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篇1

【關(guān)鍵詞】職業(yè)能力 工藝美術(shù)專業(yè) 模塊化教學(xué) 課程改革

【中圖分類號】J5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）08-0016-02

《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的若干意見》中明確指出“深化課程改革，努力形成就業(yè)導(dǎo)向的課程體系。推動中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)從學(xué)科本位向能力本位轉(zhuǎn)變，以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為導(dǎo)向，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，合理確定各類課程的學(xué)時比例，規(guī)范教學(xué)。積極推進(jìn)多種模式的課程改革，促進(jìn)課程內(nèi)容綜合化、模塊化，提高現(xiàn)代信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用水平”。因此課程改革已成為當(dāng)前中職藝術(shù)設(shè)計教育面臨的核心任務(wù)，積極探索建立以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)能力為本位的中職工藝美術(shù)專業(yè)課程體系成為當(dāng)務(wù)之急。

一、中職工藝美術(shù)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀分析

我國中職工藝美術(shù)專業(yè)起步較晚，真正意義還是改革開放以后才開始發(fā)展起來的。中職工藝美術(shù)專業(yè)在探索新的課程體系、課程模式、實(shí)踐教育、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等方面雖然取得了一定的進(jìn)展，但仍存在一系列問題：

1.課程模式基本是沿用傳統(tǒng)的學(xué)科型課程體系。我國的大多數(shù)中職學(xué)校是在原計劃經(jīng)濟(jì)時代的中專的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)型過來的，大體還是沿用傳統(tǒng)教育的培養(yǎng)模式，課程體系也基本上沿襲了學(xué)科型的課程體系，大而全的現(xiàn)象較為突出，與中職教育以職業(yè)能力為本位，強(qiáng)調(diào)教學(xué)應(yīng)具有職業(yè)性、崗位性和應(yīng)用性的實(shí)踐性課程教學(xué)原則相悖。

2.課程設(shè)置和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位模糊。課程設(shè)置在很大程度上帶有隨意性、粗放性和盲目性，課程設(shè)置與行業(yè)、企業(yè)和職業(yè)界的聯(lián)系不夠緊，教學(xué)模式改革力度不大，教育質(zhì)量不高，部分專業(yè)的課程建設(shè)缺乏相對的穩(wěn)定性。

3.課程內(nèi)容與崗位任務(wù)關(guān)聯(lián)度低。課程內(nèi)容沒有建立與崗位任務(wù)的聯(lián)系，最突出的問題是職業(yè)教育培養(yǎng)的畢業(yè)生職業(yè)能力和學(xué)習(xí)能力相對偏低，崗位適應(yīng)能力和崗位遷移能力比較欠缺。

二、模塊化教學(xué)相關(guān)理念

1.模塊化教學(xué)的概念

模塊化教學(xué)模式是以就業(yè)為導(dǎo)向，根據(jù)就業(yè)崗位的任職要求和在職業(yè)領(lǐng)域（生涯）可持續(xù)發(fā)展的要求，解構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，按認(rèn)知規(guī)律和能力本位導(dǎo)向重構(gòu)課程，形成模塊化的課程體系，并對教學(xué)過程進(jìn)行全方位改革和創(chuàng)新的一種教學(xué)模式。

2.模塊化教學(xué)的特點(diǎn)

（1）以職業(yè)能力系統(tǒng)化為目標(biāo)來設(shè)計課程；

（2）采用模塊化課程結(jié)構(gòu)；

（3）重點(diǎn)關(guān)注如何綜合運(yùn)用所獲得的理論知識、操作知識、工作態(tài)度來完成工作任務(wù)；

（4）以典型產(chǎn)品或服務(wù)為載體使工作任務(wù)具體化， 強(qiáng)調(diào)先呈現(xiàn)工作任務(wù)。理論知識、操作知識的學(xué)習(xí)和工作態(tài)度的形成是建立在工作任務(wù)完成的基礎(chǔ)上。

三、中職工藝美術(shù)專業(yè)模塊化課程體系的構(gòu)建

構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)能力為本位的工藝美術(shù)專業(yè)模塊化教學(xué)，必須根據(jù)就業(yè)崗位的任職要求和在職業(yè)領(lǐng)域（生涯）可持續(xù)發(fā)展的要求，以實(shí)際工作崗位流程為依據(jù)，以典型工作任務(wù)為引領(lǐng)，對課程體系、教學(xué)模式、課程考核評價體系等方面進(jìn)行全方位、系統(tǒng)化的重新構(gòu)建，探索培養(yǎng)符合市場需求的工藝美術(shù)專業(yè)應(yīng)用型、技能型人才。

1.課程開發(fā)的基本思路及設(shè)置原則

工藝美術(shù)專業(yè)課程開發(fā)及設(shè)計以傳統(tǒng)中職教育課程的弊端為突破口，以國內(nèi)外職教課改成功經(jīng)驗(yàn)為借鑒，以就業(yè)為導(dǎo)向，以職業(yè)能力為本位，以崗位（群）需求為依據(jù)，以形成學(xué)生的職業(yè)能力為核心，講求實(shí)用實(shí)效，它是一種橫向?yàn)橹鞯哪K式教學(xué)體系，全面提高學(xué)生的職業(yè)能力和社會需要的適應(yīng)能力素質(zhì)為核心，全面進(jìn)行工藝美術(shù)專業(yè)課程的改革與創(chuàng)新，建立以就業(yè)為導(dǎo)向的能力本位的課程模式。

2.模塊化課程的構(gòu)建內(nèi)容

模塊化教學(xué)模式的核心是課程的模塊化。它包括四方面內(nèi)容：

一是模塊的搭建，課程模塊是一個個項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)單元，它把實(shí)踐知識、理論知識與實(shí)際運(yùn)用情景有機(jī)結(jié)合起來，是學(xué)習(xí)領(lǐng)域的具體化，一門模塊課程可以設(shè)計為若干個模塊，一個模塊又可以分為若干項(xiàng)目，項(xiàng)目之間，模塊之間，依據(jù)工作邏輯和工作任務(wù)的不同而有差異，可以通過多條路徑來選擇，如工作對象、產(chǎn)品、崗位、操作程序、系統(tǒng)和設(shè)備的解構(gòu)等。

二是模塊組合，模塊內(nèi)容通過工作任務(wù)引領(lǐng)專業(yè)知識，每個模塊都是一個相對獨(dú)立而完整的學(xué)習(xí)單元和任務(wù)的組合，具有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，模塊之間的關(guān)系可以是平行的，也可以是遞進(jìn)的。

三是任務(wù)要求，主要是針對職業(yè)工作崗位過程所需要的單位任務(wù)，對需要采取的動作和行為進(jìn)行描述，包括了實(shí)踐技術(shù)知識、技術(shù)理論知識及拓展知識的內(nèi)容。

四是技能訓(xùn)練，明確訓(xùn)練的項(xiàng)目名稱、工具、材料、場地及操作步驟通過這種動態(tài)學(xué)習(xí)方式完成階段性學(xué)習(xí)目標(biāo)，形成綜合職業(yè)能力。

3.模塊化課程體系的建設(shè)

以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)能力為本位的中職工藝美術(shù)專業(yè)模塊化課程體系的構(gòu)建的內(nèi)容主要是對課程的解構(gòu)和重構(gòu)的改革。

（1）基于職業(yè)崗位工作過程的進(jìn)行課程解構(gòu)

一方面要明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，這種專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是具體化的，是具有職業(yè)崗位或者崗位群的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)；另一方面是要對職業(yè)崗位進(jìn)行深入的工作分析，確定從事這個職業(yè)所要求的能力標(biāo)準(zhǔn)。這種課程解構(gòu)的核心意義在于突破了以知識體系為核心的課程標(biāo)準(zhǔn)，建立了以職業(yè)能力為核心的課程標(biāo)準(zhǔn)。

（2）基于職業(yè)崗位能力導(dǎo)向進(jìn)行課程重構(gòu)

首先，對形成職業(yè)崗位能力所需要的知識、技能和態(tài)度進(jìn)行清晰的梳理，確定工藝美術(shù)專業(yè)教學(xué)的基本內(nèi)容。其次，根據(jù)專項(xiàng)能力來劃分課程模塊和模塊化課程的主要內(nèi)容。再次，確定每個課程模塊的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容體系、基本環(huán)境、教學(xué)組織。然后，根據(jù)模塊教學(xué)目標(biāo)的要求設(shè)計有效的教學(xué)方法、教學(xué)過程及教學(xué)評價。最后，明確知識、技能、態(tài)度之間的關(guān)系，重點(diǎn)關(guān)注如何運(yùn)用所獲得的理論知識、操作技能、工作態(tài)度來完成工作任務(wù)，從而形成在復(fù)雜工作情景中做出判斷和采取行動的能力。

四、模塊化課程體系的成效

工藝美術(shù)專業(yè)模塊化課程體系的目標(biāo)面向職業(yè)崗位群，把形成學(xué)生的職業(yè)能力作為課程目標(biāo)，把職業(yè)所需要的知識、技能、態(tài)度有機(jī)地整合在一起，形成“基本素質(zhì)—職業(yè)能力—崗位技能”三位一體的課程模式，縮小了學(xué)生在校期間所學(xué)技能與行業(yè)需求之間的差異，體現(xiàn)了以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位的原則。

1.建立了職業(yè)能力系統(tǒng)化的課程體系。工藝美術(shù)專業(yè)模塊化課程體系打破了“三段式”縱向?qū)W科體系，構(gòu)建了以技術(shù)應(yīng)用能力的形成為中心的橫向體系——職業(yè)能力系統(tǒng)化課程體系，遵循了職業(yè)能力形成的規(guī)律，與職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)相吻合，有效地克服了傳統(tǒng)課程的弊病。

2.實(shí)現(xiàn)了課程內(nèi)容綜合化。工藝美術(shù)專業(yè)模塊化課程具有相對獨(dú)立和便于靈活組裝等特點(diǎn)。有利于以工作任務(wù)為中心，將相關(guān)知識、技能、態(tài)度等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)整合，形成綜合化課程，還有利于課程體系整體優(yōu)化。

3.實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)現(xiàn)代化。工藝美術(shù)專業(yè)模塊化課程是以工作任務(wù)為中心開發(fā)的，必須在真實(shí)（仿真）的工作場景及先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備環(huán)境中開展教學(xué)活動，有利于實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)現(xiàn)代化。

4.實(shí)現(xiàn)了課程評價社會化。對工藝美術(shù)專業(yè)模塊課程的評價是由生產(chǎn)一線的技術(shù)專家完成的，這有效縮小了課程教學(xué)與生產(chǎn)現(xiàn)狀及職業(yè)要求之間的距離，提高了畢業(yè)生的崗位適應(yīng)性與就業(yè)能力。

5.有效地促進(jìn)了專業(yè)教師隊(duì)伍整體素質(zhì)的提高和“工學(xué)結(jié)合”。為了達(dá)到模塊化課程的教學(xué)目標(biāo)，專業(yè)教師們必須努力鉆研新知識、新技術(shù)、新工藝，不斷提高自身水平；學(xué)校必須主動加強(qiáng)與現(xiàn)代企業(yè)的合作，以有效提升師資隊(duì)伍的教學(xué)水平，成功實(shí)現(xiàn)校企的深度合作。

綜上所述，中職工藝美術(shù)專業(yè)，培養(yǎng)的是在藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要的中等技能型、應(yīng)用型和實(shí)用型專門人才。采用以職業(yè)能力為本位的工藝美術(shù)專業(yè)模塊化教學(xué)是有效的途徑，也是改革的方向之一，其構(gòu)建與實(shí)施還處在探索階段，還存在相當(dāng)?shù)木窒扌?，本文希望能夠得到更多專家同行的指點(diǎn)，共同促進(jìn)中職工藝美術(shù)專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：德士古；煤氣化；高氨氮；廢水處理

中國在國際上的發(fā)展速度都是有目共睹的，但是伴隨著對于環(huán)境的污染和能源的消耗，因此為了我國能夠長期穩(wěn)定的發(fā)展下去，可持續(xù)發(fā)展成為了我國發(fā)展的新模式，對于化石能源中的煤炭資源由于其污染較為嚴(yán)重，經(jīng)常作為環(huán)保批判的對象，主要由于煤炭在開采和使用過程中都會對環(huán)境產(chǎn)生污染，現(xiàn)階段的煤化工廢物也需要滿足新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，處理技術(shù)有待提高。

