化工工艺技术范例6篇

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化工工艺技术

化工工艺技术范文1

关键词:硫回收;煤化工;克劳斯反应;浓缩硫化氢酸性气;节能减排

1 前言

我国煤炭储量丰富,国家对煤碳资源的开发力度利用不断加大,以煤为原料生产化肥、甲醇等化工产品的煤化工产业进入了一个快速发展的阶段迅速,随着对煤化工下游产品产业链的延伸开拓,煤化工产业的发展将会进入新的发展阶段仍将继续保持快速发展的势头。硫回收是煤化工装置不可缺少的工段,主要是处理工艺过程中分离出的含H2S酸性气,利用不同的工艺原理和技术将原料中的组分硫转化成硫磺或硫酸等化工产品。

随着人类科技文明和工业化程度的不断提高,环境污染及气候变化问题也越来越突出,已成为世界性的难题,人类利用地球资源的同时,必须加强对地球环境、自然气候的保护;煤化工领域硫回收技术对减少装置有害气体的排放,保护环境有着重要意义,符合国家节能减排政策,因此加强利用和优化硫回收工艺技术对保护人类生存环境意义重大。

2 硫回收工艺原理

目前煤化工装置硫回收技术非常广泛,主要以克劳斯制硫工艺为主导,另外还有碱吸收法制硫、WSA制硫酸工艺等。技术专有商包括荷兰JOCABS、德国鲁奇、美国洛凯特、美国KPS、美国壳牌康世富、丹麦托普索等,国内专业硫回收技术公司主要有山东三维等。

2.1 克劳斯硫回收工艺

煤化工装置低温甲醇洗工段分离的含H2S酸性气制硫磺工艺基本是在克劳斯技术基础上发展起来的。克劳斯硫回收工艺主要分为酸性气燃烧反应、酸性气催化反应、反应尾气处理三个部分。

2.2 碱吸收(生物脱硫或络合铁法)工艺LoCAT及生物制硫

该工艺用溶液(碱液)吸收的方式脱除硫化氢,然后通过铁变价法或生物法将碱液再生。美国洛凯特(LO-CAT)和壳牌生物脱硫均属于该类工艺。

该工艺特点是工艺简单,回收率高。可直接处理H2S 浓度很低的合成气。缺点是再生反应器尺寸较大,操作费用较高。

这两种工艺手上资料有限,仅作介绍。

2.3 WSA制酸工艺

该法是将来自低温甲醇洗的含H2S酸性气全部燃烧生成二氧化硫,二氧化硫通过催化氧化生成三氧化硫,与水结合生成硫酸。

3 硫回收工艺技术特点

硫回收因产品不同,工艺流程有所差异,硫磺因其易储存运输,用量大,所以多数煤化工装置硫回收均采用制硫工艺;如果工厂本身需要使用硫酸,硫回收工段采用制酸工艺更为适宜。

这里着重分析克劳斯制硫工艺。

(1)酸性气预处理:目前克劳斯制硫工艺酸性气进入燃烧段前均设有甲醇分离工序,用于脱除酸性气中含有的甲醇组分,一般都设有甲醇分液罐,有的技术还设有甲醇洗涤塔,荷兰JOCABS公司对于甲醇对后续反应的影响提出过甲醇在燃烧过程中会生成噻吩使后续催化反应的催化剂积碳而影响催化剂性能,但没有明确的验证和文章解释。

(2)酸性气燃烧:根据酸性气中H2S含量不同,通常采用部分燃烧法和分流法。酸性气浓度较高时采用部分燃烧法,酸性气浓度较低时常采用分流法。目前酸性气燃烧多采用分流工艺,即一定比例的酸性气在烧嘴进行燃烧反应,另一部分气分流至燃烧炉后段,比例约3:1,这样可保证烧嘴燃烧温度在1000℃以上以及火焰的稳定性。

(3)自燃烧炉出来的工艺气经过废锅冷凝将硫分离出来,进入克劳斯催化反应工序前需要将温度升至230℃以上,有些工艺采用预热器如荷兰JOCABS,也有采用高温掺和阀(鲁奇、山东三维)引一股燃烧炉的高温工艺气与冷凝后工艺气混合达到反应要求温度;因掺和温度高,所以对高温掺和阀的制造加工要求高,在鲁奇工艺包中,该阀属于专供设备;山东三维也将该阀作为专利设备随工艺包附带。高温掺和阀因热应力及冲刷腐蚀制造难度大,推荐换热器预热型式。

