石油化工技术范文

石油化工技术篇1

信息与资料

以“化”带“焦”技术获重大突破石理 (5)

C9馏分油工业应用难题获解 (10)

美国Verdezyne公司验证生物基己二酸生产工艺李雅丽（摘） (10)

中东石化将做大亚洲市场 (14)

UOP公司一种新型乙烯分离蒸馏塔在韩国首次工业应用李雅丽（摘） (19)

日本日挥／三菱合作建设新型丙烯生产工艺中试装置李雅丽（摘） (19)

扬子石化环氧乙烷贮运站项目中交 (28)

神华宁煤400kt／a煤制二甲醚新工艺通过验收石理 (33)

电子邮箱更改通知 (40)

在线清洗预膜技术在炼油装置循环水场的应用龚秀红 (41)

甲苯甲醇烷基化制对二甲苯及乙烯丙烯工艺 (44)

MTO专利跟踪与分析 (44)

LyondellBasell创建“Trans4m”烯烃回收和转化技术组合工艺李雅丽（摘） (54)

Total拟在华验证甲醇制烯烃技术李雅丽（摘） (54)

项目评价

EO／EG装置脱碳系统改造方案选择及效果王忠良 卓平 (6)

380CST船用燃料油生产方案优化的探讨王文涛 吕晓云 (11)

五效蒸发装置不锈钢管道失效分析与对策吴春其 (15)

市场研究

己二酸生产现状与发展前景汪家铭 (20)

技术进步

裂解炉超高压蒸汽品质的控制朱纪林 王哲 (24)

气固流化床中静电现象及其防控研究进展王安华 (29)

熔融结晶法从乙烯焦油中提取萘的研究李艳芳 曹祖宾 石薇薇 李太衬 刘井杰 (34)

化学纤维短纤维线密度测试方法比较徐旭峰 (37)

苯类有机废气生物处理的工业化试验陈伟洪 (45)

常减压装置减压深拔的工艺优化金丽萍 (49)

国内外行业发展动态

异戊烯醇合成与应用研究进展秦国明 秦技强 傅建松 姚本镇 孙超 (55)

亲水性腈纶技术与应用王雅珍 王海霞 曹孔明 (59)

无

三井化学寻求合作伙伴建设首套工业化CO2基甲醇装置李雅丽（摘） (62)

基于碳交易的石化产业温室气体减排对策探究戚雁俊 (1)

项目评价

甲醇制丙烯的技术进展及经济分析姚本镇 徐泽辉 (7)

风险分析方法在估算投资项目预备费中的应用赵淑红 郑青 陆诗文 (12)

市场研究

2009年国内PTA市场综述王海滨 (15)

聚乙烯醇产业发展的分析与思考陈一平 (19)

多用途聚乙二醇产品的市场和应用李涛 (24)

无

俄罗斯采用微生物法清除土壤水体原油污染石齐明 (18)

世界石化大会在奥地利维也纳召开 (23)

日本开发麻疯树油加氢处理生产可再生柴油催化剂石齐明 (28)

大沽化工500kt／a苯乙烯项目投产 (44)

我国地层测试仪自主创新取得重大突破石齐明 (52)

技术进步

先进过程控制在芳烃连续重整装置实证研究俞凯莲 (29)

双峰聚乙烯气相反应器工艺技术优化柴霞敏 (34)

催化剂评价反应器紧固螺杆件受损原因分析张玉伟 (37)

芳烃联合装置的节能改造林华蓉 (41)

双峰管材料结构与性能的核磁共振分析高道春 (45)

受阻胺型光稳定剂的合成工艺及其性能研究钱梁华 (49)

不可调式蒸汽喷射热泵的运行优化胡凤莲 (53)

国内外行业发展动态

国外能源公司节能减排的经验及启示张友波 曾宏 李龙 (56)

管输原油交接计量影响因素分析及对策冯建国 (60)

石化产业链绿色化发展与思考王大全 侯培民 (1)

项目评价

己二酸装置实施CDM项目的实践与技术分析徐天祝 张元礼 闫成旺 郭景龙 周禹君 (5)

甲苯甲醇烷基化制PX技术的开发优势曹劲松 张军民 许磊 刘中民 (8)

石化电厂锅炉结渣及煤种优化试验陈金泉 翁善勇 (11)

DCC重汽油结焦性评价产圣 (15)

信息与资料

延长石油油气煤盐综合利用项目被确定为联合国清洁煤技术示范和推广项目李雅丽 (18)

全球乙二醇供应过剩已成定局李雅丽 (22)

中国石油石油化工研究院新型C2加氢催化剂完成中试石理 (29)

“环己酮肟气相贝克曼重排新工艺工程化开发”项目通过鉴定石理 (29)

世界乙烯生产及技术发展趋势郭珺 王玲玲 杨珊珊 魏寿祥 (59)

市场研究

跨国公司聚酯开发策略与中国企业的对策分析王安华 (19)

我国乙二醇的生产及市场分析崔小明 (23)

技术进步

利用废催化剂铝渣研制水处理剂吴平 (30)

干气脱硫装置腐蚀原因探析彭勇 (34)

全面预算管理系统在石化企业的应用秦莉莉 (37)

带压封堵技术在大孔径管线上的应用王惠英 (41)

裂解炉汽包内部结构对蒸汽品质的影响谢忠伟 (44)

PET装置负荷变化下质量调控方法沈爱兵 (48)

国内外行业发展动态

线性高分子材料改性与载体的选择戚敏 (51)

环氧乙烷／乙二醇生产技术进展章洪良 (55)

我国EVA市场现状及其发展战略陈国康 陈铭 陆秋欢 (1)

增值税转型对石化企业的影响分析陈学琴 (5)

信息与资料

日本三菱人造丝公司收购Lucite国际公司李雅丽 (4)

制备丙烯新路线的专利刘玉娣（摘） (8)

科威特Equate石化公司进行乙二醇工业化生产刘玉娣（摘） (14)

三菱人造丝开发废PMMA循环制取MMA新工艺李雅丽（摘） (19)

丹麦技术大学开发出一种计算机辅助催化剂设计方法李雅丽（摘） (23)