1關(guān)于煤氣化高氨氮廢水的概述

煤化工企業(yè)是由于石油資源緊缺而發(fā)展起來的，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水含有大量有毒物質(zhì)，其中的氨氮含量較高，包含的有機(jī)物也很難被降解處理，因此煤化工企業(yè)的廢水處理成為了環(huán)境保護(hù)的重要研究內(nèi)容。基于煤化工對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，如何在堅持可持續(xù)發(fā)展的道路上正確處理煤氣化高氨氮廢水成為了一項(xiàng)重要的研究課題。德士古煤氣化合成化工產(chǎn)品的技術(shù)是當(dāng)前煤化工企業(yè)中的創(chuàng)新型技術(shù)，在我國北方使用較為廣泛，但是這些區(qū)域也恰恰是水資源匱乏的區(qū)域，對于水資源的保護(hù)尤為重要。煤氣化高氨氮廢水的主要特點(diǎn)是排放量大，處理難度和處理成本始終無法降低，從經(jīng)濟(jì)性考慮很多煤化工企業(yè)寧愿選擇污染環(huán)境接受處罰，也不愿意投入高額資金進(jìn)行廢物處理工作。

2現(xiàn)階段我國煤化工廢水處理工藝方法簡介

在我國的煤化工領(lǐng)域廢水處理基本按照以下幾個步驟進(jìn)行，即物化預(yù)處理后開展生化處理，最后再實(shí)施物化深度處理。第一步物化預(yù)處理。在這一步驟中，主要為了去除廢水中所含的大量油脂，為下一步的生化處理奠定基礎(chǔ)。目前最常用的方法是隔油池與氣浮法相結(jié)合，這種方法還可以將油脂進(jìn)行回收利用，具有很好的經(jīng)濟(jì)性，其余集中如均質(zhì)調(diào)節(jié)、通過初沉除去大顆粒固體等形式在處理效果上略差。表1進(jìn)水指標(biāo)第二步生化處理。在經(jīng)歷了物化預(yù)處理后的廢水進(jìn)入到生化處理環(huán)節(jié)，常用的方法有缺氧生物法和好氧生物法相結(jié)合的處理工藝但是傳統(tǒng)的生化處理后有些參數(shù)指標(biāo)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)常無法通過檢測，說明處理效果不佳，為此有些技術(shù)人員開發(fā)了新的好氧生物處理方法，其中的典型代表是PACT法、厭氧生物法、流動床生物膜法（CBR）和曝氣生物濾池BAF法等。具體來講PACT法是增加了一些活性炭粉末來幫助微生物提高生存率，增強(qiáng)處理能力。厭氧生物法則主要采用上流式厭氧污泥床（UASB）工藝。最后一步是深度處理。當(dāng)煤氣化后的高氨氮廢水經(jīng)過前面兩個步驟的處理后，水中的一部分污染物指標(biāo)已經(jīng)極大的降低，但是離環(huán)保排放的標(biāo)準(zhǔn)還有距離，仍需要進(jìn)行最后一步的深度處理。當(dāng)前的深度處理主要有固定化生物技術(shù)、混凝沉淀法、吸附法和超濾以及反滲透等膜處理法。實(shí)際上固定化生物技術(shù)是一種新興技術(shù)，主要通過選擇優(yōu)勢菌種有針對性的處理德士古煤氣化的高氨氮廢水?；炷恋矸▌t是利用混凝劑來實(shí)現(xiàn)更好的沉淀，有助于物理過濾效果的提升，混凝劑還能夠改變廢水的PH值，促進(jìn)其中的懸浮物沉淀，后期再進(jìn)行簡單的固液分離就能夠達(dá)到良好的清除效果。

3不同廢水處理方法的優(yōu)劣比較

PACT處理方法效率低，但是其處理效果好，且環(huán)保性高，適用于含沉淀物固體顆粒較多的廢水。厭氧生物法對設(shè)備和環(huán)境要求較高，需要滿足一定壓力和溫度，因此適合處理有機(jī)物含量較高的廢水。曝氣生物濾池法目前仍處于推廣階段，處理效果好但相對價格較高。固定化生物技術(shù)依賴于菌種選擇的水平，且針對性較強(qiáng)。

4結(jié)語

通過本文上述分析可以看出，現(xiàn)階段我國德士古煤氣化廢水具有高氨氮含量、降解難度大等特點(diǎn)，為了能夠降低對環(huán)境的污染，現(xiàn)有的廢水處理技術(shù)能夠通過三個步驟來實(shí)現(xiàn)廢水高效處理，具體的工藝優(yōu)劣不同，仍有待后續(xù)研究來推動行業(yè)的發(fā)展。

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篇3

【關(guān)鍵字】：煤化工廢水、廢水處理工藝、深度處理

Abstract：The traditional coal chemical industry is a high energy consumption, high emissions, high pollution, low efficiency with low technology content and low added value products as the leading factor, namely "three high and one low" industry, the excessive consumption of resources, serious pollution of the environment, the extensive unsustainable development mode has been difficult to continue. Integrated application of new technology of clean coal technology, advanced coal conversion technology and energy saving, saving, emission reduction, pollution control and so on, is the core of modern coal chemical industry.

Key words：Coal chemical industry wastewater； wastewater treatment；advanced treatment

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、煤化工行業(yè)發(fā)展概述

煤化工始于18世紀(jì)，19世紀(jì)形成體系，20世紀(jì)成為化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。第二次世界大戰(zhàn)后，石油化工消弱了煤化工在化學(xué)工業(yè)中的地位。20世紀(jì)70年代石油能源危機(jī)時，煤化工曾一度再受青睞。我國煤炭資源相對豐富，能源消費(fèi)以煤為主，消費(fèi)比例高達(dá)70%左右，另外，我國的化學(xué)工業(yè)是以煤化工起家的，過去、現(xiàn)在以致將來，煤化工都是我國化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱之一。

二、 煤化工發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)的煤化工是以低技術(shù)含量和低附加值產(chǎn)品為主導(dǎo)的高能耗、高排放、高污染、低效益，即“三高一低”行業(yè)，這種對資源過度消耗、嚴(yán)重污染環(huán)境、粗放的不可持續(xù)的發(fā)展方式己難以為繼。潔凈煤技術(shù)、先進(jìn)的煤轉(zhuǎn)化技術(shù)以及節(jié)能、降耗、減排、治污等新技術(shù)的集成應(yīng)用，是現(xiàn)代煤化工的核心。

現(xiàn)代煤化工是技術(shù)密集型和投資密集型產(chǎn)業(yè)，堅持一體化、基地化、大型化、現(xiàn)代化，形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)實(shí)施集約經(jīng)營。 采取最有利于資源利用、降低污染、保護(hù)生態(tài)、提高效益的建設(shè)和運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

三、 煤化工廢水的基本特點(diǎn)

煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，水質(zhì)波動大、組分復(fù)雜，廢水含有大量酚、氰及氨氮等污染物，這些污染物大多以芳香族化合物或雜環(huán)化合物的形式存在，其生物可降解性較差難降解，煤化工廢水中的氨氮含量很高，是一般城市生活污水的近10倍，碳氮比嚴(yán)重失衡，給處理系統(tǒng)增加了非常大的難度。

目前國內(nèi)處理煤化工廢水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機(jī)物處理效果較差，使得煤化工行業(yè)外排水CODcr難以達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。

同時煤化工廢水經(jīng)生化處理后又存在色度和濁度很高的特點(diǎn)，因含各種生色團(tuán)和助色團(tuán)的有機(jī)物，因此，要將此類廢水處理后達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)，主要進(jìn)一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標(biāo)。

四、 煤化工廢水處理方法

氨氮的達(dá)標(biāo)處理是煤化工廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并已成為處理成敗的決定因素，治理工藝路線基本遵行“物化預(yù)處理+生化處理+物化深度處理”，以下做簡單介紹。

1 、物化預(yù)處理

預(yù)處理常用的方法：隔油、氣浮等。 因過多的油類會影響后續(xù)生化處理的效果，氣浮法煤化工廢水預(yù)處理的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還起到預(yù)曝氣的作用。

2 、生化處理

對于預(yù)處理后的煤化工廢水，國內(nèi)外一般采用缺氧、厭氧、好氧的生物法處理，但由于煤化工廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類化合物，單獨(dú)采用好氧或厭氧技術(shù)處理煤化工廢水并不能夠達(dá)到令人滿意的效果，厭氧和好氧的聯(lián)合生物處理法逐漸受到研究者的重視。

（1）改進(jìn)的缺氧生物法

在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機(jī)物和溶解氧的吸附作用，固化富集廢水中難降解的有機(jī)物，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機(jī)物的氧化分解能力?；钚蕴坑脻窨諝庋趸ㄔ偕?。

（2）厭氧生物法

一種被稱為上流式厭氧污泥床（UASB）的技術(shù)，以及由此優(yōu)化而來的膨脹顆粒污泥床（EGSB）用于處理煤化工廢水。廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應(yīng)器，大部分的有機(jī)物在此被微生物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2在反應(yīng)器的上部。設(shè)有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。 另外，活性炭厭氧膨脹床技術(shù)也被用于處理煤化工廢水，該技術(shù)可有效地去除廢水中的酚類和雜環(huán)類化合物。

（3）好氧生物法

CASS工藝是利用自然界的氮循環(huán)原理，采用人工控制的方法予以實(shí)現(xiàn)的。具體過程為：廢水中的有機(jī)氮在好氧條件下離解成氨氮，而后在硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（即硝化過程）；隨后在缺氧條件下，反硝化菌作用并由碳源提供能量，使硝酸鹽氮部分變成氮?dú)庖莩觯捶聪趸^程）。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素主要是溫度、溶解氧、PH值、堿度以及反硝化所需碳源等。生物脫氮系統(tǒng)中硝化菌增長速度緩慢，所以要有足夠長的污泥泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化過程順利進(jìn)行。

煤化工廢水經(jīng)過厭氧酸化處理后，廢水中有機(jī)物的生物降解性能顯著提高，使后續(xù)的好氧生物處理CODcr的去除率達(dá)90%以上。其中較難降解的有機(jī)物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%，55%和70％， 而一般的好氧處理這些有機(jī)物的去除率不到20％。 采用CASS工藝處理煤化工廢水，也得到了比較滿意的效果。

3 、深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的CODcr、氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，生化處理后的出水仍需進(jìn)一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術(shù)、催化氧化法及反滲透等膜處理技術(shù)。

（1）混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以達(dá)到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機(jī)物，以降低后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷。

在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強(qiáng)化沉淀效果，此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類和用量等。

（2）固定化生物技術(shù)

固定化生物技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，可選擇性地固定優(yōu)勢菌種，有針對性地處理含有難降解有機(jī)毒物的廢水。 經(jīng)過馴化的優(yōu)勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2~5倍，而且優(yōu)勢菌種的降解效率較高，經(jīng)其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

（3）高級氧化技術(shù)

由于煤化工廢水中的有機(jī)物復(fù)雜多樣，其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等難降解的有機(jī)物占多數(shù)，這些難降解有機(jī)物的存在嚴(yán)重影響了后續(xù)生化處理的效果。 高級氧化技術(shù)是在廢水中產(chǎn)生大量的HO·自由基HO·自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機(jī)污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化技術(shù)可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。 催化氧化法可以應(yīng)用在煤化工廢水處理工藝的前段，去除部分COD和增強(qiáng)廢水的可生化性，但存在消耗量大，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的問題，因此該技術(shù)在后續(xù)的深度處理單元中應(yīng)用可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)性和降解效果。

（4）膜處理法

考慮用戶用水情況，可采用分質(zhì)膜處理技術(shù)，如采用反滲透處理技術(shù)處理鍋爐補(bǔ)給水、采用納濾技術(shù)處理循環(huán)冷卻水等。

考慮到設(shè)備的節(jié)能、運(yùn)行壓力、膜的透過率、膜的脫鹽率、出水的含鹽量等因素，反滲透膜元件宜采用螺旋卷式結(jié)構(gòu)反滲透膜，與管式、板式和中空纖維式相比，具有水流分布均勻、耐污染程度高、更換費(fèi)用低、外部管路簡單、易于清洗維護(hù)保養(yǎng)和設(shè)計自由度大等許多優(yōu)點(diǎn)。

納濾膜是允許溶劑分子或某些低分子量溶質(zhì)或低價離子透過的一種功能性的半透膜。它因能截留物質(zhì)的大小約為納米而得名，對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低于高價陰離子鹽溶液。被用于去除廢水中的有機(jī)物和色度，脫除廢水的硬度，部分去除溶解性鹽。

五、結(jié)束語

隨著煤化工行業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問題也越來越突出，對廢水處理的問題，越來越受到社會和人們的關(guān)注，進(jìn)一步了解煤化工廢水處理技術(shù)的相關(guān)知識，積極發(fā)展廢水處理產(chǎn)業(yè)，實(shí)施污染物的減量化、再使用、再循環(huán)，提高資源利用率，以資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)為標(biāo)志，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是發(fā)展煤化工的產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)道路。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng)；故障判別；處理方法