(4)在催化反应阶段降低温度对化学平衡有利,但为了保证有机硫水解,一级催化反应器宜适当提高反应温度,缩短反应达到平衡转化率的时间,从而提高转化率。

克劳斯反应催化剂主要有:

(5)通过不同催化剂的相互组合,达到理想的反应转化率,但通过二级或三级克劳斯催化反应,尾气中硫含量是不能达到规范要求的指标,需要进一步处理。

(6)硫回收制硫工艺进行归纳可分为三大类:克劳斯延伸型工艺:包括超级克劳斯工艺、超优工艺等;克劳斯尾气处理型工艺,即尾气加氢还原+溶剂吸收:胺吸收法及低温斯科特等均属于该类工艺;另外还有碱吸收工艺:包括上文所述生物脱硫和络合铁工艺。

3 结论

通过对对于煤化工项目硫回收装置工艺技术分析,我们看到,在满足国家环保要求,技术先进可靠,同时要求投资和操作费用又较低的前提下,克劳斯延伸型工艺是我国目前煤化工领域硫回收装置的最佳工艺选择。随着国家对环保要求的进一步提高,克劳斯反应尾气的处理将会由延伸型工艺向尾气处理型工艺和节能环保型工艺转变。

参考文献

[1] 覃泰岭,孙秀英. 硫回收装置在煤化工行业中的选择. 科技信息,2009,(23):815.

[2] 俞志兴. WSA 工艺在酸性气体中的应用及问题探讨. 硫酸工业, 2006,( 6): 19~23.

[3] 张峰. WSA 湿法制酸工艺及其在我国的应用. 硫磷设计与粉体工程, 2011,(4):3.

[4] B Johnson,C T Lankford,E Jensen,et al. WSA 工艺在煤气化超高硫回收中的应用. 硫酸工业,2008,( 3) ; 26~28.

[5] F Jensen,A Kristiansen. 用于低含硫气体处理的托普索WSA工艺. 硫酸工业,2005,(4): 1~6.

[6] 肖生科,廖忠陶,刘 强. 硫磺回收装置优化运行技术策略. 石油炼制与化工, 2010,41(4): 23.

作者简介

自2003年太原理工大学毕业后从事煤化工项目设计工作已有10年,积累了丰富的经验,任职经历

化工工艺技术范文2

关键词 化工工程;机械设备;安装工艺技术

中图分类号 TQ050 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2013)011-0180-01

随着我国化工技术的不断发展与进步,我国化工企业的各种机械设备也进行了必要的更新,这些新型化工机械设备的使用使我国的化工生产更加安全、稳定及高效。化工机械设备的安装作为化工机械设备投入使用的关键步骤,其工艺技术的水平对以后化工机械设备的运行状况有直接影响,虽然我国的化工机械设备的安装工艺技术取得了较大的发展与进步,但在实际操作中仍存在着各种各样的问题,相关人员必须要对其进行针对性的解决,保证我国化工企业的正常发展。

1 对化工机械设备进行清点检查和确认

在化工机械设备安装之前,要对其进行清点检查以及编号记录,然后根据安装设计图纸对其具体方位进行标定。同时还要对化工机械设备进行解体检查与技术记录,除非该设备据别制造厂出具的书面证明,对化工机械设备的设计接口以及制造设备的一致性、土建基础的预留孔与地脚螺栓孔的一致性以及管道接口与重要设备的一致性进行必要的复查。另外,化工机械设备的接口与敞口还要进行加堵以及加盖等封闭性处理,以免有异物进入设备内部,影响其正常运转。

2 设备基础和浇注

化工机械设备安装时的土建基础要经过验收,并确认合格之后才能够办理移交签证手续,把锅炉纵横的中心线、基准点或者厂房建筑作为基础划线的依据。同时还要保证设备机架的底部和基础上表面之间的间隙不能小于五十毫米,垫铁的混凝土面一定要琢平,并且其接触面必须要均匀,还要大于75%,另外,每一组的垫铁数目最多为三块。在对设备基础进行二次浇注之前,要把台板、基础框架以及地脚螺栓孔的焊渣以及油垢等处理干净并打出毛面。在对设备基础进行二次浇注时必须要填写相应的申请单,同时还要派遣专门的人员进行配合,把设备的机座架进行浇注。在确保二次浇灌层的强度达到或者超过了设计强度规定的70%以后,才可以开展联接管道、二次找正、对轮以及紧固地脚螺栓等工作。