我国裂解C5烃的化工利用白尔铮 (27)

多产烯烃的流化催化裂化“Indmax FCC”工艺李雅丽（摘） (43)

日触媒化学公司建中试装置验证新型环氧乙烷催化剂李雅丽（摘） (47)

印度拟建大型乙烯裂解装置刘玉娣（摘） (62)

项目评价

石油勘探项目管理成熟度模糊综合评价余晓钟 张超 (9)

WSA工艺在酸性气硫回收中的应用汪家铭 (15)

原油加工过程中硫分布的研究郁军荣 (20)

市场研究

甲醇羰基化制甲酸甲酯工艺比较及市场分析李正西 王金梅 (24)

技术进步

PTA污水处理设施抗冲击性的研究与改进沈强 (28)

聚苯乙烯在超临界流体中的降解研究陈怀涛 臧春坤 (33)

555dtex／192f聚酯细旦工业丝的工艺研究冯洁 沈伟 于剑平 (36)

MTBE D005催化剂应用分析宣武 (40)

丁二烯装置第二萃取精馏塔的改造李志华 (44)

洗衣机用抗菌聚丙烯专用料的研制曹军 吴建东 沈锋明 (48)

热牵伸机组在线故障诊断系统的应用陆佩香 (52)

国内外行业发展动态

有色腈纶生产技术现状及进展徐绍魁 马正升 季春晓 黄翔宇 (55)

甲醇制烯烃技术及进展付宗燕 王广勤 (59)

无

中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 (F0002)

中国石化：上海石油化工股份有限公司环境保护中心 (F0003)

我国ABS树脂生产现状及发展趋势蒋纪国 王奇 毛春屏 (1)

乙酸酐生产工艺的发展及比较李涛 (6)

石化企业发展与土地资源优化孙飞 (11)

信息与资料

厦门大学研制新型酯化反应催化剂石华 (5)

中科院生物基甘油加氢制备1，2-丙二醇技术通过鉴定石华 (10)

甘肃中科药源镍氢催化剂实现专业生产石华 (10)

生物丁醇开发进展刘玉娣（摘译） (21)

裂解炉先进控制技术研究取得进展石华 (31)

中国石油“TMP技术”工业试验成功石华 (45)

安徽淮南采用清华大学技术建设甲醇制丙烯生产装置石玉 (49)

一种前景良好的新型分离技术刘玉娣（摘译） (57)

项目评价

边际分析法在油田经济效益评价中的应用郭雪茹 (14)

石化行业固态产品生产经营的经济分析唐未庆 (17)

高压聚乙烯产量与开工率的相关性分析及应用卢方 (22)

市场研究

PBO纤维的发展与应用前景汪家铭 (26)

国内外高黏度聚酯的市场及发展前景宋芳 (32)

技术进步

3-甲基-1-丁烯的分离工艺研究秦技强 赵全聚 傅建松 (37)

降冰片烯的合成技术陈亚 潘凡峰 (42)

超高压套管式冷却器泄漏原因分析和对策徐辉 (46)

乙烯裂解炉燃烧器增设空气预热器的工业应用周玲娟 (50)

国内外行业发展动态

间二甲苯市场供需现状及预测梁晓霏 (54)

废水深度处理技术比较及其效能分析戚雁俊 吴国龙 郑翔 (58)

FRIPP抚顺石油化工研究院 (F0002)

石油化工技术篇2

石油石化行业中管道的服役工况十分恶劣，很多管道未达其设计寿命而失效报废，造成极大浪费，因此采用表面工程技术对其进行防护和修复具有十分重要的经济价值。主要阐述了热喷涂、自蔓延高温合成和表面镀层等三种表面工程技术对管道内外表面的强化机理，并对它们的实际应用进行了具体介绍。热喷涂技术主要介绍了电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂三种热喷涂技术，并分别从它们的工艺原理、适用材料体系、制备涂层性能（结合强度、孔隙率等）以及经济性等方面进行了对比介绍。高温自蔓延合成技术主要从材料和工艺两方面进行了剖析，并对其所制备陶瓷内衬管的连接方法进行了具体介绍。镀层技术主要对钨合金电镀和Ni-P化学镀两种镀层技术的优缺点和适用范围进行了对比介绍。最后针对表面工程技术的特点，对其在石油石化行业的前景进行了分析与展望。

关键词：

表面工程技术；热喷涂；自蔓延高温合成；镀层；管道

石油石化行业中的管道很多，这些管道由于长年累月处于严苛的腐蚀磨损环境当中，表面往往先于基体遭到破坏而造成整管报废。鉴于此，对管道表面采取强化处理延长其寿命，不仅可减少资源浪费，同时还可消除腐蚀磨损带来的安全隐患，因此具有十分重要的经济价值。表面工程技术是通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，以获得所需表面性能的系统工程技术。采用表面工程技术，可有效提高工件服役寿命，同时也可对破损工件表面进行再制造修复，使其重新投入使用[1—2]。表面工程技术方法很多，针对管道以及与管道形状类似的大型工件，主要有以下几种表面工程技术应用较为广泛：1）热喷涂技术；2）自蔓延高温合成技术；3）表面镀层技术。本文主要介绍了这几种技术的原理特点，并对其在石油石化行业管道中的应用进行了分析与展望。

1热喷涂技术

热喷涂技术的基本原理是，利用热源将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态，借助焰流或外加推力将熔滴雾化或推动熔粒形成喷射的粒束，高速喷射到基材表面形成涂层[3]。根据热源不同，热喷涂主要分为电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂等，其中在管道中应用较为广泛的主要有电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂。