中圖分類號TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）66-0038-02

Distributed Control System簡稱DCS控制系統(tǒng)，也稱集散控制系統(tǒng)。它是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種集散式控制系統(tǒng)，它以通訊網(wǎng)絡(luò)為紐帶，具有多級計算機(jī)系統(tǒng)，由過程控制級和過程監(jiān)控級組成，綜合通訊、計算機(jī)、顯示和控制等4C技術(shù)，在系統(tǒng)功能方面同集中式控制系統(tǒng)沒有太大區(qū)別，不同的是系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法。因此，下面簡單介紹一下DCS控制系統(tǒng)在煤化工業(yè)中的應(yīng)用，以及DCS系統(tǒng)在實(shí)際操作過程中遇到故障時，該如何進(jìn)行故障的檢測判別、維護(hù)和處理呢？其具體處理方法又是什么呢？

1 DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn)

DCS系統(tǒng)將控制功能分散于各臺計算機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計，因此，即便其中一臺計算機(jī)出現(xiàn)故障也不會影響到系統(tǒng)其他功能停止工作，另外，每臺計算機(jī)在系統(tǒng)中都承擔(dān)比較單一的任務(wù)，因此，可以對每臺計算機(jī)配備特定結(jié)構(gòu)和軟件的系統(tǒng)，使其有針對需要地實(shí)現(xiàn)其功能，同時也提高了每臺計算機(jī)在系統(tǒng)中的可靠性。

那么，DCS控制系統(tǒng)究竟有什么特點(diǎn)呢？歸納起來大致有以下幾點(diǎn)：

1）DCS系統(tǒng)具有相對開放的控制功能

DCS系統(tǒng)控制程序采用任務(wù)運(yùn)行方式，每個任務(wù)都可以預(yù)先設(shè)定運(yùn)行優(yōu)先級及運(yùn)行周期，因此，不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜調(diào)節(jié)回路的愿望，還能實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的快速控制。其設(shè)計也采用系列化的設(shè)計，各臺計算機(jī)可以采用局域網(wǎng)的形式進(jìn)行通信并實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變其傳輸方式、系統(tǒng)功能及需要擴(kuò)充之時，可以直接增設(shè)計算機(jī)臺數(shù)，并且簡單而方便的連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，如果需要卸下部分計算機(jī)，也是同樣的道理，根本不會影響到其他系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

2）DCS系統(tǒng)具有配置靈活的功能

DCS系統(tǒng)在軟硬件組態(tài)過程中，通過不同流程應(yīng)用對象來實(shí)現(xiàn)軟件的組態(tài)，簡單而言就是確定控制信號與測量及它們之間的連接關(guān)系，而控制所需要的各種監(jiān)控和報警畫面，是通過控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形來實(shí)現(xiàn)的，這就簡單而直接地實(shí)現(xiàn)了所需要的控制系統(tǒng)。

3）DCS系統(tǒng)維護(hù)起來更加簡單

DCS系統(tǒng)所設(shè)置的小型或微型的專用計算機(jī)，因?yàn)槠涔δ軉我唬恳慌_都有屬于自己的單一而專業(yè)的任務(wù)，因此，當(dāng)出現(xiàn)故障時，也會顯得容易更加容易檢測，當(dāng)其中一臺出現(xiàn)故障之時，因?yàn)椴粫绊懙狡溆嘣O(shè)備的正常運(yùn)行，所以維修起來也相對簡單，可以迅速地找到維修方法并排除故障。

4）DCS系統(tǒng)具有個工作站之間的相互協(xié)調(diào)性

在DCS系統(tǒng)中，每隔工作站之間通過通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各種信息和數(shù)據(jù)的傳送，整個系統(tǒng)之間可以達(dá)到信息共享及協(xié)調(diào)工作，這樣對于系統(tǒng)控制及系統(tǒng)總體功能的優(yōu)化處理有一定的優(yōu)勢。

5）DCS系統(tǒng)具有功能齊全的控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同的控制任務(wù)

DCS系統(tǒng)的構(gòu)成方式非常靈活，通常由通用服務(wù)器、工業(yè)控制計算機(jī)和可編程控制器組成，也可以自由搭配專用的管理計算機(jī)站、操作員站、工程師站、記錄站、數(shù)據(jù)采集站、現(xiàn)場控制站等，來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)去控制不同專業(yè)要求的各種控制任務(wù)。另外，DCS系統(tǒng)可以根據(jù)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，按照更高性能與需要的計算機(jī)設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)連接去實(shí)現(xiàn)更高級的管理功能，例如計劃調(diào)度、倉儲管理、能源管理等。

2 DCS系統(tǒng)在煤化工業(yè)中的應(yīng)用

DCS系統(tǒng)作為一種高科技的產(chǎn)物，其諸多的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)，受到煤化工業(yè)的青睞，因此，理所當(dāng)然就被煤化工業(yè)廣泛地投入了應(yīng)運(yùn)。DCS系統(tǒng)在煤化工業(yè)中主要有如下應(yīng)用：

1）DCS系統(tǒng)在煤化工行業(yè)合成氨生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用

合成氨生產(chǎn)工藝在煤化工業(yè)中占據(jù)著重要的崗位，因此，對生產(chǎn)設(shè)備以及技術(shù)的要求都比較高，因?yàn)楹铣蓺涔に囍械闹饕獏?shù)值直接影響著合成氫的產(chǎn)量和質(zhì)量，另外，還直接決定著能源消耗和消耗定額，所以，合成氫工段中主要工藝參數(shù)的優(yōu)化控制顯得相當(dāng)重要。而DCS系統(tǒng)在煤化工業(yè)合成氫生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用，也就具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和必然趨勢。

在合成氫生產(chǎn)工藝過程中，不管是對溫度的要求還是對氨冷器、冷交換器、氨分離器的三大液位的參數(shù)要求都有很高的要求，而DCS系統(tǒng)可以憑借其智能而全面的控制系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)合成氫工藝生產(chǎn)過程中的自動化控制工程。當(dāng)然，DCS系統(tǒng)控制需要經(jīng)過精心調(diào)試才能使系統(tǒng)的可控性很好的實(shí)現(xiàn)，才能確保DCS控制系統(tǒng)在合成氫生產(chǎn)工藝中中穩(wěn)定長期地工作。

2）利用DCS系統(tǒng)觀測重要數(shù)據(jù)的變化

在煤化工業(yè)中，為了讓工作人員更為方便地進(jìn)行操作，通過在設(shè)計流程圖畫面時以操作崗站為單位，在操作界面上制作動態(tài)顯示圖棒，實(shí)現(xiàn)比較容易而簡單的操作。另外，可以在操作界面上制作一些重要的變量趨勢圖，讓操作員直觀而清楚地觀測到重要數(shù)據(jù)的變化趨勢，以便于清楚地記錄數(shù)據(jù)的變化順序，這樣一來，當(dāng)有故障發(fā)生時，就可以迅速地參照數(shù)據(jù)進(jìn)行分析故障原因。

3）利用DCS系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，記錄重要過程的數(shù)據(jù)變量，進(jìn)行企業(yè)數(shù)據(jù)分析

利用DCS數(shù)據(jù)來建立數(shù)據(jù)庫，累計記錄煤化工業(yè)合成氫生產(chǎn)工藝中氨冷器、冷交換器、氨分離器的三大液位的重要數(shù)據(jù)的變化、變量，以便依據(jù)這些累計的數(shù)據(jù)對合成氫生產(chǎn)工藝進(jìn)行具體分析，再依據(jù)分析得來的數(shù)據(jù)對生產(chǎn)工藝進(jìn)行專業(yè)而精準(zhǔn)地優(yōu)化，以便提高合成氫的生產(chǎn)質(zhì)量及效率，帶動企業(yè)本身經(jīng)濟(jì)效益的快速發(fā)展。

3 DCS系統(tǒng)在煤化工業(yè)應(yīng)用過程中出現(xiàn)故障時的判別及處理方法

DCS系統(tǒng)在運(yùn)行中，也會因?yàn)榘l(fā)生故障沒有得到及時處理而對各配置造成一定的影響，因此，及時判別DCS系統(tǒng)故障并找到正確而有效的處理方法就顯得尤為重要，這就要求操作工不僅要掌握一定的判別方法，以便及早發(fā)現(xiàn)故障，另外，還應(yīng)該具備一定的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，以及一套行之有效的故障判別方式和處理方法，以避免或減少對系統(tǒng)控制的影響。

那么，究竟DCS系統(tǒng)在煤化工業(yè)應(yīng)用過程中出現(xiàn)故障時該如何及時做出判別以及該如何快速處理呢？

1）依據(jù)DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化及時發(fā)現(xiàn)故障，找到合適的方式方法進(jìn)行故障排除

DCS系統(tǒng)控制系統(tǒng)所控制的數(shù)據(jù)，通常情況下，如果經(jīng)常變化的數(shù)據(jù)長時間不變，另外，其余的數(shù)據(jù)都不變，假如故障報警呈現(xiàn)紅色，應(yīng)該立即檢查卡件運(yùn)行情況，假如卡件沒有故障，那么就應(yīng)該檢查通訊是否正常；如果波動數(shù)據(jù)對工藝操作并無影響，那么很大程度上是因?yàn)橛嬎銠C(jī)某卡件發(fā)生了故障，而并非操作系統(tǒng)本身發(fā)生故障，應(yīng)該立即將相關(guān)的自調(diào)系統(tǒng)打到手動調(diào)節(jié)，必要時進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時，通知維修人員前來維修，并將數(shù)據(jù)變化情況告訴維修人員。

維修人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)故障報警情況去判別故障，這樣就能基本確定故障出在了什么地方，一旦能確定故障的具置，那么，相對于具有專業(yè)素養(yǎng)的維修人員而言，進(jìn)行正確的故障排除就顯得相對容易。

2）根據(jù)DCS系統(tǒng)監(jiān)控畫面運(yùn)行情況，檢測系統(tǒng)是否存在異常及故障

DCS系統(tǒng)對控制畫面進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控時，如果發(fā)生監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)無法刷新，調(diào)節(jié)畫面不起作用，或者某個操作站存在異常，或者系統(tǒng)報警指示燈存在異常，則說明該操作站有問題，就可以通知維修人員前來維修。

維修人員就要根據(jù)這一情況做出準(zhǔn)確的判別，用專業(yè)的知識去分析問題，解決問題，以致排除系統(tǒng)故障。

3）觀察各個控制系統(tǒng)的斷電情況

在DCS系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，突然發(fā)現(xiàn)有部分操作站沒有顯示，那么就說明UPS或市電斷電，就應(yīng)該及時通知維修人員進(jìn)行維修。假如有電的操作站能夠進(jìn)行正常監(jiān)控，就不會影響控制系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)。

4）DCS系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)多個自調(diào)系統(tǒng)失控情況

在DCS控制系統(tǒng)中，假如發(fā)現(xiàn)多個自調(diào)系統(tǒng)失去控制，監(jiān)控畫面上的自調(diào)閥閥位顯示全開或者全關(guān)，應(yīng)該立即檢查儀表氣源壓力，若此數(shù)據(jù)小于0.4MPa，就表示有異常情況，應(yīng)該及時排除氣源管道是否漏氣或堵塞，如果氣源壓力小于0.2MPa，應(yīng)該立即緊急停車，將監(jiān)控畫面上的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)全部搞成手動，將調(diào)節(jié)閥閥位調(diào)至安全位置，并立即通知儀表工進(jìn)行檢測，并進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行操作，將調(diào)節(jié)閥兩端的截止閥關(guān)閉，啟用旁路閥進(jìn)行操作。

因此，在DCS系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，應(yīng)該及時的用專業(yè)的知識去判別并排除存在的異常狀況和一些故障，并及時找到故障解決的辦法，進(jìn)行處理，這樣就可以最大限度地避免或減少因系統(tǒng)故障而造成的不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

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論文關(guān)鍵詞： 煤化工；傳統(tǒng)煤化工；現(xiàn)代煤化工；產(chǎn)能過剩；可持續(xù)發(fā)展

1 煤化工概述

煤化工是指以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程，并生產(chǎn)出各種化工產(chǎn)品的工業(yè)，簡稱煤化工，主要包括煤的氣化、液化、干餾以及煤焦油加工和乙炔化工等。

煤化工開始于18世紀(jì)后半葉，19世紀(jì)形成完整的煤化工體系，第二次世界大戰(zhàn)后，由于石油化工發(fā)展迅速，石油和天然氣成為很多化學(xué)品的生產(chǎn)原料，煤化工的在化學(xué)工業(yè)中的地位被削弱了。20世紀(jì)70年代末以來，由于中東石油危機(jī)，世界經(jīng)濟(jì)大國開始重視能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，進(jìn)入21世紀(jì)后，國際社會對控制溫室氣體排放呼聲日漸高漲，使煤炭的高效和低碳化利用得到越來越多的關(guān)注，煤化工再度成為化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。

現(xiàn)代煤化工也稱新型煤化工是指以煤氣化為龍頭以一碳化工技術(shù)為基礎(chǔ)，合成、制取各種化工產(chǎn)品和燃料油等，包括煤制油，煤制烯烴，煤制二甲醚，煤制甲烷氣，煤制乙二醇等，大多屬于現(xiàn)有石化產(chǎn)品的替代品，目前尚處于發(fā)展初期。