3 减速机、联轴节以及设备轴承的安装

在对滑动轴承进行安装时必须要保证其轴瓦乌金瓦面无裂纹、气孔、砂眼以及脱胎等现象;在对滚动轴承进行安装时应保证其型号满足设计的要求,其外观应无锈蚀、重皮以及裂纹等问题。同时,轴承之间的总游动间隙必须要满足化工机械设备的相关技术要求,轴承座不能存在砂眼以及裂纹等缺陷,其内外也不能出现型砂以及毛刺。在安装轴承座油室或者水室的冷却水管之前必须要对水压进行测试,测试合格后才能进行安装;联轴节不能够串用,只能成对使用。在安装联轴节的过程中不能放入冲打轴以及垫片,同时键槽与健之间不能存在间隙,其顶部的间隙也应保持在一定的范围之内。减速机的轴和齿轮的装配不能够松动,机体与机盖法兰结合面必须要严密,以免出现漏油现象。另外,轴承座的丝堵以及油杯必须要装配齐全,避免出现渗油现象。靠背轮必须要安装相应的保护罩,同时其制作工作也要相对美观,并把设备的旋转方向标示出来。

4 对化工机械设备进行安装

在对化工机械设备进行安装之前必须要对其内部的锁紧装置进行必要的复查,保证其安装能够完整和牢固。如果化工机械设备没有机架座,那么应在现场来配置合适的机架座,只有在机架座安装完毕之后才能对化工机械设备进行安装。对于厂家设备,如果未得到批准与许可,不能随意地进行切割与施焊,如果需要变更必须要经过制造厂的同意。如果在对设备进行组合及安装的过程中发现设备存在着制造缺陷,那么应及时联系设备制造商进行研究处理,以免给化工生产带来安全隐患,保证化工生产的安全、健康运行,为化工企业的发展与进步打下良好的基础。

5 对设备的密封面进行必要的处理

对于化工机械设备的密封面应进行涂色处理,并用平板对设备的接触情况进行必要的检查,化工机械设备的主要阀门及法兰密封面整圈要保持连续接触,不能出现间断情况,同时还必须要符合相关规定。化工机械设备之间的油结合面必须要保证接触均匀并且平整光滑,不能存在贯通的沟痕,如果化工机械设备存在接触不良现象应进行及时的研制与处理。除此之外,对于化工机械设备油接口法兰面还要进行必要的涂色检查,如存在涂色不全面或者涂色不符合标准等问题,必须要进行研制与处理。对于化工机械设备的丝扣联接件也要涂抹相应的垫料以及涂料,并保证联接的牢固性。在安装油位计和水位计时要保证安装位置的易观察以及正确,同时其保护罩的工艺也要美观。另外,在安装平台梯子的栏杆时也要严格依照设计图纸进行施工,保证其能够符合化工机械设备安装工艺的具体要求。

6 结束语

化工机械设备的安装工艺技术和设备能否健康可靠的运行有直接影响,任何小的问题都可能导致化工机械设备运行的异常,比如系统的疏忽会引发烧损停机,法兰紧固不均会导致密封垫被冲破,联件锁的问题会导致机件的松动,这些问题如果处理得不到位,很可能会引发严重的后果。因此,在对化工机械设备进行安装时必须要严格遵守安装的科学流程,不断提高安装工艺技术水平以及安装的质量,使化工生产工作能够顺利开展。

参考文献

[1]艾则孜·艾买提.现代机械设备的现场管理方法[J].科技风,2010,02.

[2]吴玉莲.浅谈机械设备的维修保养[J].科技风,2011,06.

[3]方旭东.浅谈设备作用与管理[J].科技风,2011,18.

化工工艺技术范文3

[关键词]煤化工;零排放;超滤;反渗透;正渗透;蒸发结晶

中图分类号:V512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0020-01

随着煤化工项目的不断发展以及日益严重的水资源和环境污染问题,工业污水的污染已经成为我国经济发展的绊脚石,同时在全球范围内也引起了相关专家和学者的共同关注。怎样平稳地过渡--既不伤害生态环境,又能发展工业,是全球面临的共同课题。有效的水资源管控和废水的回收利用是污水零排放的前提和保障。

一、煤化工污水的特点分析

要实现污水回用并实现“零排放”,首先需确定回用水用途以及蒸发结晶后盐的处理办法,从而确定处理后水质、水量等数据,在此基础上考虑工艺的可行性,以及投资、运行费用及设备维护等因素,采用最佳的处理方案确保系统高效、稳定、可靠运行。