1.1电弧喷涂

从1916年Schoop博士研制出第一台实用型电弧喷枪算起，到现在已过去了整整100年的时间[4]。在过去的一个世纪里，电弧喷涂技术取得了长足的进展。电弧喷涂是将两根金属丝材分别接入喷涂电源的正极和负极，利用送丝机构将喷涂丝材连续送入两侧导电嘴内，当两根丝材在端部接触时，将短路产生电弧，使丝材熔化，同时利用压缩气体将其雾化成微熔滴，高速喷射到工件表面形成涂层[5—6]。从最初的普通电弧喷涂，到高速电弧喷涂（highvelocityarcspraying，HVAS），再到高速燃气电弧喷涂（high-velocityair-fuelarc，HVAF-ARC），可喷涂的材料范围越来越大，涂层质量也得到明显提高。电弧喷涂设备简单、成本低廉、易携带、工作效率高，可在野外进行大面积喷涂作业，例如在桥梁、海洋平台、电厂锅炉四管上均可采用电弧喷涂。但电弧喷涂涂层的结合强度较低（相比于其他热喷涂方式），涂层孔隙率偏高，且无法直接喷涂不导电的高熔点陶瓷涂层。

1.2火焰喷涂

火焰喷涂的送料方法主要有两种，一种方法是将线材或棒材从喷枪的中心孔内送出，利用氧炔焰将其熔化，并通过压缩空气流将熔滴雾化，喷射到工件表面形成涂层；另一种方法是，将送粉罐中的喷涂粉末送入喷枪，粉末经火焰熔化后并通过压缩气体雾化成熔滴，喷射到工件表面形成涂层。目前以采用粉末的火焰喷涂为主流。在20世纪80年代，美国SKS公司又研制成功了超音速火焰喷涂技术（highvelocityoxygenfuel，HOVF），通过改变喷涂气体成分和喷嘴设计，使喷涂温度大幅提高，同时将喷涂粒子速度提高到610~1060m/s[7]，因此涂层质量（主要是结合强度和致密性）得到巨大改善。火焰喷涂操作方便，应用广泛，可在野外作业施工，成本较低，且涂层致密度和结合强度较电弧喷涂明显提高。其缺点是焰流较细，喷涂效率不如电弧喷涂。

1.3等离子喷涂

等离子喷涂是在阴极和阳极之间产生直流电弧，电弧将工作气体电离成高温等离子体，形成的等离子体焰流将粉末熔化形成液滴，高速气流将液滴雾化后，将其喷射到基体表面形成涂层。在过去的几十年里，等离子喷涂设备和技术不断完善，相继出现了水稳等离子喷涂、高能等离子喷涂、真空等离子喷涂等技术[8—9]，使等离子喷涂涂层的质量不断提高。等离子喷涂的优点在于其喷涂温度非常高，中心温度可达10000K以上，可制备任何高熔点的陶瓷涂层，且涂层致密度良好，结合强度也非常高；其缺点则是喷涂效率较低，且设备昂贵，一次性投资成本较高。

1.4热喷涂技术应用

热喷涂技术适于在形状不甚复杂的零部件上制备涂层，一是便于喷涂，二是避免在死角位置出现应力集中。热喷涂技术在石油石化行业管道（类似的包括有杆、轴、轮等）中应用十分广泛，且有许多成功案例。中海油青岛基地采用火焰喷涂在天然气输送管道外壁喷涂ZnAl涂层，有效地提高了管道在高腐蚀、冲蚀环境下的服役性能[10]。青岛石化厂原油罐内加热盘管采用热喷Al加涂料封孔处理，取得了良好的效果[11]。中石油川西北某气田对集输管道弯头处采用HOVF喷涂Al2O3/TiO2涂层，使弯头寿命提高了5~10倍[12]。国内某炼化厂在锅炉过热器管和沸腾管上采用45CT涂层进行防护，26个月后对管道和涂层进行检查，均未出现失效现象。据估计，45CT涂层可保证锅炉管道安全运行7~10a，极大地降低了维护频次和停工带来的间接损失[13]。美国德克萨斯州和路易斯安娜州海上油管采用热喷涂Zn（0.25mm）+两道乙烯基铝粉漆以及热喷涂Al（0.16mm）+乙烯铝粉漆进行防护，25a后涂层依然完好[14]。此外，石油石化行业中可采用热喷涂的管形工件还有很多，如钻井装备的套管、钻杆、油杆、活塞杆和柱塞等。

2自蔓延高温合成技术

2.1自蔓延高温合成技术发展

自蔓延高温合成（selfpropagationhigh-tempe-raturesynthesis，SHS）是利用反应物之间高化学反应热的自传导作用来合成新材料的一种技术[15—16]，它具有设备简单、工艺简洁、生产效率高、低能耗、无污染的优点，是一种非常适用于管道内壁防护的表面工程技术。通过SHS制备的陶瓷内衬，具有结合强度高、硬度高、耐腐蚀等特性，可有效延长管道寿命[17]。石油管道常用陶瓷内衬的主要成分为Fe+Al2O3，其过程是将氧化铁粉和铝粉在钢管内按比例均匀混合，之后在离心机上高速旋转，再通过电火花引燃，粉末在燃烧时发生置换反应，形成Fe+Al2O3的熔融层，熔融层在离心力作用下分层，Fe紧靠钢管内壁，Al2O3则远离管壁形成陶瓷内衬层[18]。SHS最早是由前苏联科学家Merzhanov在1967年研究火箭固体推进及燃烧问题时提出的[19]，随后美日科学家也迅速跟进，中国在20世纪80年代开始对SHS技术进行系统研究，并且取得了一系列进展[20]，其研究主要集中在材料和工艺两个方面。

2.1.1材料方面

Guo等[21]的研究表明，在铝热剂中加入适量SiO2，可明显提高内衬涂层的致密度和结合强度，加入3%~6%的ZrO2则可有效降低涂层脆性。Meng等[22]的研究则表明，加入Ti、Ni和B4C后，过渡层与基体、陶瓷层之间形成更多的冶金结合，力学性能显著提高。为提高陶瓷内衬涂层的耐蚀性，有研究者在氧化铁粉中加入CrO3、NiO等化合物，Al粉在燃烧合成时，将Cr、Ni等元素置换出来与Fe形成不锈钢，从而提高内衬涂层的耐蚀性[23—25]。此外，为避免腐蚀介质侵入，也有学者采用树脂填充的方法对内衬涂层孔隙和微裂纹进行封闭，取得了良好的耐蚀效果[26]。