2 我國煤化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的努力，我國煤化工產(chǎn)業(yè)取得了長足發(fā)展，正逐漸從以焦炭、電石、合成氨為主的傳統(tǒng)煤化工向石油替代品為主的現(xiàn)代煤化工轉(zhuǎn)變。這有利于推動石油替代戰(zhàn)略的實(shí)施，保證我國的能源安全，實(shí)現(xiàn)能源多樣化，促進(jìn)后石油時代化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

煤化工行業(yè)的發(fā)展對于緩解我國石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源供求矛盾，促進(jìn)鋼鐵等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。但是，以煤為原料的煤化工行業(yè)在短短幾年內(nèi)迅速升溫，全國各地擬上和新上的煤化工項(xiàng)目不斷增多，項(xiàng)目規(guī)模大小不一。我國煤化工過熱的突出表現(xiàn)就是“逢煤必化”。為謀求把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，幾乎所有煤產(chǎn)地甚至煤炭調(diào)入地區(qū)都要大力發(fā)展煤化工，煤化工“大干快上”的勢頭正在不斷謀劃。其中，晉蒙寧陜疆等資源型省區(qū)甚至紛紛出臺了煤化工扶持政策，以期成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的重要依托。

國家發(fā)改委曾經(jīng)在2006年7月、9月，2008年10月三次緊急叫停煤化工項(xiàng)目，但國內(nèi)煤化工產(chǎn)能仍然增長迅速。規(guī)劃將煤化工打造成支柱產(chǎn)業(yè)的省份接近20個，其中不乏一些煤炭資源調(diào)入大省和一些已被國務(wù)院確立為“資源枯竭型轉(zhuǎn)型城市”的地區(qū)。2009年9月底國務(wù)院批準(zhǔn)并轉(zhuǎn)發(fā)了十部委上報的 《關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，明確提出今后3年原則上不再安排新的現(xiàn)代煤化工試點(diǎn)項(xiàng)目。然而，僅僅相隔十幾天，國內(nèi)煤化工投資規(guī)模就被刷新。10月19日，山西安澤縣總投資102.5億元，項(xiàng)目包括300萬噸甲醇、200萬噸二甲醚，目標(biāo)是成為全國最大的煤化工項(xiàng)目。11月3日神華集團(tuán)與美國陶氏化學(xué)公司合建的煤化工項(xiàng)目在陜西榆林奠基，項(xiàng)目一期計劃投資100億美元，將形成年產(chǎn)332萬噸甲醇、122萬噸甲醇制烯烴生產(chǎn)能力，目標(biāo)是成為世界單體最大的煤化工項(xiàng)目。另外，中電投集團(tuán)兩大煤制天然氣項(xiàng)目相繼開工建設(shè)，總投資額超過500億元。中煤能源集團(tuán)有限公司除鄂爾多斯300萬噸二甲醚外，還計劃全力進(jìn)軍煤制烯烴、煤制天然氣等煤化工細(xì)分產(chǎn)業(yè)。此外還有神寧300萬噸煤炭間接液化等若干特大型煤化工項(xiàng)目緊隨其后。

國內(nèi)新型煤化工產(chǎn)品的規(guī)劃產(chǎn)能更是已達(dá)天文數(shù)字。據(jù)悉，目前煤基二甲醚的在建以及規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)到4000萬噸/年，大約是2008年全年二甲醚表觀消費(fèi)量的20倍；雖然國內(nèi)尚無煤制烯烴的大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但是國內(nèi)煤制烯烴的在建及規(guī)劃產(chǎn)能也已經(jīng)達(dá)到2000萬噸/年。在國家緊急叫停煤制油之后，不少企業(yè)轉(zhuǎn)而發(fā)展風(fēng)險更大的煤制天然氣，目前國家有關(guān)部門核準(zhǔn)的煤制天然氣項(xiàng)目不過4個，產(chǎn)能110億立方米/年左右，但是跟風(fēng)而建的煤制天然氣項(xiàng)目達(dá)到14個，產(chǎn)能接近550億立方米/年。于是，2010年6月18日，國家發(fā)展改革委下發(fā)《關(guān)于規(guī)范煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，將地方先前的煤制氣及配套項(xiàng)目的審批權(quán)上收。據(jù)了解，目前現(xiàn)代煤化工擬建投資加預(yù)算，已經(jīng)超過了1萬億，且投資還在呈逐步增加的態(tài)勢。而煤化工作為資金密集型、技術(shù)密集型和資源密集型行業(yè)，目前其經(jīng)濟(jì)性并沒有得到充分論證和認(rèn)可，國內(nèi)當(dāng)前正在運(yùn)營的項(xiàng)目，較大部分處于試點(diǎn)階段。 轉(zhuǎn)貼于

雖然國家屢屢警示，但以央企陣營為代表的各大企業(yè)近年來一直沒有放慢投資煤化工的腳步，而地方政府也充分“迎合”了央企“跑馬圈地”的訴求，“拿央企作為地方發(fā)展煤化工的擋箭牌”。為什么會出現(xiàn)如此瘋狂的投資沖動和熱情呢？首先，地方政府唯GDP論的政績觀根深蒂固，煤化工產(chǎn)業(yè)投資強(qiáng)度大，拉動GDP效應(yīng)明顯，央企的進(jìn)入能給當(dāng)?shù)氐腉DP增長帶來好處；其次，相關(guān)企業(yè)風(fēng)險控制觀念缺失，“以資源為王”觀念根深蒂固。再次，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向缺乏有效引導(dǎo)。這些問題的存在，對我國經(jīng)濟(jì)、社會持續(xù)、健康、穩(wěn)步發(fā)展將產(chǎn)生負(fù)面影響。

3 我國煤化工產(chǎn)業(yè)該如何發(fā)展

我國是一個“缺油少氣富煤”的國家，能源結(jié)構(gòu)以煤為主，在國際原油價格持續(xù)走高，原油和煤炭之間的比價逐步被拉大的情形下，利用國內(nèi)相對豐富的煤炭資源，適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，部分替代石化產(chǎn)品有其合理性和必然性。

煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅關(guān)系我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展道路，也涉及國家能源安全。要從國家整體利益出發(fā)，站在全局的高度，以戰(zhàn)略的眼光來審視世界化學(xué)工業(yè)的發(fā)展潮流和我國的現(xiàn)實(shí)，必須要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，按可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，探索符合中國國情的煤化工發(fā)展道路。

對傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，淘汰落后生產(chǎn)工藝，優(yōu)化原料路線，以節(jié)能、降耗、減排為目標(biāo)，提高工藝技術(shù)水平；同時，大力促進(jìn)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過上大壓小、產(chǎn)能置換等方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，利用技術(shù)進(jìn)步逐步解決產(chǎn)能過剩問題，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，提高行業(yè)整體競爭力。

現(xiàn)代煤化工是屬于技術(shù)密集型和投資密集型的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)采取最有利于提高經(jīng)濟(jì)效益的建設(shè)及運(yùn)行方式。現(xiàn)代煤化工的發(fā)展要堅持一體化、基地化、大型化、現(xiàn)代化和集約化，真正轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式。在新形勢下我國煤化工能否可持續(xù)發(fā)展取決于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益兩方面是否都能過關(guān)。現(xiàn)代煤化工要立足于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，有序推進(jìn)現(xiàn)代煤化工先進(jìn)技術(shù)示范工程建設(shè)，同時在具備煤資源、水資源、環(huán)境狀況以及交通運(yùn)輸?shù)葪l件的地區(qū)，適當(dāng)合理布局以煤氣化為基礎(chǔ)的煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范工程，如煤基甲醇—燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電（煤基多聯(lián)產(chǎn)IGCC系統(tǒng)）加二氧化碳捕集系統(tǒng)（CCS）等，試點(diǎn)能源-化工-環(huán)保一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，探索現(xiàn)代煤化工的發(fā)展模式。通過集成優(yōu)化，使能量流、物質(zhì)流、火用流梯級利用，而且煤基熱電化多聯(lián)產(chǎn)這一集資源、能源、環(huán)境一體化系統(tǒng)，顯然優(yōu)于生產(chǎn)某種單一產(chǎn)品的煤化工發(fā)展思路，被專家認(rèn)為是“綜合解決我國能源問題的重要方案”。如果將這一認(rèn)識拓寬至從煤的開采洗選，通過焦化、氣化、液化等組成的化工產(chǎn)品鏈，與發(fā)電、供熱、污水處理、建材等集成優(yōu)化，就可以形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)型的煤炭能源化工，將全面實(shí)現(xiàn)煤的清潔高效利用。也就是說，科學(xué)發(fā)展煤化工必須要以煤的清潔高效利用為前提，而不是不顧代價地去獲取終端產(chǎn)品與石油化工產(chǎn)品簡單比價上的盈利性。在水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境均十分脆弱的西部富煤地區(qū)發(fā)展煤化工，尤其應(yīng)遏制住攫取利潤的原始沖動。

中央政府各部門近期在多個場合表態(tài)，“十二五”期間煤化工產(chǎn)業(yè)政策的閘門將關(guān)的更緊。2011年4月12日，發(fā)改委公布了《關(guān)于規(guī)范煤化工產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展的通知》，對幾乎所有煤化工領(lǐng)域內(nèi)的細(xì)分行業(yè)都做出了嚴(yán)格的限制。規(guī)定在新的核準(zhǔn)目錄出臺之前，年產(chǎn)50萬噸及以下煤經(jīng)甲醇制烯烴項(xiàng)目，年產(chǎn)100萬噸及以下煤制甲醇項(xiàng)目，年產(chǎn)100萬噸及以下煤制二甲醚項(xiàng)目，年產(chǎn)100萬噸及以下煤制油項(xiàng)目，年產(chǎn)20億立方米及以下煤制天然氣項(xiàng)目，年產(chǎn)20萬噸及以下煤制乙二醇項(xiàng)目都將被禁止。 這意味著一度炒得火熱的煤化工投資熱潮將得到遏制，大唐一位煤化工專家稱，發(fā)改委的此項(xiàng)政策更加量化，而不像以往那樣“模糊”。 發(fā)改委此次之所以明令叫停不符合要求的煤化工項(xiàng)目，是因?yàn)閲鴥?nèi)的煤化工項(xiàng)目投資過熱，導(dǎo)致出現(xiàn)了嚴(yán)重的產(chǎn)能過?，F(xiàn)象。業(yè)界認(rèn)為，此舉將進(jìn)一步提高煤化工行業(yè)門檻，對中小煤化工企業(yè)以及后來者將樹立更高的門檻和更嚴(yán)格的市場環(huán)境，而對已具備規(guī)模、資源與技術(shù)優(yōu)勢的煤化工企業(yè)則是利好。另外，煤炭供應(yīng)要優(yōu)先滿足群眾生活和發(fā)電需要，嚴(yán)禁擠占生活、生態(tài)和農(nóng)業(yè)用水發(fā)展煤化工，對取水量已達(dá)到或超過控制指標(biāo)的地區(qū)，暫停審批煤化工項(xiàng)目新增取水；對不符合產(chǎn)業(yè)政策等規(guī)定的煤化工項(xiàng)目，一律不批準(zhǔn)用地，不得發(fā)放貸款，不得通過資本市場融資，嚴(yán)格防止財政性資金流向產(chǎn)能過剩的煤化工項(xiàng)目。 轉(zhuǎn)貼于

業(yè)內(nèi)專家稱解決我國煤化工過熱現(xiàn)象必須從三方面考慮:一要改革現(xiàn)有的政績考核體系，改變唯GDP論成敗的政績觀，并平衡好地方與中央的利益關(guān)系，這個問題解決了，地方政府就沒有發(fā)展煤化工的沖動和熱情了；二要嚴(yán)格煤炭資源配置，不能將屬于全國人民的煤炭資源讓少數(shù)企業(yè)獨(dú)享，只要不給煤炭資源，相信不會有多少企業(yè)愿意將大量資金投向“錢景”不明的煤化工項(xiàng)目；三要加大技術(shù)創(chuàng)新、加快工業(yè)化示范，如果我們能成功開發(fā)出更多類似于低碳甲醇制烯烴這樣的技術(shù)，企業(yè)就有更多的選擇，就不會“一窩蜂”，煤化工產(chǎn)業(yè)自然就會健康發(fā)展。另外，還應(yīng)明確煤化工產(chǎn)業(yè)定位、發(fā)展方向、發(fā)展重點(diǎn)和發(fā)展步驟，在充分調(diào)研論證的基礎(chǔ)上，制定其近期目標(biāo)和中長期發(fā)展規(guī)劃，再配套實(shí)施細(xì)則，指導(dǎo)其發(fā)展。

篇6

關(guān)鍵詞：甲醇汽油 甲醇 合成工藝

Abstract：As a new energy source， Methanol gasoline （MTG） is a potential substitute for traditional petrochemical gasoline. Coal to methanol technology is mature in our country， and the methanol output is overproduction. Coal-based MTG technology could effectively absorb the overproduction methanol， and change the structure of energy consumption in our country. This article mainly describes the coal-based MTG process currently， and has an analysis to the existing problems and development prospects of MTG industry.