煤化工污水具有成分复杂且水量较大的特点,一般包括煤气化污水、循环水排污、化学水再生水、各装置生产污水以及生活污水等,其中煤气化污水具有高COD、高氨氮、含盐量高(硬度、硅)等特点,也是最难处理的一股水,循环水排污水及化学水再生水具有含盐量高(硬度、硅)的特点,各装置生产污水及生活污水具有高COD的特点。

二、各阶段工艺选择

(一)生化处理阶段

由于煤化工污水具有高COD、高氨氮的特点,所以在污水前期处理阶段采用传统生化处理方法去除水中COD和氨氮。并在生化处理的末端增加浸没式超滤作为去除COD、SS、胶体的最后一个单元,产水可以达到COD

(二)除盐阶段

化学水再生水与循环水排污水与浸没式超滤出水混合可以直接进入除盐单元。除盐单元主要包括浓缩单元和结晶单元。

1、浓缩单元

浓缩单元包括预处理单元(高密池+砂虑)、反渗透单元、离子交换单元、正渗透单元。

1)预处理单元

混合水质中钙镁硬度、悬浮物、胶体等较高,预处理是通过投加软化药剂去除水中的悬浮物、硬度、部分COD及胶体硅。

药剂软化法主要是投加化学药剂(烧碱、石灰、纯碱等),通过化学反应使钙镁离子沉淀析出,从而降低水的硬度。根据生产废水水质特点(硬度高、碱度低),考虑采用烧碱-纯碱软化法(表1)。

烧碱-纯碱软化法药剂投加量低,药剂费用较低,除镁效果好等优点。

2)超滤

预处理后的水总硬小于60,钙硬在20左右。随后进入超滤,进一步去除水中的胶体细菌、大分子有机物等。超滤膜孔径在1-50nm。

3)反渗透(RO)单元

反渗透是借助于选择透过性膜的性能,以压力差为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于溶液渗透压时,水分子不断的透过膜,经过产水流道流入中心管,然后在出水端流出,进水中的杂质如:离子、有机物、细菌等被截留在膜的进水侧,然后在浓水端流出,从而达到淡水净化的目的。反渗透的出水浓水进入正渗透,产水可回用。

4)正渗透(FO)单元

FO正渗透技术,是一项引进技术,正渗透膜依靠原水和汲取液间的自然渗透压,使水分子通过渗透膜,从低渗透压测到高渗透压测。系统包括:正渗透本体系统、汲取液回收系统、浓水脱氮系统、产水精处理系统。

正渗透技术主要特点:常温常压运行方式、可选用合成材料,浓缩倍率达3~5倍,浓缩液TDS 180000~250000mg/L。

2、蒸发结晶单元

选择两效结晶TVR蒸汽再压缩处理工艺,结晶干燥系统主要由结晶器、TVR蒸汽再浓缩、盐浆脱水、冷凝液换热、二次蒸汽冷却等单元组成。

1)两效结晶器

两效蒸发是将两个蒸发器串联运行的蒸发操作,使蒸汽热能得到多次利用,从而提高热能的利用率。以两效蒸发器为例,第一个蒸发器(称为第一效)以生蒸汽作为加热蒸汽,第二效以前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽,从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽,故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。

两效蒸发器的主要特点如下:

i)使用生蒸汽加热,需要消耗大量蒸汽,相对电能消耗较少;

ii)前一效蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽用作后一效蒸发器的加热蒸汽,可节省一部分的蒸汽使用量;

iii)设备占地面积较大。

2)热力蒸汽再压缩技术―TVR

根据热泵原理,来自沸腾室的蒸汽被加压到较高压力,此时,其所对应饱和蒸汽相对加热室的蒸汽温度更高,蒸汽则可被再次利用,而采用蒸汽喷射压缩器即可达到要求。根据其效能特点,使用一台热力蒸汽压缩器所节约的能源与增加一效蒸发器所节约的能源相当。因此目前被较为广泛地使用,但热力蒸汽压缩器的操作需一定数量的鲜蒸汽,即动力蒸汽,大约可节能60%。

来自全厂的中低压蒸汽经减温减压进入TVR喷射器,与来自一效结晶器单元的二次蒸汽及冷凝液混合,实现二次蒸汽的再浓缩,之后进入换热器,提供换热需要的热源。

3)盐浆脱水

来自结晶器的压力流盐浆进入旋流分离器,实现硫酸钙与盐浆的分离浓缩,浓缩后的盐浆直接进入离心脱水机进行脱水,产生的混合固体外运处置。

三、结论

要达到煤化工污水“零排放”的目的,就必须对污水深度处理回用。煤化工污水量大、水质复杂,其较高的含盐量利用成熟的反渗透技术及正渗透技术处理较为经济可行。再利用蒸发结晶技术将浓盐水收集填埋,从而实现煤化工污水“零排放”。