2.1.2工艺方面

SHS制备的陶瓷内衬涂层由于内应力等原因呈现多孔结构，因此通过适当的工艺方法降低孔隙率一直以来都是人们非常关注的问题。Odawara等[27]的研究表明，提高陶瓷内衬涂层熔融状态停留时间，同时降低冷却速度，有助于降低涂层的孔隙率。离心力也是一个非常重要的工艺参数，有研究称，当离心力达到350g（g为重力常数）时，涂层孔隙率降低了36.3%，而再继续提高离心力时，孔隙率变化不大[28]。同时，填装、混料等工序均对涂层质量具有一定影响。SHS陶瓷内衬涂层具有优异的耐蚀性，与常用不锈钢1Cr18Ni9Ti相比，耐不同腐蚀介质侵蚀的能力明显较高。同时，陶瓷内衬涂层还具有良好的耐磨性，显微硬度可达1500HV左右，具有非常强的抗冲蚀能力，因此，SHS是一种非常适合管道内壁的一种表面强化技术。

2.2自蔓延高温合成技术应用

SHS适用于在管体内部制备陶瓷内衬层，可在新管和满足条件的废旧油管上使用。目前，该技术在油田集输管道系统中已有部分应用。自2007年以来，SHS在大庆油田、吉林油田、长庆油田、延长油田、胜利油田等大型油田油管修复中进行了实际应用，并取得了良好的效果。以吉林油田为例，利用SHS技术将9505t废旧油管进行修复，修复后的陶瓷内衬油管达到7967t，在300多口油水井中使用三年多未出现明显的腐蚀和磨损现象，使用寿命提高了5倍以上。

2.3SHS管道补口处理

管道补口是十分重要的一个技术环节，尤其是对带有腐蚀介质和压力环境的特殊管道，补口的优劣直接决定管道的服役寿命。SHS制备的陶瓷内衬油管采用的补口处理方式主要有两种。一种方法是在端口位置涂抹一层水玻璃热熔胶，对接管口后焊接，焊接热量将热熔胶熔化分解，分解产物将陶瓷内衬之间的缝隙密封。这种方法的优势在于成本低廉，工艺简单，缺点则是陶瓷内衬间会存在少量微孔，适用于压力不高的油田集输管线。松原大多油田的配套公司通常采用这种方法。第二种方法则是在制备陶瓷内衬之前，在管端内侧堆焊一层长度约5cm左右的耐蚀合金（通常以镍基合金和不锈钢等耐蚀合金为主），再对管端进行分层焊接。这种方法的优势在于，堆焊层耐蚀质量有保证，焊接结构完整，普适性较强；缺点则在于成本较高，工作效率较低，适用于压力较高的腐蚀介质管线[29]。

3镀层技术

镀层的种类和制备方法很多，适用于管道的镀层制备方法主要有电镀、化学镀和渗镀等，其中采用最多的镀层为钨合金电镀和Ni-P化学镀。

3.1钨合金电镀

电镀是镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀工件做阴极，通过电解作用将镀液中的金属离子在工件表面还原形成镀层的方法。电镀钨合金主要分为两种类型：二元系钨合金镀层和三元系钨合金镀层。二元系钨合金镀层主要有Fe-W、Co-W、Ni-W等，三元系钨合金镀层主要有Fe-W-P、Ni-W-P、Fe-W-B、Co-W-B、Ni-W-B、Fe-Co-W、Ni-Co-W、Fe-Ni-W等[30]。钨合金镀层具有良好的耐磨性、耐蚀性和热稳定性。当W达到一定含量时，镀层组织会由晶态转变为非晶态。例如在电沉积Ni-W合金时，当W含量超过44%时，晶体结构就将由晶态转化成非晶态[31]。非晶组织表面无晶体缺陷，因此具有比晶态组织更优异的耐蚀性和耐磨性。钨合金电镀技术是油井管等常用的镀层种类，其生产工艺技术主要为卧式电镀技术和立式电镀技术。对于管道外壁，通常采用卧式电镀技术；而对于管道内壁，则通常采用立式电镀技术[32]。钨合金镀层工艺简洁，且生产过程无三废排放，是具有良好经济价值和环境友好型的清洁工艺[33]。

3.2Ni-P化学镀

Ni-P化学镀是金属表面防护和表面强化的重要手段之一，它是利用次磷酸盐做强还原剂，将镀液中的Ni2+还原成Ni，同时次磷酸盐分解，产生的P原子溶解在Ni的晶格里，形成过饱和固溶体。在这一过程中，Fe、Ni等及其合金都具有催化作用，沉积可在催化作用下自发在镀件表面进行[34]。Ni-P化学镀在无外加电流情况下，在一定条件下也可得到非晶态Ni-P合金镀层[35]。而能否形成非晶，则主要取决于镀层中P的含量[36—46]。研究资料显示，含P10%~11%的Ni-P合金为非晶组织，具有最优的耐蚀性能[47—48]。Ni-P化学镀工艺简洁，无需外加电流，因此非常适合在管道上制备镀层[49]。但Ni-P化学镀在镀层表面容易出现漏镀现象，且Ni-P镀层属于阴极性涂层，在漏镀点位置容易发生电偶腐蚀，加速基体破坏[50]。

3.3镀层技术应用

镀层技术在美国、欧洲以及中东石油石化管道工业中已有成熟应用，我国在20世纪80年代开始对镀层技术进行推广，在中石油大庆油田、中石油青海油田、中石化胜利油田、中石化中原油田和中石化江汉油田等大型油田公司均取得了良好的防护效果。实际数据表明，油管镀层的腐蚀速率仅为5μm/a，虽然某些孔隙部位发生点蚀现象，但并不影响使用。此外，渗铝、铝钛共渗等技术在石油石化管道中均有一定的应用，但由于所需渗镀温度较高等原因，均未形成规模化生产[51—52]。