Keywords： Methanol gasoline， methanol， synthesis process

中圖分類號：TQ223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）08-0273-02

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)急劇增加。我國能源現(xiàn)狀是“富煤、少油、少氣”，而煤炭的儲備、生產(chǎn)和消費(fèi)均居于世界前列[1，2]。石油、天然氣資源探明儲量較少，我國石油進(jìn)口比例將會繼續(xù)增長，甚至到2020年，有可能對外的石油依存度會高達(dá)60%[3]。而我國依靠煤炭液化技術(shù)降低對進(jìn)口石油的依賴是一條行之有效的途徑，這也就使得我國的煤制油行業(yè)面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)[4]。目前，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和居民生活水平的提高，汽車消費(fèi)量逐年增長，相應(yīng)的車用汽柴油消費(fèi)量也快速增加。從我國石油產(chǎn)品缺口與能源資源儲量不足可以看出，發(fā)展甲醇汽油技術(shù)，即實(shí)現(xiàn)我國油品自給自足，是保障我國國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的有效途徑。目前我國煤基甲醇產(chǎn)量過剩，由甲醇來生產(chǎn)汽油成本低，對于盤活和延伸C1化工產(chǎn)業(yè)鏈、吸收甲醇工業(yè)過剩產(chǎn)能、高效治理霧霾均具有重要推動作用。

一、煤基甲醇汽油生產(chǎn)原理及特點(diǎn)

1.生產(chǎn)原理

MTG指的是由甲醇轉(zhuǎn)化成汽油（Methanol to Gasoline，簡稱MTG）的間接液化合成技術(shù)。一般認(rèn)為，轉(zhuǎn)化過程分三個階段：第一階段甲醇脫水生成中間產(chǎn)物二甲醚；第二階段二甲醚脫水生成中間產(chǎn)物 烯烴；第三階段 烯烴在催化劑作用下生成碳原子數(shù)不大于10的 烴類混合物[5]。甲醇轉(zhuǎn)化成汽油的化學(xué)反應(yīng)，可簡化成甲醇脫水，是強(qiáng)放熱反應(yīng)，約為45kJ/mol。表示如下：

2.甲醇汽油特點(diǎn)

我國煤氣化制合成氣，由合成氣制甲醇已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。煤基甲醇制汽油技術(shù)（MTG）得到的產(chǎn)品硫含量低、芳香烴類組分含量低，同時辛烷值高達(dá)87。粗產(chǎn)品可以經(jīng)過簡單調(diào)配后，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17930-2013或GB/T 22030-2015后銷售，也可以與石化煉油廠生產(chǎn)汽油調(diào)和后銷售。甲醇汽油具有如下特點(diǎn)：

2.1 通用性好。甲醇汽油產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17930-2013或GB/T 22030-2015，在不改變現(xiàn)有汽油車輛發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)情況下使用，有利于產(chǎn)品的推廣。通過適當(dāng)添加各類汽油添加劑，可以調(diào)配出符合國標(biāo)的89#、92#和95#汽油，以部分替代市場中的石化汽油產(chǎn)品。同時，甲醇汽油在35℃高溫條件下使用，汽車油路不發(fā)生氣阻現(xiàn)象；在氣候零下35℃的低溫條件下使用，汽車發(fā)動機(jī)可正常起動，而且油品無分層乳化現(xiàn)象，因此非常適合應(yīng)用于我國東北等高寒地區(qū)。

2.2燃燒性能好。甲醇汽油產(chǎn)品中良好的烷烴分布使得產(chǎn)品辛烷值高，具有良好的抗爆性，可有效減小發(fā)動機(jī)噪音。甲醇汽油還可以有效地預(yù)防和清除沉積在缸內(nèi)表面的油垢和積碳，有利于疏通發(fā)動機(jī)油路，從而延長其使用壽命和提高其工作效率[6]。

2.3 替代性能好。甲醇汽油性質(zhì)優(yōu)良，與石化汽油組成差別微弱，可以按任意比例與符合國標(biāo)的石化汽油互溶，在滿足國標(biāo)車用汽油標(biāo)號的情況下，對汽車發(fā)動機(jī)正常工作無影響[7]。

2.4環(huán)保作用顯著。由于甲醇汽油中部分組分含氧，導(dǎo)致其含氧量高于石化汽油，所以其燃燒過程比石化汽油充分，能有效地減少CO、 和

等有害氣體的排放，對我國治理霧霾作用顯著。

二、煤基甲醇汽油技術(shù)現(xiàn)狀

煤基甲醇汽油技術(shù)由煤制甲醇和甲醇制汽油兩個工段組成。煤制甲醇的成熟工藝過程主要是由煤氣化、變換、凈化、甲醇合成、甲醇精餾五個工藝單元組成，在這里不在贅述。甲醇用于生產(chǎn)汽油時，可以省去甲醇精餾工段，合成工段的粗甲醇直接送到甲醇合成汽油工段。甲醇合成汽油工藝過程主要有下面幾種工藝。

1.固定床工藝流程

甲醇轉(zhuǎn)化成烴和水是強(qiáng)放熱反應(yīng)，在絕熱條件下反應(yīng)溫度可高達(dá)590℃，如此高的溫度超過反應(yīng)溫度范圍，必須移走反應(yīng)生成的熱量。為了解決放出大量熱的問題，就把固定床反應(yīng)器中的反應(yīng)分成兩段進(jìn)行。一段是進(jìn)行甲醇脫水生成二甲醚的反應(yīng)，放出大約20%的反應(yīng)熱；二段是甲醇、二甲醚和水平衡混合物轉(zhuǎn)化為烴的反應(yīng)，放出其余的80%的反應(yīng)熱。這樣把反應(yīng)分成兩段進(jìn)行的好處是減少了為控制溫度升高加入的循環(huán)氣量。

固定床MTG工藝流程簡述如下。進(jìn)入二甲醚化反應(yīng)器的原料是來自甲醇合成工段的粗甲醇，其主要組分是甲醇和水，還包含少量的二甲醚和異丁醇。粗甲醇與反應(yīng)器出料在高溫列管式換熱器中進(jìn)行換熱，升溫至300℃左右，在催化劑（ 或 ）作用下生成二甲醚和水，反應(yīng)產(chǎn)物與來自高壓分離器頂部循環(huán)氣以體積比（7～9） ： 1混合?；旌蠚膺M(jìn)入合成反應(yīng)器，在壓力2.0 MPa、溫度340～410和ZSM-5催化作用下，轉(zhuǎn)化為烯烴、芳烴和烷烴，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，絕熱溫升可達(dá)38℃之高。為了節(jié)能環(huán)保，充分利用反應(yīng)熱，合成反應(yīng)產(chǎn)物要輸送至廢熱鍋爐來副產(chǎn)蒸汽，再經(jīng)原料粗甲醇進(jìn)料換熱器進(jìn)一步回收熱量，最后反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻至常溫，此時冷卻產(chǎn)物為汽-液混合態(tài)，經(jīng)高壓分離器分離出的氣相去合成反應(yīng)器繼續(xù)循環(huán)利用，冷卻液相產(chǎn)物進(jìn)一步分離出水相，最終得到粗汽油產(chǎn)品。

汽油產(chǎn)品中含有比較多的均四甲苯，幾乎無雜質(zhì)，它的辛烷值高，但冰點(diǎn)只有80℃。在2010年，我國山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司天溪煤制油分公司生產(chǎn)規(guī)模10萬噸/年的煤基甲醇制汽油項(xiàng)目成功開車。項(xiàng)目采用中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所成功研發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化工藝技術(shù)，將“三高”劣質(zhì)煤（高硫分、高灰分、高灰熔點(diǎn)）生產(chǎn)利用，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了使用劣質(zhì)粉煤造氣生產(chǎn)甲醇。MTG技術(shù)是煤間接制油后半段的核心工藝，是打通整個工藝系統(tǒng)的瓶頸，采用的是Mobil公司的MTG技術(shù)[5]。生產(chǎn)出的煤基合成油經(jīng)檢測，其中烯烴含量低、無鉛無硫，燃燒無殘留物，是符合國家車用汽油標(biāo)準(zhǔn)的清潔燃料[8]。

2.合成氣兩段直接制汽油

20世紀(jì)80年代初，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所設(shè)計出了將傳統(tǒng)的F-T合成單元與烴類產(chǎn)物分子篩改質(zhì)單元相結(jié)合的復(fù)合工藝，F(xiàn)-T合成單元采用沉淀Fe-Cu-K催化劑[9]。結(jié)合方式采用固定床兩段合成工藝（簡稱MFT）或漿態(tài)床-固定床兩段合成工藝（簡稱SMFT） [10]。

MFT的中試實(shí)驗(yàn)表明反應(yīng)效率優(yōu)良，油品的收率和性能優(yōu)良。MFT工藝流程簡述如下。水煤氣經(jīng)壓縮、常溫甲醇洗、水洗等工段增壓除雜質(zhì)后，預(yù)熱至250℃，經(jīng)氧化鋅脫硫和脫氧成為合格原料氣，然后按體積比1 ： 3與循環(huán)氣混合?；旌蠚膺M(jìn)入加熱爐對流段，預(yù)熱至240～255℃送入一段反應(yīng)器，在壓力2.5 MPa鐵催化劑作用下發(fā)生合成烴類的反應(yīng)。由于生成的烴分子量分布較寬，需進(jìn)行改質(zhì)。一段反應(yīng)生成物進(jìn)入一段換熱器與二段尾氣換熱后，再通過加熱爐輻射進(jìn)一步升溫至350℃后進(jìn)入二段反應(yīng)器。經(jīng)過二段反應(yīng)，產(chǎn)物中烴分子量分布變窄，使產(chǎn)品的選擇性大為改善。反應(yīng)過程中充分利用反應(yīng)熱來加入原料，從而降低合成汽油的投資和成本。最后將冷卻的二段反應(yīng)物進(jìn)行分離，得到汽油產(chǎn)品。

3.流化床工藝

流化床MTG技術(shù)開發(fā)的較晚，也是由Mobil公司開發(fā)的。工藝的主要裝置包含流化床反應(yīng)器，以及配套的催化劑再生塔和外冷換熱器。按比例配制的甲醇和水首先要進(jìn)行過熱氣化，然后以很高的線速度從流化床底部進(jìn)入反應(yīng)器，同時將來自再生塔的催化劑顆粒帶入床內(nèi)。氣流在上升過程中，在催化劑顆粒表面反應(yīng)，生成輕烴、汽油組分和水。由于反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱需通過外冷換熱器及時的移走，以保證穩(wěn)定的操作。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，分離出氣相和水相，得到粗汽油產(chǎn)品[11，12]。

流化床MTG工藝具有流化床的優(yōu)點(diǎn)。首先甲醇轉(zhuǎn)化率高，由于氣-固反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散有效因子高，流化床的汽油收率要比固定床高；其次，流化床床層溫度均勻，處理量大，反應(yīng)效率高，反應(yīng)氣體循環(huán)量比固定床大大降低。該工藝中試生產(chǎn)成功，但是目前還沒有工業(yè)化項(xiàng)目[13，14]。

4.列管式反應(yīng)器工藝

列管式反應(yīng)器由于自身的優(yōu)點(diǎn)，目前也成功的應(yīng)用于MTG工藝。魯奇與Mobil公司共同開發(fā)了一種列管式反應(yīng)器MTG工藝，此工藝通過一套列管式反應(yīng)器一次性將甲醇轉(zhuǎn)化為汽油產(chǎn)品。列管式反應(yīng)器管程裝填的是轉(zhuǎn)化催化劑，反應(yīng)原料走管程，移熱介質(zhì)走殼程。首先，甲醇原料和循環(huán)氣通過列管式反應(yīng)器的進(jìn)出口熱交換器預(yù)熱至反應(yīng)溫度，然后從反應(yīng)器頂部進(jìn)入列管式反應(yīng)器的管程，在流經(jīng)催化劑顆粒表面時發(fā)生強(qiáng)放熱反應(yīng)，生成輕烴、汽油組分和水。殼程的循環(huán)熔融鹽及時將反應(yīng)熱帶走，隨后放熱副產(chǎn)高壓蒸汽[15]。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)回收熱量和冷卻至室溫后，呈汽-液混合態(tài)，經(jīng)高壓分離器分離出的氣相經(jīng)壓縮后去轉(zhuǎn)化反應(yīng)器繼續(xù)循環(huán)利用，隨后分離油水相，得到粗汽油產(chǎn)品[16]。