参考文献

化工工艺技术范文4

[关键词]石油化工企业;污水回用;进展

中图分类号:TU276.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0034-01

我国的石油化工工业污水一般采“隔油―浮选―生化”的处理工艺,绝大多数石油化工企业的外排水虽可以达标,但石油化工污水的排放量逐年增加,必然会导致各种污染物在水体、土壤或生物体中的富集,经历复杂的迁移转化过程,仍会带来一定程度上的污染。近年来,随着三次采油技术的不断深入,进厂原油的含水量和其他用于驱油改性的化学物质种类及含量大幅度增加,炼厂电脱盐及后续生产工艺污水排放量明显增加,且随着经济的快速发展,人们对石油产品的需求量与日俱增,2013年我国加工原油4.84亿t,按我国目前加工工艺和污水处理现状,仅炼厂就向环境排放2.85亿t~12.35亿t污水,而我因人均水资源还不到世界平均水平的1/4,数水资源严重短缺的国家,石油化工企业发展壮大与水资源严重短缺矛盾日益尖锐,这也为石油化工企业污水深度处理回用技术的发展提供了一定的机遇。因此,研究适宜的污水深度处理工艺以保证石油化工污水循环回用显得十分必要。

1 石油化工污水治理现状

1.1 石油化工污水治理典型工艺流程

1.2 治理现状

石油化工污水处理技术按治理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的万法包括格栅、沉砂、调整酸碱度、破乳、隔油、气浮、粗粒化等;二级处理方法主要是生物治理,如活性污泥、生化曝气池、生物膜法、生物滤池、接触氧化、氧化塘法等;三级处理方法有吸附法、化学耗氧法、膜法等。炼厂污水一般经二级处理可达标排放。 国内采用三级处理的企业极少,而国外很多石油化工厂污水一般都有三级或深度处理工艺。

2 石油化工污水处理面临的问题

我国的石油中重质油和含硫原油相对密度大,为提高轻质化程度,加大了化学加工工艺的难度,加工过程中产生的废水成分复杂、排污量多,废水处理难度大。按现在的发展速度,2013年原油加工量将达2.84亿t,石油化工污水就达2.85亿t~12.35亿tt。全国有大型炼厂80多家,中小炼厂不计其数,据国家环保局统计,真正达到规定排放标准的不足50%。水资源的严重短缺和环境因素制约着我国石油化工企业的进一步发展壮大。为解决这些问题。研究适宜的污水深度处理工艺使石油化工污水循环回用是十分必要的。

3 回用水深度处理方法

深度处理技术按照原理不同,可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。单一的深度处理技术一般只能去除某一类污染物,几种技术有机耦合才能满足回用水质的要求。

3.1 物理处理法

物理处理法主要包括沉淀、过滤、吸附、空气吹脱、膜分离等。沉淀主要用于固液分离,澄清水质,去除大颗粒的絮体或悬浮物。过滤主要是澄清水质,可以去除大于3μm的悬浮物、病原菌等。常用的过滤介质有石英砂、褐煤、核桃皮、活性炭等。利用活性炭或某些粘土类材料的巨大比表面积吸附大分子有机物,去除色度,降低COD和去除某些无机离子。膜分离技术用于污水深度处理的历史很短,但用途却十分广泛。根据膜材料孔径的不同,可将其分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等几种。

3.2 化学处理法

化学处理法主要有絮凝、化学氧化、消毒、离于交换、石灰处理、电化学和光化学处理等。絮凝是指投加无机或有机化学药剂使胶体脱稳,凝结悬浮物、絮体等,去除悬浮物和胶体,常与沉淀、过滤等结合使用。化学氧化能去除COD、BOD、色度等还原性有机物或无机物,如O3氧化、H2O2+FeSO4氧化等,常与其它方法结合使用。消毒是指利用Cl2、ClO2、O3等杀生剂、UV和电化学方法杀灭细菌、藻类、病毒或虫卵。离子交换能去除水中的阴、阳离子,用于咸水或半咸水脱盐。石灰处理用于沉淀钙、镁离子,降低水的硬度,防止结垢。电化学、光化学处理能去除水中的难降解物质,如UV催化氧化或辐照处理,电水锤技术、脉冲电晕技术等,常与化学氧化结合应用。