4表面工程技术在石油石化行业的分析及展望

我国是能源生产和消耗大国，每年的石油用量十分巨大，如何在石油勘探、开采、炼化、储运过程中减少损失，特别是减少因腐蚀和磨损带来的损失，是目前急需解决的问题。表面工程技术经过近百年的发展与应用，已经被证明是材料防护领域中十分有效的防护技术。应用表面工程技术虽然一次性投入较高，但金属/陶瓷涂层却能使工件服役寿命成倍提高，这不但节省了大量的维修费用，而且还避免了由于停工停产所带来的间接经济损失。在石油石化行业中，虽然有些公司企业已经认识到表面工程技术的这种实用性和经济性，并应用于实际生产当中，但是从大范围来看，表面工程技术在石油石化行业的应用率还普遍较低。笔者认为，表面工程技术在石油石化领域未能大面积推广应用的原因主要有以下几点：1）材料工艺设计复杂。表面工程每种技术均有自己的适用范围，其普适性较差，技术人员需要根据工件的材质、尺寸、形状以及服役工况选择不同的材料和工艺方法。这就要求技术人员对表面工程的各种技术具有清楚的理解和认识。而相关技术人员在石油石化企业还比较稀少，因此限制了表面工程技术在基层企业的推广和应用。2）施工难度较大。表面工程的每种技术，对材料质量、工艺参数以及环境条件等均有较高的要求，否则将难以制备出性能优异的涂层。这就对施工人员的素质提出了较高的要求，无形当中增加了人力成本。3）一次性投资成本较高。表面工程技术设备多、投资大，且需要定期对设备进行维护保养，因此加工成本较高。客户面对价格几倍于有机涂层的金属/陶瓷涂层，往往存在抵触心理。鉴于以上几点情况，一方面要提高表面工程技术在石油石化行业中的契合度，使广大企业负责人认识到表面工程技术广阔的发展空间，响应国家提出的走资源节约型道路的号召；另一方面，从节约成本、提高效率方面加大对表面工程技术的研究，进一步扩大表面工程技术在石油石化行业的应用范围，最终形成产业优势。

5结语

通过对热喷涂、自蔓延高温合成、镀层等三种表面工程技术在石油石化管道中的应用介绍，分析了各种技术的适用范围，并对表面工程技术的深层次应用进行了展望。在石油石化行业进行表面工程技术推广，符合国家循环经济和节能减排的方针战略，对十三五国家石油石化集约化发展具有十分重要的意义。

作者：童辉 韩文礼 张彦军 林竹 魏世丞 徐滨士 单位：中国石油集团工程技术研究院 石油管工程重点实验室-涂层材料与保温结构研究室 中国石油集团工程技术研究院-哈尔滨工程大学防腐保温联合实验室 装甲兵工程学院

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石油化工技术篇3

石油是石油化工行业生产的主要原料，受到石油资源属于稀缺资源的影响，在进行生产的过程中，必须要提升石油资源的利用效率。石油化工生产中利用的主要技术为催化精馏技术，通过此种技术的应用，有效地提升了生产效率和生产质量，然而与发达国家相比，我国的应用水平还比较低，还需要进行进一步的研究。

1催化精馏技术的特点

催化精馏属于反应精馏中的一种，通常来说，催化反应过程和精馏分离过程是两个相互独立的过程，而在催化精馏技术中，将这两个过程结合到一起，在同一个设备中进行。与传统的催化反应和精馏分离进行相比，催化精馏技术具备以下特点：第一，选择性好，对于连串反应，如果中间产品是目标产物，那么通过此种技术，在进一步反应发生之前，中间产品就已经离开催化剂床层；第二，转化率高，对于可逆反应，反应产物的分离速度是非常快的，由此一来，反应就向着正方向发展，而且热力学平衡的限制并不会起到作用，促使完全转化的实现成为可能，提高了转化的效率；第三，能耗低，对于放热反应，其所释放出来的热量会被充分的利用，促进精馏分离的进行，这样一来，就可以显著降低生产能耗[1]；第四，设备投资少，催化精馏塔是此项技术所采用的设备，而且只需使用这一个设备即可，大幅度减少了设备投资，同时，将催化反应过程和精馏分离过程结合到一起，有效的将流程简化，提升了工艺生产的效率，也加快了生产的速度，以更少的时间完成生产任务。除了这四个显著的特点之外，在反应的过程中，温度的可控性是比较强的，有效的避免了“飞温”问题。

2催化精馏技术在石油化工中的应用

2.1醚化反应

首先是甲基叔丁基醚的合成，醚化过程应用催化精馏技术始于20世纪后期，由美国化学研究特许公司来进行，在酸性阳离子交换树脂的作用之下，反应通过混合碳四和甲醇来实现，提高了合成的有效性。我国在进行甲基叔丁基醚合成时，催化精馏技术的应用时间要晚于国外，在应用的企业中，最为广泛的就是齐鲁石化公司，通过此项技术的应用，该公司的生产能力得到显著的提升，为公司带来可观的经济效益。其次是乙基叔丁基醚的合成，乙基叔丁基醚是经过调和之后形成的，原料为高辛烷值汽油，此种汽油的性能非常好，在合成时，产生的污染比较小，通过催化精馏技术的应用及推动，工业化生产已经逐步的实现。最后是二醇醚合成，常见的二醇醚类物质为电泳漆溶剂，此种溶剂具有比较高的致癌性，随着科学技术的进步，二醇醚被替换为丙二醇醚，同时，应用了催化精馏技术，由此一来，在进行合成的过程中，减少了副产物的生成，而且二次反应也得到了有效的抑制。

2.2酯交换反应

在进行乙酸正丁酯制备时，应用了催化精馏技术，通过酯交换方法，完成物质的制备，进而用于石油化工生产。实际上，乙酸正丁酯是一种有机化工材料，在石油化工生产中有着非常重要的作用，在催化精馏技术的作用下，乙酸甲酯的转化效率得到了显著的提升[2]。

2.3水解反应

在传统的水解技术中，水解率是比较低的，在进行回收时，所需消耗的能源是非常多的，在反应的过程中，需要经过多道工序，具备的复杂性比较高。在应用了催化精馏技术之后，传统水解反应中存在的问题得到了有效的缓解，不仅能耗显著的降低，同时，水解率也得到了提升。