三、煤基甲醇制汽油發(fā)展中的問題

我國己經(jīng)基本上掌握了煤制油新型煤化工的核心技術(shù)，包括煤直接制油和煤間接制油，但是煤炭的有效利用效率還是比較低，有待于繼續(xù)提質(zhì)增效。同時，我國煤制油產(chǎn)業(yè)需要加大科研資金和科研力量的投入，不斷創(chuàng)新，獲取具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備，不能完全依靠技術(shù)引進(jìn)和設(shè)備進(jìn)口，不然會受制于人。目前我國甲醇產(chǎn)能過剩，下游產(chǎn)業(yè)單一，從而縮小了產(chǎn)品的利潤空間，增加了投資的風(fēng)險，嚴(yán)重影響煤化工行業(yè)的發(fā)展，以后的主流發(fā)展方向應(yīng)是煤氣化技術(shù)、合成燃料技術(shù)（主要指醇燃料和烯烴燃料）及多聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)合，推動合成潔凈燃料技術(shù)的發(fā)展。

從環(huán)境方面考慮，我國大力發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)，不可避免的給環(huán)境帶來了較大危害，尤其是對水資源的消耗和危害，不容樂觀。因此，發(fā)展煤化工，必然要同步發(fā)展環(huán)保技術(shù)，堅持走可持續(xù)發(fā)展道路。

四、總結(jié)

煤液化技術(shù)是未來我國能源發(fā)展的大方向，主要由我國國情所決定的。目前我國煤炭能源豐富，煤制甲醇技術(shù)成熟，產(chǎn)能過剩，這為煤基甲醇制汽油技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。本文綜述了煤基甲醇制汽油技術(shù)，闡明了各種技術(shù)的工藝及特點(diǎn)。雖然當(dāng)下能源經(jīng)濟(jì)有點(diǎn)蕭條，但我國更應(yīng)該繼續(xù)不遺余力的發(fā)展我國的煤液化技術(shù)。甲醇汽油作為石化車用汽油的補(bǔ)充和替代產(chǎn)品，雖然離實(shí)際應(yīng)用還有很長的路要走，但是作為一種煤間接制油的技術(shù)儲備，將在我國未來有很大的應(yīng)用潛力。

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篇7

關(guān)鍵詞：1-丁烯；碳四；分離；烯烴異構(gòu)

1-丁烯是重要的化工原料，來源于乙烯裝置及煉廠催化裂解裝置副產(chǎn)碳四餾分和乙烯二聚等。近年來，隨著我國原油加工能力的迅速提高和產(chǎn)量的不斷增加，作為石化副產(chǎn)的碳四資源不斷擴(kuò)大，其總量已超過了7.OMt/a。目前我國碳四的開發(fā)和利用水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，我國碳四烴的化工利用率不足3%， 1-丁烯大部分作為燃料燒掉。1-丁烯的深加工對化工廠原料平衡具有重要作用，具有發(fā)展前景的是1-丁烯齊聚和均聚產(chǎn)品，包括聚1-丁烯、異辛烯及十二碳烯。另外，1-丁烯脫氫生產(chǎn)丁二烯也是極具發(fā)展?jié)摿Φ墓に嚶肪€。

1 1-丁烯的來源

1-丁烯沒有天然的來源，可通過多種烴加工工藝而獲得。目前工業(yè)生產(chǎn)中的1-丁烯主要來自于混合碳四分離方法和化學(xué)合成方法。

1.1混合碳四分離方法

目前各生產(chǎn)裝置普遍利用萃取或化學(xué)反應(yīng)的方法將混合碳四中的丁二烯、異丁烯脫除，再利用超精密精餾將1-丁烯之外的碳四餾分分離掉，得到高純度的1-丁烯產(chǎn)品。該方法已成為1-丁烯的主要生產(chǎn)方法。

1.2化學(xué)合成方法

化學(xué)合成方法即乙烯二聚法，化學(xué)反應(yīng)的原理是在Zegler-Netta催化劑的作用下，利用裂解乙烯通過二聚反應(yīng)制備1-丁烯，此方法的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

主反應(yīng)：C2H4 + C2H4-C4H8

副反應(yīng)：C4H8 + C2H4-C6H12

隨著碳四資源的不斷增加和烯烴分離技術(shù)的進(jìn)步，該路線不再具有競爭力，目前合成法應(yīng)用越來越少。

1.3丁烯異構(gòu)法

利用2-丁烯異構(gòu)化生產(chǎn)1-丁烯是近幾年開發(fā)的工藝路線，2-丁烯在催化劑作用下直接異構(gòu)成1-丁烯，具有流程短，設(shè)備少的優(yōu)點(diǎn)。中國石化上海石油化工研究院通過兩年多的研究工作，成功開發(fā)了2-丁烯雙鍵異構(gòu)化制1-丁烯成套技術(shù)，丁烯收率為16-21%，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有1-丁烯分離單元，達(dá)到增產(chǎn)1-丁烯的目的。該裝置已在中原石化碳四裝置上應(yīng)用，由山東齊魯石化工程有限公司設(shè)計，并于2009年開車生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，并且裝置運(yùn)行穩(wěn)定。

2國內(nèi)外1-丁烯分離工藝

2.1國外1-丁烯分離工藝

2.1.1 德國 Kruup Uhde 技術(shù)

該技術(shù)以嗎啉和N-甲基嗎啉混合物作為萃取劑進(jìn)行萃取，其特點(diǎn)是對丁烯的選擇性高，溶解性較好，產(chǎn)品收率可達(dá)到95%。目前，已在國內(nèi)甲乙酮裝置中應(yīng)用，效果較好。該方法流程簡單，設(shè)備臺數(shù)少，用熱油作加熱介質(zhì)，空冷器作冷卻設(shè)備，能耗較低。

2.1.2日本瑞翁（Zeon）工藝

該工藝處理的原料通常指從石腦油蒸汽裂解副產(chǎn)物碳四餾分中除去1，3-丁二烯和異丁烯后的碳四餾分，或者從FCC副產(chǎn)的碳四烴類中除去異丁烯的碳四餾分。日本瑞翁公司開發(fā)了以極性溶劑為萃取劑的萃取蒸餾技術(shù)，原料碳四先進(jìn)入萃取精餾塔，經(jīng)萃取精餾分成丁烯餾分和丁烷餾分。丁烷由塔頂蒸出，丁烯與溶劑混合物經(jīng)塔底進(jìn)入汽提塔中。在該塔中丁烯與溶劑分離，然后丁烯進(jìn)入到第一精餾塔中分離出1-丁烯和2-丁烯。再經(jīng)過萃取精餾得到高純度的1-丁烯產(chǎn)品。

2.1.3日本石油化工公司的NPC技術(shù)

日本石油化工有限公司開發(fā)的由4個蒸餾塔組成的回收1-丁烯系統(tǒng)，其中前2個塔串聯(lián)操作，從塔頂除去碳四中的異丁烷。后2個塔也是串聯(lián)操作，以前面塔底出料為原料回收1-丁烯，純度可達(dá)99.8%，而且能耗低。

2.1.4 UOP工藝技術(shù)

UOP公司是以催化裂化碳四餾分為原料，經(jīng)加氫脫除丁二烯后，采用吸附分離法制取高純度1-丁烯產(chǎn)品，收率可達(dá)90%以上。

3 1-丁烯的綜合利用

3.1作為共聚單體

1-丁烯用作LLDPE和HDPE的共聚單體，使共聚物的抗斯裂強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、使用壽命等性能得以改進(jìn)。當(dāng)前我國主要仍是以1-丁烯為共聚單體，而世界上多數(shù)發(fā)達(dá)國家巳采用較高級的a -烯烴共聚單體如1-己烯和1-辛烯替代1 -丁烯生產(chǎn)LLDPE和HDPE樹脂。目前全球1-丁烯作為共聚單體的比例已降到30%以下，用高碳α-烯烴代替1-丁烯生產(chǎn)高性能樹脂產(chǎn)品已成為發(fā)展趨勢。

3.2生產(chǎn)聚1-丁烯樹脂

聚1-丁烯是由1-丁烯聚合而成的一種熱塑性樹脂。該產(chǎn)品為半透明、無色、無臭固體，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，其耐化學(xué)性、耐老化性和電絕緣性均與聚丙烯相近。它的突出優(yōu)點(diǎn)是抗蠕變性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂和抗沖擊性能十分優(yōu)異，多種性能優(yōu)于聚乙烯、聚丙烯等，特別是它在90 -100℃ 的溫度下能夠長期使用，故主要用于生產(chǎn)熱水管，目前國內(nèi)外使用聚1-丁烯管是大勢所趨。聚1-丁烯制成的薄膜，具有優(yōu)良的抗撕裂強(qiáng)度和橡膠彈性，可用于包裝化學(xué)藥品和肥料。

3.3 丁烯氧化制丁二烯

近年來隨著國內(nèi)煤化工的發(fā)展，增加了很多碳四資源，而煤化工的碳四資源丁烯質(zhì)量含量一般為80-90%，非常適合生產(chǎn)丁二烯。國內(nèi)山東齊魯石化工程有限公司擁有此技術(shù)，并在國內(nèi)多家單位得到了應(yīng)用。

丁二烯主要用于合成聚丁二烯橡膠（BR）、丁苯橡膠（SBR）、丁腈橡膠、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯彈性體（SBS ）以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 （ ABS）樹脂等多種產(chǎn)品；此外還可用于生產(chǎn)己二腈、己二胺、尼龍-66、1，4-丁二醇等有機(jī)化工產(chǎn)品以及用作粘接劑、汽油添加劑等。用途十分廣泛。

3.4生產(chǎn)仲丁醇/甲乙酮

甲乙酮是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑，廣泛應(yīng)用于煉油、染料、醫(yī)藥工業(yè)、磁帶、印刷油墨等領(lǐng)域。甲乙酮的生產(chǎn)方法主要有一步法和兩步法。一步法為正丁烯在催化劑溶液中直接與氧反應(yīng)生成甲乙酮。兩步法為正丁烯先水合生成仲丁醇，然后脫氫再生成甲乙酮。目前，世界上甲乙酮的生產(chǎn)主要采用兩步法。目前的國內(nèi)產(chǎn)能不能滿足市場需求，我國仍然要大量進(jìn)口甲乙酮產(chǎn)品。因此新建或擴(kuò)建甲乙酮裝置具有一定的市場前景。

3.5生產(chǎn)高級增塑劑醇

DINP、DPHP、DTDP與鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）相比，具有揮發(fā)性低、耐熱性和耐肥皂水取性好、遷移性小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電纜工業(yè)及新型防水建材工業(yè)等特殊的使用要求，是一種具有發(fā)展前景的產(chǎn)品。美國、西歐、日本等達(dá)國家的增塑劑主要以DINP和DPHP為主。

3.6生產(chǎn)l，2-環(huán)氧丁烷

1，2-環(huán)氧丁烷可生產(chǎn)多元醇，也可作為汽油添加劑、化妝品和離子型表面活性劑的原料。目前雪弗龍公司把環(huán)氧丁烷作為添加劑使用。1，2-環(huán)氧丁烷的生產(chǎn)仍采用氯醇法工藝，用次氯酸使l-丁烯氯醇化，然后環(huán)氧化，反應(yīng)條件與丙烯氯醇化法環(huán)氧丙烷相似。

4結(jié)論與建議

（1）國外1-丁烯的分離及利用技術(shù)開發(fā)較早，并已形成產(chǎn)業(yè)化，而我國對1-丁烯的加工利用剛剛起步，生產(chǎn)技術(shù)和下游產(chǎn)品的開發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。因此在1-丁烯的綜合利用方面具有很大潛力和市場。

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關(guān)鍵詞：煤化工；熱電裝置；配置方案；煤制天然氣項(xiàng)目；能量轉(zhuǎn)化率 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2017）06-0213-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.106

1 概述

目前國內(nèi)煤化工發(fā)展迅猛，尤其在煤炭資源豐富的新疆、內(nèi)蒙古和寧夏等西部地區(qū)，因?yàn)槊禾块L距離運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益并不理想，所以需建設(shè)坑口電站西電東送或者將轉(zhuǎn)化為天然氣、甲醇或烯烴等高附加值產(chǎn)品外運(yùn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。新疆的煤炭資源非常豐富，儲量預(yù)計達(dá)到2.19萬億噸，約占全國預(yù)計總儲量的40%。“十一五”期間，新疆新增的已查明煤炭資源儲量突破2500億噸，在這個五年間，全自治區(qū)生產(chǎn)原煤總量為3.43億噸，年平均增長21%。區(qū)內(nèi)規(guī)劃了四個主要的煤電煤化工基地，分別是準(zhǔn)東、伊犁、吐哈和庫拜，在“西部大開發(fā)”政策的指導(dǎo)下，具有雄厚實(shí)力的企業(yè)開始積極地走進(jìn)新疆，開展煤炭方面的生產(chǎn)和深度加工，這些行為不僅增加和帶動了當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè)和經(jīng)濟(jì)增長，同時減少了我國對國外能源和化工產(chǎn)品的依賴性。

2 項(xiàng)目方案

本文則以新疆某一個煤制天然氣項(xiàng)目為例，項(xiàng)目的煤制天然氣流程如圖1所示。煤化工和熱電裝置之間的介質(zhì)交換參數(shù)如表1所示。