3.3 生物处理法

生化处理技术中,较为典型和成功的是间歇式活性污泥法(SBR)和氧化沟。间歇式活性污泥法是将初沉池、反应池和二沉池各工序放在同一反应器(SBR反应器)中进行,处理过程分为进水、反应、沉降、出水、闲置五个阶段。废水在SBR反应器的曝气过程中与污泥完全混合。完成降解反应后,停止曝气,活性污泥颗粒在静置中沉降,上层的清水自反应器中排出。SBR法的特点是简化了工艺结构,提高了反应器的混合传质效率,投资少,反应易于操作控制。氧化沟亦称氧化渠或循环曝气池,其特点是采用横轴转刷或竖轴表面叶轮曝气来推动水流。该工艺能耗低,具有推流式和混合式两者的特征。

4 石油化工污水深度处理用于回用的研究进展

4.1 国内石油化工污水深度处理与回用的研究进展

国内石油化工污水处理及回用的试验与应用已有近三十年历史。七、八十年代以来,东方红炼油厂、长岭炼油厂、大连红星化工厂等先后将经过处理的外排水直接回用于循环冷却水系统,由于回用水的腐蚀性、微生物、NH3―N、COD、BOD过高等原因,效果并不理想。90年代以来,世界范围的缺水危机以及巨大的回用水处理市场促进了污水回用研究和应用的快速发展,炼化污水深度处理及回用的研究不断深入,使长期存在的问题:腐蚀性问题;微生物的去除;NH3―N影响的解决;COD、BOD的降低等基本得到解决。

上述处理方法和工艺均为近十年间国内处理效果较好的石油化工污水回用的深度处理技术与工艺,部分综合处理工艺所处理的污水主要指标已达地面水Ⅳ级标准,完全可以循环回用。

4.2 我国石油化工污水深度处理与回用的研究进展

国外石油化工污水的处理和回用研究始于20世纪四、五十年代。最初,石油化工污水的处理多采用“隔油―浮选―生化处理(活性污泥法)―沉淀”的工艺流程,甚至仅有隔油、过滤等物理化学处理流程,该工艺对COD、油有一定的去除效果,处理后的水一般外排,和回用的水质要求差距较远;70年代,一些先进而成熟的水处理技术或工艺应用于石油化工污水处理领域,使处理后的水质越来越好,A/A/O工芝、厌氧―好氧生物处理工艺、氧化沟、序批式生物反应器(SBR)、生物滤池、生物流化床等先后出现在石油化工污水的处理系统中。新型曝气方式和新的填料在处理装置中的应用使污水的外排不仅可以达到标准,而且部分水质指标与回用要求相近;90年代以后,O3氧化、生物活性炭法(BAC)、膜分离、膜生物反应器(MBR)、光化学及电化学等水的深度处理技术成为国内外石油化工污水回用研究的热点,处理后出水的水质甚至可以达到饮用水标准,完全能回朋于工业生产和生活中。例如Joel H A和Holger Gulyas等采用三级或深度处理工艺,因此其出水水质好,水的重复利用率高;美国的Knoblock等人将膜过滤与生物反应器结合用于深度处理石油化工污水,装置长期运行十分稳定,出水水质优良。总之,国外的石油化工污水处理运用了多种净水技术,工艺流程较长,污水回用率高,但其处理费用也很高。

化工工艺技术范文5

关键词:化学清洗工艺;化学清洗方式;清洗技术

化学清洗工艺技术是在工业发展背景下发展而来的一种全新工艺技术,在二十世纪七十年代中期,随着我国工业领域的高速发展与各类大形式化设备的应用,化学清洗技术在我国得到了持续发展,在机械行业与化工行业中起到了重要作用。应用化学清洗技术,不仅能够对设备及管道在建设阶段与运行过程中产生的污染物进行全面清理,还可以稳步提升设备的运转效率,延长整体使用寿命。针对不同的系统来说,化学清洗方式与清洗工艺并不完全一致,因此,在应用化学清洗工艺技术的实际过程中,必须展开更加深入的研究,确保其能够更好地发挥自身的实际作用。