2.4加氢反应

在加氢反应中，通过催化精馏技术的应用，生产物的生产数额可以显著提升，同时，资金投入可以有效地降低，催化剂的使用年限也实现了延长。此外，脱出化合物过程也可以应用此项技术，比如加氢、苯加氢[3]。苯含量是衡量汽油质量的一个重要指标，在进行加氢反应时，重新组合了甲苯和二甲苯等物质，这样一来，辛烷值的危害成分就可以有效降低，保证汽油的质量。

2.5烷基化反应

汽油的爆炸点比较低，为了尽量降低汽油发生爆炸的可能，在汽油中加入了乙苯，除了此项性能之外，乙苯也是溶剂中间体，通过催化精馏技术的应用，泡点温度不会影响反应温度，由此一来，反应区热点问题就可以有效地避免，将催化剂的使用年限显著提升。

3结论

在工业不断繁荣的过程中，石油化工行业的生产受到了广泛的重视，为了提升生产效率，加强生产质量，在生产时应用了催化精馏技术。当前，我国催化精馏技术的研究还处于起步阶段，需要我国不断地加大研究的力度，从而更好地发挥催化精馏技术在石油化工中的作用。

石油化工技术篇4

关键词：石油化工 催化精馏技术 应用

一、催化精馏技术的主要内容

（一）催化精馏技术的内涵

催化精馏技术就是通过一定的方式将合适的催化剂（一般为固体装填到精馏塔中，以便促进精馏塔中精馏分离以及催化反应的快速进行，从而借此实现强化反应与分离这一目标的一种新型工艺技术。

（二）催化精馏技术的主要优点

1.催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式，产物能够得到不断地生产，从而有效增加了反应速率，使反应物的浓度增大，而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高，因此该技术的生产及收率能力较高。

2.催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行，这样既使流程得到简化，又节省了能量，减少了资金、资源等的投入与消耗。

3.催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的，这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生，进而使选择性得到提高。

二、催化精馏技术在石油化工中的应用

（一）催化精馏技术在酯化反应中的应用

乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜，操作复杂，催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现，催化精馏技术的引入，不仅减少了设备投资，而且可以进行连续化生产。

（二）催化精馏技术在醚化反应中的应用

迄今，催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟，其他的过程也逐渐发展起来，如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体，可用于生产农药和香料。目前，广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。

（三）催化精馏技术在加氢反应中的应用

在加氢反应中，应用催化精馏技术可以降低投资费用，提高目的产物的收率，延长催化剂寿命等。目前，催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4，C5原料的预处理，以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质，应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢，并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料，用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。

（四）催化精馏技术在水解反应中的应用

在工业中，乙酸甲酯常以副产物的形式出现，将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺，其水解率低，回收系统能耗高、流程复杂，而采用催化精馏技术可提高水解率，实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明，催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上，处理能力比固定床水解塔大得多，且其反应温度低于固定床工艺，催化剂的结垢现象比固定床少，催化剂的寿命较长，回收能耗比固定床节省27.8%。

（五）催化精馏技术在酯交换反应中的应用

乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年，文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺，可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯，且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段；在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔，其高于催化剂包；在底板上有泪孔；在支撑板上有催化剂包和筛孔；位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔；将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内，反应温度50～90℃，回流比0.5～30，常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率，简化了操作步骤，克服了设备腐蚀等问题。

（六）催化精馏技术在烷基化反应中的应用

乙苯是重要的溶剂和中间体，加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前，大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应，与固定床反应工艺相比，采用催化精馏技术时，该反应过程的反应温度不受泡点温度制约，避免反应区热点的形成，提高了催化剂的寿命，消除了大量苯的循环，使反应放热得到了有效利用，而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明，采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足，实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。

三、结语

综上所述，催化精馏技术在石油化工中得到了较为广泛的关注和应用，特别是在酯化、醚化、加氢、水解、烷基化、异构化和酯交换等各种平衡反应中的应用尤为普遍。在这种发展趋势下，我国应积极将催化精馏技术投入实际使用中，并通过对催化精馏技术在石油化工中实际应用现状的研究与分析，进一步探讨催化精馏技术下一步的发展方向， 进而为发展我国的石油化工行业提供良好的技术支持。

参考文献

[1]方志平.催化精馏技术在石油化工中的应用[J].石油化工，2004，02：170-176.

石油化工技术篇5

关键词：生物技术石油化工应用

中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：

一生物技术与石油化工

生物技术又称生物工程，是在古老的微生物发酵工艺学基础上发展起来的一门新兴综合学科，它很早就与石油关系密切。

早在20世纪20年代，石油工作者就提出将微生物用于石油回收。50年代生物技术逐渐由石油向石油化工领域延伸，许多化工产品的生物生产技术和工艺相继出现。60年代，石油微生物学兴起，以石油为原料生产单细胞蛋白的工业化成为可能。70年代，生物分子生物学的突破，出现了生物催化剂固定化技术，与此同时，美国、欧洲及原苏联等都先后进行了微生物采油应用研究和实施。80年代，DNA重组技术和细胞融合技术的崛起，生物化学反应工程应运而生，为人们在石油化工领域开发精细化工产品提供了重要手段和工具。90年代，节能与环保成为人们关注的两大课题，能源与资源的合理利用，使得生物技术在石油化工领域的应用更加活跃。

面对21世纪石油与石油化工技术的挑战，清洁过程的开发，“绿色化学”产品的生产，生物脱硫技术正引起人们极大的关注。随着生物技术的发展，温和条件的合成反应将会继续受到重视，生物催化剂将大力推广，生物能源的替代，具有光、声、电、磁等高性能生物化工材料的应用，都将为石油化工技术注入新的活力，新的生物石油化工技术必将兴起。

二生物技术在石油化工中的应用

1生物技术在石油勘探中的应用

随着微生物培养技术及菌种数测定方法的不断改进，利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论，地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。从生物圈角度来看，无论是根植于地下较高等植物，或是散布于其间的低等生物，都会发生变异，用现代生物分析检测手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR扩增技术检测)检测这种变异，再经过适当的数据处理，就可能达到预测油气藏的目的。现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研究判断石油的生成相和油源。我国石油工作者就是利用生物标志特征判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油，它具有水体相对较深的湖相有机质形态，其源岩应该是侏罗系的。随着生物技术在石油勘探领域应用的拓宽与深化，生物与石油相关规律的研究将会取得更大的成果，有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北极等尚未开发的环境区域，探测到更多的油气矿藏，大大提高石油的储采比，增加石油储备。