表1中主要的介質(zhì)為蒸汽，煤化工需要熱電裝置提供9.8MPa的高壓蒸汽和0.6MPa的低壓蒸汽。采暖期時，需要增加0.6MPa蒸汽的用量。從煤化工回到熱電裝置介質(zhì)的主要為熱除鹽水，經(jīng)過預(yù)熱后一部分可以用于煤化工其他裝置，一部分用于鍋爐給水。煤化工電力負(fù)荷需求為325MW，熱電裝置本身也存在一定的用電負(fù)荷。

根據(jù)本項(xiàng)目的公用工程條件，兩個方案內(nèi)容如下：

2.1 方案一：2×350MW超臨界機(jī)組+3×120t/h高壓鍋爐

本方案采用2臺350MW的超臨界機(jī)組發(fā)電，滿足煤化工用電需求，機(jī)組中的低壓蒸汽供給煤化工。3臺高壓鍋爐，滿足正常運(yùn)行時高壓蒸汽（9.8MPa）需求，但冬季開車時還需要從超臨界機(jī)組主蒸汽管道抽出部分蒸汽進(jìn)行補(bǔ)充。當(dāng)一臺超臨界機(jī)組檢修時，另一臺機(jī)組發(fā)電量為350MW，仍可滿足煤化工320MW的用電負(fù)荷，每臺機(jī)組中可以抽出的低壓蒸汽（1.2MPa，～380℃）最大量為400t/h，同樣滿足本工程的低壓蒸汽需求。350MW超臨界機(jī)組無法直接抽出高壓蒸汽（9.81MPa，540℃），只能通過其主蒸汽減溫減壓后提供，從能源利用的角度考慮，這種方式既不合理也不經(jīng)濟(jì)，所以在本方案中高壓蒸汽（9.81MPa，540℃）由另建的高溫高壓鍋爐供應(yīng)。

2.2 方案二：4×100MW高溫高壓機(jī)組+3×260t/h高壓鍋爐

本方案采用安裝4臺100MW高溫高壓機(jī)組，可以提供400MW電力，當(dāng)有一臺機(jī)組檢修時，需要從電網(wǎng)購電，每臺汽輪機(jī)均可抽出低壓蒸汽（1.2MPa，～305℃），汽量約為210t/h，所以滿足煤化工對于低壓蒸汽的需求。3臺260t/h高溫高壓鍋爐，滿足9.8MPa的高壓蒸汽負(fù)荷，當(dāng)一臺鍋爐檢修時，另兩臺鍋爐也可基本滿足煤化工對于蒸汽的需求。

3 結(jié)果分析

方案一與方案二從技術(shù)角度均可以滿足煤化工的電力、蒸汽和運(yùn)行穩(wěn)定性的需求，達(dá)到以汽定電、自產(chǎn)自用的標(biāo)準(zhǔn)。

在方案中并未提及熱電裝置的冷卻模式，考慮到新疆地處內(nèi)陸地區(qū)，年降水偏少，區(qū)內(nèi)基本為內(nèi)流河，分配的水量有限，國家關(guān)于煤化工的節(jié)水政策也比較嚴(yán)苛，所以建議熱電裝置采用空冷方式。

本工程A計采用發(fā)熱量較低的煙煤，循環(huán)流化床的脫硫效率已經(jīng)難以滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，即脫硫效率應(yīng)大于95%，出于安全運(yùn)行的考慮，兩個方案均采用煤粉爐，配合水平濃淡分離燃燒器，以減少NOx的排放。煤粉爐作為一種應(yīng)用廣泛的懸浮燃燒爐，其技術(shù)成熟可靠，燃燒效率高，爐內(nèi)磨損較輕，連續(xù)運(yùn)行周期相對較長，穩(wěn)定可靠且易于自動控制，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，兩種方案均配置多臺鍋爐，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的變化可以對鍋爐的運(yùn)行臺數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以使其在比較經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行。

方案一的優(yōu)點(diǎn)是每千瓦電量的造價低，發(fā)電標(biāo)煤耗率相對較低，能源轉(zhuǎn)化率較高，超臨界機(jī)組發(fā)電廠熱效率大約可達(dá)44%。在化工裝置已經(jīng)整體優(yōu)化完畢的前提下，熱電裝置能源轉(zhuǎn)化率的提高有助于提高項(xiàng)目整體的轉(zhuǎn)化率，增強(qiáng)項(xiàng)目本身的核心競爭力。缺點(diǎn)就是裝置的整體投資偏高，而且除去向煤化工提供蒸汽和電力的同時，仍有相當(dāng)?shù)碾娏νㄟ^接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)進(jìn)行消納，必須與外部電網(wǎng)和當(dāng)?shù)卣M(jìn)行協(xié)調(diào)落實(shí)電力市場空間，如果機(jī)組未能滿負(fù)荷運(yùn)行，轉(zhuǎn)化率和煤耗率均會受到影響。

方案二的優(yōu)點(diǎn)是整體投資偏少，因?yàn)闄C(jī)組的容量下降，但同樣可以滿足煤化工的電力和蒸汽需求，當(dāng)一臺機(jī)組停運(yùn)時需從當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)購電。規(guī)劃的占地較小，總體耗煤量偏低。但能源轉(zhuǎn)化率不及方案一，隨著國家政策的變化，對于小機(jī)組的運(yùn)行和環(huán)保要求的提高，未來存在一定的政策風(fēng)險，需要預(yù)留改造空間。

兩個方案是從不同的角度、不同的思考方向來闡述熱電裝置的選型。方案無優(yōu)劣之分，只是側(cè)重點(diǎn)不同，根據(jù)每個項(xiàng)目的當(dāng)?shù)厣鐣h(huán)境、公用工程需求等因素，選擇一種適合自身化工項(xiàng)目的熱電設(shè)計方案才是最重要的。

除了以上兩個方案，還可以考慮建設(shè)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)IGCC電站，IGCC是一種可持續(xù)發(fā)展的潔凈煤燃燒技術(shù)，對我國的節(jié)能減排有重要影響。熱電站燃料來源可以是合成氣或天然氣，也可以自建氣化爐。IGCC電站供電凈效率最高已經(jīng)達(dá)到43%，相比于常規(guī)亞臨界燃煤電站效率大約高5%～7%，相當(dāng)于超超臨界機(jī)組的供電效率。隨著燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展，IGCC供電效率則可以達(dá)到52%；電站的耗水量約為同容量同種冷卻方式常規(guī)燃煤機(jī)組的1/2～2/3；環(huán)境污染小，SO2、NOx的排放可以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，但是其投資費(fèi)用和發(fā)電成本比較高。機(jī)組選型可以初步確定為2×170MW，燃料是否可以采用煤化工氣化爐的合成氣還需進(jìn)一步論證。在滿足電力供應(yīng)的基礎(chǔ)上，煤化工需求的高壓蒸汽可以通過余熱鍋爐來生產(chǎn)，低壓蒸汽則可從汽輪機(jī)低壓缸中抽取。

本熱電裝置是煤化工項(xiàng)目附屬設(shè)施，其燃料與煤化工所用原煤煤源一致，且只占總耗量的一小部分。其產(chǎn)生的蒸汽和電力主要供給煤化工，所以煤化工項(xiàng)目決定著本裝置的市場風(fēng)險。在裝置建設(shè)實(shí)施過程中，應(yīng)以規(guī)模化為指導(dǎo)，設(shè)計和設(shè)備的具體選型則應(yīng)本著低污染、低能耗和高產(chǎn)值的原則，關(guān)注清潔生產(chǎn)，建設(shè)過程中緊抓質(zhì)量管理和費(fèi)用控制。重視環(huán)保，把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貫徹于裝置基建生產(chǎn)之中，同時充分考慮環(huán)保治理和環(huán)保建設(shè)，建設(shè)脫硫和廢污水處理設(shè)施，減少SO2、煙塵和NOx等污染物的排放量，使熱電裝置排放滿足國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)及總量控制要求。

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篇9

關(guān)鍵詞 甲醇；發(fā)展現(xiàn)狀；生產(chǎn)工藝

中圖分類號O6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）96-0113-02

0引言

隨著化學(xué)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，甲醇的作用日益凸現(xiàn)出來。在生活中，甲醇日益受到重視，它既可以作為燃料，又可以作為有機(jī)化工原料，被廣泛應(yīng)用到國防工業(yè)、染料、涂料、有機(jī)合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域。最近二十年來，甲醇生產(chǎn)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)指標(biāo)不斷完善，生產(chǎn)工藝逐步成熟，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，生產(chǎn)技術(shù)逐年提高，尤其是近年來大量地應(yīng)用和開發(fā)甲醇柴油、甲醇汽油，使得其在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性上都是一種較強(qiáng)的代用燃料。目前全球甲醇需求量平均每年增加3.46%，預(yù)計到2015年全球甲醇生產(chǎn)量將達(dá)到5040萬噸。未來驅(qū)動全球甲醇市場快速增長的主要動力將會是二甲醚（DME）和甲醇制烯烴（MT0/MTP），而中國將會是全球甲醇需求較多的地區(qū)，甲醇生產(chǎn)的重要性由此可見一斑，本文就甲醇的生產(chǎn)工藝及其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探討。

1 甲醇的生產(chǎn)工藝

甲醇是一種極其重要的化工產(chǎn)品和有機(jī)化工原料，甲醇消費(fèi)量僅僅只次于苯、丙烯、乙烯?？梢岳眉状紒砩a(chǎn)各種有機(jī)化工產(chǎn)品，如醋酸、甲胺、甲醛等。同時，甲醇可以作為汽車代用能源，甲醇制烯烴能夠與輕柴油制烯烴和石腦油制烯烴所取得的經(jīng)濟(jì)效益大致相當(dāng)。甲醇制烯烴開辟出一條新的烯烴生產(chǎn)途徑，能夠有效地改善過去丙烯、乙烯生產(chǎn)時過度依賴石油輕烴原料資源的問題。

我國是世界煤炭較為豐富的國家之一，在甲醇生產(chǎn)中，原料大多采用煤和天然氣。甲醇生產(chǎn)工藝有兩種，分別是聯(lián)產(chǎn)甲醇和單產(chǎn)甲醇，聯(lián)產(chǎn)甲醇可以結(jié)合城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇，也可以利用化工廠尾氣聯(lián)產(chǎn)甲醇，還可以通過在合成氨裝置聯(lián)產(chǎn)甲醇。

甲醇的生產(chǎn)工藝過程可以分為三部分，分別是甲醇精制、甲醇合成、合成氣（一氧化碳和氫）的制造。

1.1合成氣的制造

第一，煤氣化法。通過煤作為原料來合成氣，用以生產(chǎn)甲醇。

第二，天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法。這種方法的原料選擇天然氣，目前已經(jīng)成為了國內(nèi)外主要的發(fā)展方向，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單、運(yùn)輸方便、成本低、投資少。

第三，重油部分氧化法。這種方法的原料選擇渣油、重油、石腦油等油品通過殼牌系和德士古系方法來將其部分氧化制合成氣，用以生產(chǎn)甲醇。殼牌系采用中壓氣化技術(shù)，德士古系采用高壓氣化技術(shù)。

1.2 甲醇的合成方法

目前國內(nèi)外大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)甲醇的方法主要有：高壓法（德國巴斯夫（BASF）公司）、節(jié)能型低壓法（丹麥托普索公司）、MGC低壓法（日本三菱瓦斯化學(xué)公司）、中壓法、低壓法（德國魯奇（Lur—gi）公司及美國卜內(nèi)門（ICI）公司）。我國目前來說，引進(jìn)裝置大多采用低壓法，小規(guī)模甲醇生產(chǎn)裝置則主要采用高壓法。低壓法與高壓法相比，具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)，分別是設(shè)備費(fèi)用低、產(chǎn)品純度高、操作費(fèi)用低、能量消耗少。所以，在國內(nèi)采用低壓法生產(chǎn)甲醇的企業(yè)較多，且還改進(jìn)了催化劑的性能，取得了較好的發(fā)展。

魯奇渣油聯(lián)醇法。

目前我國的齊魯石化公司就正在采用魯奇渣油聯(lián)醇法，這種方法在技術(shù)上是較為成熟的，且其最為突出的優(yōu)點(diǎn)就是：熱利用率高，能夠最大限度地利用能源。

第二，中壓法。

中壓法在工藝過程上與低壓法幾乎是相同的，但是區(qū)別就在于在綜合指標(biāo)和投資費(fèi)用上都要略高于中壓法，目前來看，日本三菱瓦斯化學(xué)公司、丹麥托普索公司、（ICI）公司目前都已經(jīng)在中壓法方面取得了較大的進(jìn)步。

第三，ICI低壓法。

目前全球甲醇工業(yè)大量采用ICI低壓法來合成生產(chǎn)甲醇，其工藝過程為：精餾、合成、脫硫、壓縮、轉(zhuǎn)化。較為突出的特點(diǎn)就在于：可以對反應(yīng)熱進(jìn)行充分利用，產(chǎn)品純度高，操作可靠，開車簡單。