1化学清洗工艺技术的主要作用

在各类新建的蒸汽管网系统与锅炉中,其在运行阶段主要有以下几个步骤:加工、运输、制造与安装等。由此可以看出,无论是蒸汽管网系统还是锅炉,其必然会产生大量的污染物,比如铁锈皮、焊渣、防锈油与尘土等物质,这些都会对其正常运转产生较为严重的影响。当前较为主流的应用方式是蒸汽吹扫,通过这种方式虽然可以清除锅炉与管线中存在的一些游离杂质与松散污物,但其对管道内部的焊渣与焊瘤等污染物质很难彻底清除,如果蒸汽系统内部存在的杂质进入汽轮机中,就会导致机叶片受到不同程度的损坏,严重情况下还会带来极大的经济损失。因此,需要采用科学合理的化学清洗方式,彻底清除其中存在的焊渣与焊瘤等污染物质,采用化学清洗工艺技术,可以在金属的表面部位形成一种钝化致密的膜,进一步延长金属管道的使用寿命。对于一些大型的石化设备来说,其在进行使用之前也要进行必要的化学清洗,从而在缩短蒸汽吹扫时间的同时,减少整体蒸汽的使用量,为相应企业带来更高的经济效益[1]。

2化学清洗工艺技术的具体方式

在展开化学清洗的实际过程中,大多采用的是循环清洗的方式,简单来说,就在用泵对清洗液进行加压处理过后,采用管道内部循环的方式将锈蚀进行脱除处理,在进行水冲洗与系统试压过后,就要进行碱洗脱脂、水冲洗与漂洗,并在化学处理完毕后对废液进行处理。其中,进行水冲洗与系统试压的主要目的在于将系统内部存在的泥沙、积灰与金属氧化物等污垢进行处理,并对临时接管部位所产生的泄露情况展开全方位的检查,而在实际冲洗过程中应当采取高位住满、低点排放的方式,通过正反双向冲洗进一步清除系统内部存在的杂物,确保冲洗速度可以稳定控制在0.25~1.0m/s。进行碱洗脱脂的主要目的在于将系统中存在的油脂与机油等油污进行清理,还可以将被清洗系统中存在的一些物理障碍物进行清除,确保在后续酸洗过程中所采用的酸液可以直接与清洗设备和清洗管道的表面部位进行接触,从根本上促进金属氧化物的溶解,确保其能够产生更加优异的酸洗效果。在后续的碱洗过程中,要确保水能够充满整个系统之中,并适当加入一些脱脂药剂,进行循环加热后维持脱脂液碱度的平衡性。酸洗是整体化学清洗工艺技术中最为关键的步骤,通过酸洗能够与铁锈与焊渣等杂物产生一种电化学反应,进一步生成可溶性物质,而在选择清洗剂的过程中,则要充分考虑到管线材质自身所具备的特殊性,为了避免管线在进行酸洗时产生腐蚀现象,就要在酸洗时应用一定的缓蚀剂与还原剂。当前应用较为广泛的酸液主要有硫酸、柠檬酸与盐酸等,辅助药剂则是剥离剂、氨水与渗透剂等,在碱洗完毕后,要及时排出冲洗水,在系统中引入洁净水,而后将预先调制好的酸洗液引入至系统中,确保酸液浓度能维持在标准范围内。除此之外,化学清洗工艺中所采用的钝化处理,主要目的在于保证清洗完毕的金属表面可以形成磁性氧化铁保护膜,防止其中产生二次浮锈,目前应用较为广泛的钝化方式主要包括磷酸盐法、亚硝酸钠法等,如果漂洗液中三价铁离子的整体含量达到标准,就可以利用氢氧化钠对pH值进行适当调整,根据所用钝化药剂的不同,在具体的循环时间与温度方面也要及时进行调整[2]。

3化学清洗工艺的技术指标

在化学清洗过程中,主要影响因素有以下几方面内容,即清洗液浓度、清洗液种类与清洗液温度等,在正式进行化学清洗之前,要对清洗设备或是管道的具体污染程度加以明确,以此为基础确定所用的缓蚀剂、钝化剂与清洗剂,科学合理地控制好浓度、用量与时间等工艺条件。同时,腐蚀速率作为影响整体化学清洗工艺效果的关键因素,应当采用失重挂片法来测定具体的腐蚀速率,在酸洗正式开始后,在管道的仪表口部位与清洗槽内部,都应当根据清洗对象的主要材质来挂放与之对应的腐蚀挂片。在酸洗结束过后及时取出挂片,并采用清水及时进行冲洗,放置到无水乙醇中浸泡2min左右,而后进行擦干处理并放入至干燥器中。根据清洗工艺上存在的差异,采用不同的计算方式更加准确地计算出腐蚀速率。通常情况下,金属腐蚀的平均值应当低于4g/mh,而采用无机清洗剂的金属腐蚀平均值则要低于6g/mh,而在化学清洗结束过后,要保证除锈率能够维持在99%以上,确保被清洗设备的表面不会出现二次腐蚀、无镀铜现象或是点蚀现象,使表面可以形成一种更加完整的钝化膜。通过无惰性的金属置换则能够得出全新的结论,在无金属粗晶析中产生的过洗现象通常都会出现无镀铜或是无点蚀的现象,但其表面能够形成完整的钝化膜,这进一步延长了相应设备的使用寿命[3]。