2生物技术在石油开采中的应用

生物技术特别是微生物采油技术，已经引起石油工程技术人员的空前关注，目前在国内外开展的微生物采油先导性矿物试验已初见成效。利用微生物提高原油的采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery简称MEOR)来开发我国丰富的资源，已成为生物技术发展的主导方向之一。微生物采油就是利用微生物代谢产生的聚合物、表面活性剂、二氧化碳及有机溶剂等物质进行有效的驱油。微生物采油技术与其它采油技术相比，具有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点，是目前开采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉价方法，并且更符合环保要求。微生物采油技术起源于美国，发展至今已成为国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术，也是二十一世纪的一项高新生物技术。

其经历了：1930年～1965年的起步与探索，1965年～1980年的迅速发展，1980年～1990年的深入研究和矿场应用见效，1990年至今的现代微生物采油技术的发展等四个阶段。现代微生物采油技术的发展阶段主要是现代生物技术在微生物采油上的应用阶段。美国应用现代生物技术重组微生物菌体，构建基因工程菌，使微生物菌种具有较高的性能，大大促进和发展了生物技术在微生物采油中的应用。现代生物技术，特别是分子生物学技术的快速发展，使采油微生物研究已经进入了分子水平。分子生物学技术的发展，对微生物采油机理的研究产生了很大影响。PCR(Polymerase Chain Reaction)技术、DNA芯片技术等是研究微生物群落新颖的分子生物学工具。一1PCR与DNA芯片技术结合，可以对微生物采油菌种的油藏适应性、地下运移能力、增殖和增采能力进行准确可靠的认证，可以对油田地层中存在的微生物群落进行详细调查，并以此对具有微生物采油作用的菌加以利用，对有害菌进行有效防治，进而研究微生物的驱油增产机理，为调整各项技术工艺，优化方案设计和把握实验进程提供可靠依据。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的关键在于“超级菌”的组建，因此，构建目的基因，培养较强竞争力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe，简称GEM)是现代微生物采油技术的主要目标之一。利用基因工程，可针对性地培养有利菌株，拓宽微生物采油的菌种资源。

3生物技术在石油化工中的应用

① 微生物氧化烃类生产有机酸

微生物氧化烃类生产有机酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有柠檬酸、琥珀酸。此外烷烃经氧化还可生产谷氨酸、富马酸、水杨酸等。

a. 酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺

丙烯酰胺大部分以40％～50％的水溶液销售，低温下会析出胺的结晶。常规生产丙烯酰胺有硫酸水和法和铜催化水和法两种，前者工艺过程复杂，后者因反应中会生成加成反应而含有少量加成反应物。用酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺，是将丙烯腈、原料水与固定化生物催化剂一起进行水和反应，反应后分离出废生物催化剂。得到产品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺，产品纯度高，选择性好，丙烯腈转化率达99．9％以上。

70年代，日本日东化学公司使用Rhodococ—cus SP．N一774生物酶，经十年努力，成功开发了最初的生物催化生产丙烯酰胺的工艺，80年代中期建成规模为400t／a的工业化装置。其后日本京都大学发现了代号为B一23、J一1的生物酶并对工艺加以改进。90年代初，日本使用生物酶生产丙烯酰胺的能力已上升到1．5万t／a。

b. 烃类发酵生产二元羧酸

中长链二元羧酸是合成纤维、工程塑料、涂料、高档油等重要的石油化工原料，通常是通过化学方法制取。以石油馏分为原料发酵生产二元羧酸的研究已有近40年的历史。20世纪70年代初，日本矿业生物科学研究院(简称日本矿业)以正构石蜡为原料，微生物发酵氧化代替尿素加成法，生产相同链长的二元羧酸，80年代工业化，在世界上首先建成了150t／a的长链二元羧酸生产发酵装置。90年代初由发酵法生产的十三碳二元酸(“巴西羧酸”)，规模已达200t／a，终止了传统的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的历史，是石油发酵在石油化工领域工业化最早的例子L2j。日本矿业选用Candida trpicalis 1098酵母菌生产二元羧酸，日本三井石化公司则用拟球酵母Torutopsis生产长链二元羧酸。研究表明，酵母菌、细菌、丝状真菌都有不同程度氧化正构烷烃生成二元羧酸的能力，而假丝酵母、毕赤式酵母尤其是正构烷烃发酵生产二元羧酸的高产微生物。据报导l31，我国郑州大学等单位承担的“九五”国产科技攻关计划“十二碳二元酸合成尼龙1212工业生产试验研究”，最近已通过鉴定。该研究合成的长链高性能工程塑料尼龙1212所用原料，即是以石油轻蜡发酵生产的十二碳二元酸，这充分显示了生物技术在石油化工领域的成功应用。

②在其它石油化工方面的应用

生物技术在其它石油化工方面的应用主要有：由烯烃类制备环氧乙烷和环氧氧丙烷，以石油为原料生产单细胞蛋白，加氧酶在石油化工的开发利用，柴油生物脱硫研究与开发，石油微生物的脱氮的研究，生物法生产丙烯酰胺、1，3——丙二酸等。

结束语

随着社会发展和科学技术的进步，生物技术正逐步扩大到石油和石油化工行业，以更加有效的、经济的生物化学过程代替传统的化工过程。生物技术在石油化工中的应用，将为石油化工技术注入新的活力，新的生物石油化工技术必将兴起。

参考文献

① 黄惠娟.李潇. 生物石油技术研究应用[期刊论文]-内蒙古石油化工2009,35(7)

② 金花. 生物技术在石油化工领域的应用[期刊论文]-石油化工2003,32(5)

③ 黄永红.宋考平.薛建华. 生物技术的发展趋势及其在石油工业中的应用[期刊论文]-大庆

师范学院学报2006,26(2)

