关键词:石油化工工艺;集成设计
引言
石油化工工艺作为一项极具复杂性、系统性的工作,对我国各个行业有着重要的作用,同时,还能够有效加快我国国民经济的发展。然而,由于石油化工工艺的完善程度较低,因而在我国各项工程中出现了较多问题。因此,国家应提升对石油化工工艺的重视程度,积极引进和研发新工艺,同时还要提高对环境保护的重视程度,贯彻落实我国可持续发展战略。
1石油化工工艺集成设计特点
石化工程技术复杂,工艺流程长,生产连续性,工程投资大,装置布置紧凑,设备、管道数量多,工艺介质通常都具有易燃易爆、高温高压、有毒有害等危险性。这些特点导致工艺设计处于十分关键的首要地位,将直接影响整个项目的成败。工艺设计是石化工程建设的“龙头”,是项目实施的必要前提。石化工程项目的工艺设计可分为项目前期研究、工艺包设计、基础工程设计、详细工程设计等几个主要阶段,每个阶段之间的连接非常紧密。工艺设计主要内容有计算及确定工艺操作条件,通过物流数据表、工艺流程图(PFD)、工艺管道及仪表流程图(PID)对工艺流程进行说明,给出界区条件,对物料、能量消耗进行平衡,完成设备、仪表、管道等数据表,完成工艺手册以及卫生、安全、环保说明等工作。工艺设计是整个项目的基础,工艺数据是下游专业的设计依据,其设计质量,直接决定整个项目的品质。
2石油化工工艺集成设计国内发展现状
目前国内已有石化工程公司实现工艺集成,能够最大限度的满足工艺集成设计的要求,并在实际项目中取得了显著的效果。
2.1石油化工工程公司的集成化建设
当前,数字化工厂热度高起,国内主流大工程公司都已开始布局集成设计,工艺集成设计作为集成设计的基础,在行业内,已经进行了很多实践和研究。其中以中国石化集团公司直属的中石化炼化工程(集团)股份有限公司(简称SEG)、中石油寰球工程公司为典型代表,于2013年就开始与软件商合作启动工艺集成设计系统的建设,至今已取得很多成果。并在此基础上,于2018年完成《石油化工工程数字化交付标准》,为行业的数字化、集成化建设提供强有力的技术支撑。
2.2石油化工项目业主的集成化需求
根据《中国制造2025》的精神,中石油、中石化、中化集团等大型国有企业以及以万华集团为代表的国内大型、先进的民营企业都正在积极开展智能工厂的探索与建设工作。其中中石油在信息化建设的指导思想“模拟优化、实时优化、先进控制、报警管理、三维数字化”中明确将三维数字化作为信息化建设的一个规划,坚定不移地推动信息化建设,围绕提高企业经济效益的目标,建设智能化工厂。
三维数字化工厂是智能工厂的基础,而工艺集成设计又是数字化工厂的数据基础。因此,工艺集成设计在业主的推动下,有内在的强大动力,也是即将到来的工程设计数字化交付核心一环,是设计发展的必然趋势。
3石油化工工艺的发展趋势
3.1节能技术
节能是我国现代社会的主要发展趋势,在石油化工工艺中进行节能技术的使用,能够在提升工艺效率的同时,还能优化人们的生存环境。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆节能技术是当今一个大发展趋势,主要涉及到的有以下方面:首先,在能量回收与废热蒸气利用方面,可将高压蒸汽供压力较低的设备使用,或去加热其它冷介质,形成二次蒸汽,提高加热炉热效率,减少损失,改进燃烧,在降低燃料消耗的同时还可以提高加热炉的效益;其次,还可以充分利用冷热物料本身自相换热,以节约蒸汽和冷却水。此外,对于一些换热器被腐蚀,可以研制使用高效换热器和防腐涂料,还能有效延长材料使用期限,节省施工维护成本,实现施工单位的经济效益。
3.2环境保护技术
随着我国经济的不断发展,国家对环境保护工作的重视程度日益提升,因此,石油化工环保工艺得到深入的研究以及改进。首先,采用石油化工新工艺,将燃烧技术其应用在催化裂化装置中,使烟气中的一氧化碳进行充分的燃烧,以降低废气、废渣、废水等环境污染物的产生,进而达到减少大气污染的要求;其次,还可以在石油化工设备方面,加大对施工设备的资金投入。目前,高性能板片式换热器因其具有良好的热回收性以及节能效果,因而得到了广泛的使用;同时,因新型焊接板式换热器突破了板片换热器胶板材料对温度、压力和介质的限制,进而也得到了广泛的应用。此外,各种高效规整填料和新一代液相分配系统的研发得以成功应用,进一步提升了石油提炼工序的操作水平;最后,还可以采用新型塔盘和新兴填料,此技术能够在降低塔顶温度的同时,有效提高传热效果,以此来减少污水中的含油量。只有运用新型节能环保技术,才能有效达到节能、降耗、绿色环保可持续发展的目标。
3.3废气处理技术
石油化工产生较多废气,废气可以通过过滤或者是吸附的方法根据吸附质的组成可以选择分子筛、活性炭、超细玻璃纤维等吸附剂对其回收利用。该方法具有一次性可处理较大量气体,成本低等优点。其中大多数的石油化工企业处理产生的有毒有害气体会选择利用活性炭吸附。同时也可以选择利用催化剂进行催化氧化还原反应,将有机物转化为无机物,并且将有毒气体转化为无毒气体,运用催化剂对有害气体进行氧化还原的办法就叫做化学法。但由于不同物质的催化反应温度也不尽相同,因此,催化分解法对其反应温度有着较为严格的要求,所以说这种催化分解法必须在可以控制温度的环境中进行。
3.4煤炭转化技术
基于中国富煤贫油少气的能源现实,从长期角度来看,脆弱的石油保证能力迫使我们必须发展“煤制油”,煤可通过间接、直接液化转化油品,油品可再进行深加工得出一些高附加值的产物。同时煤制油行业的快速发展可拓宽我国石油来源组成。但在发展煤制油行业的同时,我们必须高度重视环境污染问题,决不能以牺牲环境为代价赢取利润。
结语
众所周知,当前石油化工企业所面临的竞争关系不断加剧,石油化工企业正面临着异常严峻的挑战,相应的对石油化工技术的设计要求也不断提高。项目设计时间并不充裕,价值设计费用不断降低,技术设计方面所面临的市场环境更加严酷。为了应对上述挑战,必须构建一套合理且可行的工艺设计集成化系统,全面整合各个工程作业程序,从而为石油化工企业的生存发展提供可靠依据与支持。本文上述分析中基于对石油化工工艺集成设计特点的分析,对石化工艺集成设计技术路线进行概括,最后对石化工艺集成设计中的技术进行了阐述,望能够引起相关人员的关注与重视。
参考文献
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论文作者:李卫
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷17期
论文发表时间:2019/12/2
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