4化学清洗工艺技术具备的经济效益

化学清洗工艺技术具备清洗效果良好、清洗速度快与操作控制较为简便等特征,在冶金领域、化工领域、军工领域与机械领域等工业领域中得到了十分广泛的应用,并且在近年来的发展进程中,化学清洗工艺技术逐渐成为一种独立的行业技术。在所用的化工装置中,大部分管道与设备都需要在冲洗与蒸汽重扫之前进行化学清洗,并且在实践过程中可以明显看出,如果不进行酸洗或是钝化处理,或是清洗过后达不到标准要求,就会对后续的生产运行产生极其严重的后果。举例说明,在某一个天然气净化厂中,其内部有7套天然气联合净化装置与完善的配套公用工程,年硫黄储运装置能够稳定维持在240万t左右,具备专业的硫黄外运铁道,其作为一种特大型的天然气净化厂,还设立了动力锅炉、余热锅炉、发电汽轮机与驱动汽轮机等多种设备,整体蒸汽管网系统十分复杂,这也对后续管网吹扫工作的开展产生了较为严重的影响。因此,为了进一步节约工作时间与人力资源,要提高对化学清洗工艺技术的重视程度,以此为基础对蒸汽管网展开全方位清洗,考虑到天然气净化厂中的基本管线材质,要在选择化学清洗剂时采用柠檬酸,柠檬酸在本质上属于一种弱酸,其内部并不蕴含各类有害的氯离子,对设备本体并不会产生严重的腐蚀现象,而具体的清洗温度则要稳定控制在70~90℃。在具体的工艺流程设计方面,要将天然气净化厂内部管线布置的具体情况作为基础,选择3台左右的酸清洗泵,将其当作整体清洗系统的主要动力,利用清洗泵来建立较为完善的循环清洗系统,采用切换阀门的方式进行正向清洗与反向清洗,确保能够取得预期的清洗效果。在清洗完毕后,整体天然气净化厂中蒸汽管网进行的化学清洗总共耗时为25d,在进行酸洗过后,蒸汽管网的吹扫历时45d,相对于同类化工装置的投产周期来说,整体缩短了将近30d左右,解决了4万t的蒸汽,通过化学清洗工艺技术还可以在蒸汽管道的内部形成一种保护膜,这样不仅能够延长蒸汽管道的使用寿命,还能为相应企业带来更高的经济效益,对我国工业领域的可持续发展起到良好的促进作用。

5结束语

综上所述,从具体的实践过程中可以看出,化工企业中所采用的大型装置在正式启动之前通常都会采用化工清洗工艺技术对整体管道展开全面清洗,通过这种方式,不仅能够大幅度减少后续蒸汽吹扫工作的时间与打靶次数,还可以保证设备始终维持在正常的运行状态,大幅度降低蒸汽的使用量,确保设备能够为企业创造出更加优异的经济效益与社会效益。这就需要进一步提高对化学清洗工艺技术的重视程度,并将其有效应用在各类工业领域,在保证设备运转安全系数的同时,延长设备的使用寿命。

参考文献:

[1]胡文凤,徐峰,叶步永,等.浅谈传统串油和化学清洗管路工艺[J].机械工程与自动化,2021(3):189-191.

[2]方明德.防静电服耐皂洗色牢度检测方法研究[J].化纤与纺织技术,2021,50(1):64-66.

化工工艺技术范文6

1绿色化工技术概述

在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。

2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓

2.1化学催化剂选取

分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。

2.2化学原料选取

对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。

2.3化学反应选择性深化

在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。

3化学工程工艺中的绿色化工技术应用

3.1清洁生产技术应用

应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。

3.2生物技术的应用

针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。

3.3环境友好型产品应用

考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。

4绿色化工技术展望

化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。

5结语

综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。

参考文献:

[1]井博勋,莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015,29(3).

[2]王媛媛,佘禄钊.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探讨[J].装饰装修天地,2016,(8).

[3]高明江.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].化工设计通讯,2017,43(1).

[4]刘世葭.浅谈绿色化工技术在化工领域的发展状况及前景分析[J].中国化工贸易,2014,(25).