第四，德國巴斯夫公司的高壓法。

德國巴斯夫公司的高壓法是全球最早開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的甲醇生產(chǎn)工藝，但是由于其成本高、能耗大、操作條件苛刻，目前正在逐步地被低壓法、中壓法所代替。

1.3甲醇的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是從小甲醇生產(chǎn)來起家，最早是開始于1957年，我國目前生產(chǎn)能力達(dá)到200kt/a的甲醇生產(chǎn)裝置分別分別在陜西榆林天然氣公司和上海焦化有限公司等地，與此同時，還有一套180kt/a裝置，由蘇里格天然氣化工股份有限公司（內(nèi)蒙古）所建設(shè)。最近20年來，甲醇生產(chǎn)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)指標(biāo)不斷完善，生產(chǎn)工藝逐步成熟，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，生產(chǎn)技術(shù)逐年提高，尤其是近年來大量地應(yīng)用和開發(fā)甲醇柴油、甲醇汽油，使得其在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性上都是一種較強(qiáng)的代用燃料。1998～2005年，我國甲醇總產(chǎn)量平均每年會增長19.8%，但是裝置開工率不高，只能達(dá)到40%～55%。而在2003年以來，由于全球甲醇市場走高，甲醇價格高、需求旺盛，故裝置開工率達(dá)到了高峰，2005年為77%，2004年為73%，但是我國甲醇生產(chǎn)存在一個致命的問題，那就是多數(shù)甲醇聯(lián)醇產(chǎn)品成本高、裝置規(guī)模小、國際市場競爭力較為缺乏，這樣一來就造成了開工嚴(yán)重不足。近年來國家將甲醇生產(chǎn)上升到國家戰(zhàn)略安全的場面，與此對于大型甲醇項(xiàng)目的建設(shè)極為關(guān)注，尤其是在天然氣產(chǎn)地和煤產(chǎn)地。目前國內(nèi)甲醇在建項(xiàng)目產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了10000kt/a以上。

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篇10

關(guān)鍵詞：烯烴分離裝置；維護(hù)保養(yǎng)；措施

1 烯烴分離裝置概述

烯烴分離裝置主要由烯烴生產(chǎn)裝置、烯烴罐區(qū)、配套工程和輔助設(shè)施組成。對于烯烴的分離工藝技術(shù)措施，主要由烯烴分離單元和烯烴罐區(qū)單元組成。烯烴分離單元采用前脫丙烷后加氫的技術(shù)措施，丙烷洗的工藝技術(shù)應(yīng)用，此工藝技術(shù)相比較簡單，沒有前冷系統(tǒng)；也不存在乙烯制冷系統(tǒng)。簡化了生產(chǎn)加工的裝置和設(shè)備，提高烯烴的收率，滿足烯烴生產(chǎn)的技術(shù)要求。

由于烯烴分離裝置的設(shè)備繁多，對整個系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)時，需要停車進(jìn)行，按照各個設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要求，認(rèn)真做好維護(hù)和保養(yǎng)工作，更換損壞嚴(yán)重零部件，使整個工藝設(shè)備均處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，不斷提高烯烴分離裝置的工作效率。

2 烯烴分離裝置的維護(hù)保養(yǎng)

烯烴分離裝置比較多，真多烯烴分離的特點(diǎn)，將各個工序的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，才能滿足烯烴生產(chǎn)的要求，達(dá)到現(xiàn)代化化工生產(chǎn)的目標(biāo)。分別對壓縮機(jī)、水洗滌塔、堿洗塔、產(chǎn)品氣干燥器等設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)措施進(jìn)行探討，有效地實(shí)施烯烴分離技術(shù)措施，得到合格的烯烴產(chǎn)品，不斷提高烯烴的生產(chǎn)效率。

（1）產(chǎn)品氣壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。產(chǎn)品氣壓縮機(jī)系統(tǒng)與普通的天然氣壓縮機(jī)不同，是由冷卻、液體分離、透平驅(qū)動和其他輔助系統(tǒng)的四段壓縮組成。產(chǎn)品氣壓縮機(jī)將產(chǎn)品氣的壓力升高到更大的倍數(shù)，壓縮機(jī)是利用中壓蒸汽透平驅(qū)動，由于蒸汽驅(qū)動的機(jī)械設(shè)備，必須合理利用蒸汽的能量。作功的蒸汽進(jìn)入表面冷凝器進(jìn)行冷卻。壓縮機(jī)和透平系統(tǒng)使用一個油系統(tǒng)進(jìn)行。在對壓縮機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時，及時檢查和更換油，保證油系統(tǒng)正常工作，才能減少機(jī)件之間的摩擦，延長壓縮機(jī)的使用壽命。壓縮機(jī)軸密封采用干氣密封。干氣密封系統(tǒng)在任何時候都要保證密封氣和緩沖氣的連續(xù)供給，維修過程中，必須檢查干氣密封氣的情況，防止密封失效，而影響到壓縮機(jī)能量的傳遞。（2）水洗滌塔的維護(hù)保養(yǎng)。水洗滌塔的作用是將壓縮機(jī)系統(tǒng)加壓的烯烴進(jìn)行水洗，脫除產(chǎn)品氣中的氧化物，如甲醇、二甲醚等。通過產(chǎn)品氣和洗滌水在水洗滌塔中的充分接觸，除去了產(chǎn)品氣中的氧化物，氧化物被溶解在洗滌水中，從水洗滌塔的底部送到界區(qū)處理。對水洗塔的維護(hù)保養(yǎng)，就是檢查塔板的情況，合理控制產(chǎn)品氣和洗滌水的流速，保證充分的接觸，才能達(dá)到水洗的效果。經(jīng)過水洗后，去除產(chǎn)品氣中的氧化物，使富含氧的洗滌水進(jìn)入到需要的工序，保證生產(chǎn)工藝的連續(xù)和穩(wěn)定。（3）堿洗塔的維護(hù)保養(yǎng)。堿洗塔的作用就是去除產(chǎn)品氣中的酸性氣體，在堿洗處理系統(tǒng)中，產(chǎn)品氣中的酸性氣體CO2和堿反應(yīng)生成碳酸鈉，使產(chǎn)品氣中的酸性氣體含量降低，滿足產(chǎn)品氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對堿洗塔的維護(hù)保養(yǎng)，就是檢查和清理塔板，使產(chǎn)品氣在堿洗系統(tǒng)中，保證三個堿洗循環(huán)段，達(dá)到堿洗的效果。堿洗塔的頂部設(shè)計有三層泡罩塔盤的水洗段，去除產(chǎn)品氣中的堿液。通過對每一段的堿循環(huán)量進(jìn)行檢測和調(diào)整，達(dá)到最佳的堿洗效果。（4）產(chǎn)品氣干燥器的維護(hù)保養(yǎng)。產(chǎn)品氣的干燥器的主要目的是為了除去產(chǎn)品氣中的水分，使產(chǎn)品氣的含水量達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。防止水分在激冷換熱器、尾氣換熱器以及脫甲烷塔等低溫設(shè)備中結(jié)冰，或者形成烴水合物，因此，必須對產(chǎn)品氣中的水分進(jìn)行處理，滿足后續(xù)生產(chǎn)工序的技術(shù)要求。干燥器與濕度分析儀連接，實(shí)時顯示產(chǎn)品氣的濕度。對干燥器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確定濕度分析儀的顯示情況，如果濕度分析儀顯示主床層干燥劑已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，干燥器就達(dá)不到干燥的效果，必須進(jìn)行更換，而且對于各個閥門進(jìn)行檢測和維護(hù)保養(yǎng)，確保流程的暢通，達(dá)到最佳的干燥效果。（5）聚結(jié)器和液相干燥器的維護(hù)保養(yǎng)。產(chǎn)品氣壓縮機(jī)的三段排出罐的烴凝液，用泵加壓送到聚結(jié)器。聚結(jié)器的作用是脫除烴凝液中的游離水。通過聚結(jié)器的作用，實(shí)現(xiàn)烴液體和水分的分離，將分離出來的液態(tài)烴進(jìn)入液相干燥器，經(jīng)過干燥處理后，進(jìn)入高壓脫丙烷塔。脫除其中的丙烷成分，達(dá)到下一步工序的要求。對聚結(jié)器的維護(hù)保養(yǎng)，就是檢查驗(yàn)收各個組成部件，對聚結(jié)板進(jìn)行清洗，保證烴凝液和水能夠得到分離。而液相干燥器的維護(hù)，檢查和驗(yàn)收干燥劑，確定干燥劑的飽和狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)干燥劑變質(zhì)或者失效，立即更換，保證干燥效果。（6）脫丙烷塔的維護(hù)保養(yǎng)。前脫丙烷系統(tǒng)一般有兩個塔，一個是高壓脫丙烷塔，另一個是低壓脫丙烷塔，兩個塔的操作壓力高低不同，對脫丙烷塔的維護(hù)保養(yǎng)措施也存在差別。對于高壓脫丙烷塔內(nèi)有32層塔盤，維護(hù)保養(yǎng)時，檢查各級塔盤，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證塔盤的質(zhì)量，能夠滿足各種塔盤的技術(shù)要求，才能實(shí)現(xiàn)脫丙烷的效果。對于高壓的容器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時，必須停運(yùn)設(shè)備一定時間，然后打開放空閥，進(jìn)行放空處理，當(dāng)容器壓力降為常壓后，才能進(jìn)行處理，否則存在安全隱患。（7）深冷、脫甲烷塔和尾氣換熱器的維護(hù)保養(yǎng)。深冷設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，必須對設(shè)備的各個組成部分進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，使其達(dá)到最佳的制冷狀態(tài)，檢查制冷劑的情況，發(fā)現(xiàn)制冷劑不合格，及時進(jìn)行更換。脫甲烷塔的維護(hù)保養(yǎng)，是對各級塔板的清潔和處理，檢查進(jìn)出口閥門的開關(guān)情況，通過壓力試驗(yàn)等，確定脫甲烷塔的運(yùn)行狀況，使其達(dá)到生產(chǎn)工藝的技術(shù)要求。而對于尾氣換熱器的維護(hù)保養(yǎng)措施，首先需要檢查換熱器的盤管是否完好，有無腐蝕和穿孔的現(xiàn)象，對進(jìn)出口的閥門和工藝流程進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，并控制換熱器的溫度，使尾氣中的熱能得到充分地利用。保證烯烴分離裝置正常運(yùn)行。（8）脫乙烷塔的維護(hù)保養(yǎng)。脫乙烷塔是將脫甲烷塔塔底來的物料進(jìn)行分餾的設(shè)備。分餾出兩種產(chǎn)品一個是混合C2物流，另一個是混合C3的a品。對脫乙烷塔的維護(hù)和保養(yǎng)，需要對各層塔板進(jìn)行清潔處理，檢查塔內(nèi)的腐蝕情況，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行處理，并對脫乙烷塔進(jìn)行壓力試驗(yàn)，滿足生產(chǎn)工藝要求，才算驗(yàn)收合格。（9）乙烯干燥器、乙烯精餾塔的維護(hù)保養(yǎng)。乙烯干燥器能夠脫出乙烯產(chǎn)品中的水，由于乙烯干燥器是單床層分子篩的結(jié)構(gòu)。因此，必須對分子篩進(jìn)行檢查和維護(hù)，才能保證正常的脫水效果。如果維護(hù)保養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)分子篩損壞，必須進(jìn)行更換。為了避免乙烯精餾塔系統(tǒng)中形成烴類的水合物，必須脫除水。即使少量的水分存在，也會形成烴類水合物。必須保證乙烯干燥器的干燥效果，對分子篩的要求比較高，否則很難進(jìn)行精餾塔的工序，不能滿足乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

對于乙烯的精餾塔是地乙烯產(chǎn)品進(jìn)行分離的高壓設(shè)備，經(jīng)過塔板的作用，得到高純度的乙烯產(chǎn)品。對塔頂?shù)睦淠鳈z驗(yàn)，丙烯的數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行鑒定，達(dá)到制冷效果。精餾塔的進(jìn)出口閥門進(jìn)行加注油的處理，保證精餾塔的正常運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過維護(hù)保養(yǎng)，進(jìn)行試壓運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計要求后，可以投入到生產(chǎn)工藝程序中，達(dá)到烯烴分離的技術(shù)要求。

3 結(jié)束語

通過對烯烴分離裝置的維護(hù)保養(yǎng)措施的研究，保證烯烴分離設(shè)備的正常運(yùn)行，提高烯烴分離的效率，生產(chǎn)出合格的石化產(chǎn)品，為石化企業(yè)創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益。對烯烴分離裝置的各個組成部分進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，相當(dāng)于對各種生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢修處理，達(dá)到設(shè)計的技術(shù)要求，才能夠投入生產(chǎn)運(yùn)行，滿足烯烴生產(chǎn)工藝的要求。

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