石油化工技术篇6

关键词：石油炼化　工艺技术　见解

石油炼化是通过一定工艺技术手段将石油分解为柴油、汽油、油、沥青、石蜡、乙烯等产品的技术。是为我国经济建设提供能源保障的重要措施。本文围绕着石油炼化的工艺技术问题，结合笔者经验谈谈个人见解。

一、石油炼化的工艺技术之常减压技术

该技术是将原油裂解成石脑油、粗柴油、渣油、沥青等。其工艺技术主要有如下方面：

原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。

原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（石脑油）；一部分形成塔底油，再经过换热部分，进入常压炉、常压塔，形成三部分，柴油、蜡油和塔底油；剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔，进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。

各自的收率：石脑油占百分之一左右，柴油占百分之二十左右，蜡油占百分之三十左右，渣油和沥青约占百分之四十二左右，减一线约占百分之五左右。

常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工，一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物；减一线可以直接进行调剂油。

二、石油炼化的工艺技术之催化裂化技术

催化裂化是最常用的生产汽油、柴油生产工序，汽油柴油主要是通过该工艺生产出来。这也是一般石油炼化企业最重要的生产的环节。一般运用渣油和蜡油进行生产汽油、柴油、液化气等，催化裂化一般是以减压馏分油和焦化蜡油为原料，但是随着原油日益加重以及对轻质油越来越高的需求，大部分石炼化企业开始在原料中搀加减压渣油，甚至直接以常压渣油作为原料进行炼制。

其工艺技术是常渣和腊油经过原料油缓冲罐进入提升管、沉降器、再生器形成油气，进入分馏塔，一部分油气进入粗汽油塔、吸收塔、空压机进入凝缩油罐，经过再吸收塔、稳定塔、最后进行汽油精制，生产出汽油。一部分油气经过分馏塔进入柴油汽提塔，然后进行柴油精制，生产出柴油。一部分油气经过分馏塔进入油浆循环，最后生产出油浆。一部分油气经分馏塔进入液态烃缓冲罐，经过脱硫吸附罐、砂滤塔、水洗罐、脱硫醇抽提塔、预碱洗罐、胺液回收器、脱硫抽提塔、缓冲塔，最后进入液态烃罐，形成液化气。一部分油气经过液态烃缓冲罐进入脱丙烷塔、回流塔、脱乙烷塔、精丙稀塔、回流罐，最后进入丙稀区球罐，形成液体丙稀。液体丙稀再经过聚丙稀车间的进一步加工生产出聚丙稀。

三、石油炼化的工艺技术之延迟焦化技术

延迟焦化与催化裂化类似的脱碳工艺以改变石油的碳氢比，延迟焦化的原料可以是重油、渣油甚至是沥青，对原料的品质要求比较低。渣油主要的转化工艺是延迟焦化和加氢裂化。产品以蜡油（百分之三十左右）、柴油（百分之二十五左右）、焦碳（百分之十五至二十五）、粗汽油（百分之八至十六）和部分气体（百分之七至十）为主。焦化蜡油由于含硫、氮化合物、胶质、残碳等的含量高，是二次加工的劣质蜡油，目前通常掺加到催化或加氢裂化作为原料。

焦化汽油和焦化柴油是延迟焦化的主要产品，但是其质量比较差，烯烃含量非常高，硫、氮、氧等杂质含量较高，安定性比较差，只能作为半成品或中间产品，经过精制处理后，才能作为汽油和柴油的调和组分。

石油焦根据质量不同可用做电极、冶金及燃料等。焦化气体经过脱硫处理后可作为制氢原料或送燃料管网作燃料使用。

四、石油炼化的工艺技术之加氢裂化技术

在较高的压力的温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油的加工过程。它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应。加氢裂化的液体产品收率达百分之九十八以上，其质量也远较催化裂化高。虽然加氢裂化有许多优点，但由于它是在高压下操作，条件较苛刻，需较多的合金钢材，耗氢较多，投资较高，故没有像催化裂化那样普遍应用。这里不再赘述。

五、石油炼化的工艺技术之溶剂脱沥青技术

主要采用萃取的方法，从原油蒸馏所得的减压渣油中，除去胶质和沥青，以制取脱沥青油同时生产石油沥青的一种石油产品精制过程。脱沥青油可通过溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢精制制取高粘度油基础油；也可作为催化裂化和加氢裂化的原料。

其技术包括萃取和溶剂回收。萃取部分一般采取一段萃取流程，也可采取二段萃取流程。以丙烷脱沥青为例，萃取塔顶压力一般为二点八至三点九兆帕,塔顶温度五十四至八十二摄氏度，溶剂比为十比一，最大为十三比一。

沥青与重脱沥青油溶液中含丙烷少，采用一次蒸发及汽提回收丙烷，轻脱沥青油溶液中含丙烷较多，采用多效蒸发及汽提或临界回收及汽提回收丙烷，以减少能耗。临界回收过程，是利用丙烷在接近临界温度和稍高于临界压力(丙烷的临界温度九十六点八摄氏度临界压力四点二兆帕)的条件下，对油的溶解度接近于最小以及其密度也接近于最小的性质，使轻脱沥青油与大部分丙烷在临界塔内沉降、分离，从而避免了丙烷的蒸发冷凝过程，因而可较多地减少能耗。

六、石油炼化的工艺技术之催化重整技术

该技术主要采用石脑油，用以生产高辛烷值的汽油、苯、甲苯、二甲苯等产品、还有大量副产品氢气。其一般在炼油厂进行生产，有时在采油厂的稳定站也能产出该项产品。质量好的石脑油含硫低，颜色接近于无色。

催化重整是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。如果以八十至一百八十摄氏度馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以六十至一百六十五摄氏度。馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃，重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。重整的反应条件是：反应温度为四百九十至五百二十五摄氏度，反应压力为一至二兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。

七、石油炼化的工艺技术之加氢精制技术

该技术是在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。有时，加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。不再赘述。

八、结束语

石油化工技术篇7

【关键词】生产安全 危险 安全仿真技术 分析

现如今石石油化学工业在我国化学工业中占很重要的位置，它是以石油作为原生产物料而生产出化学产品的工业。目前它已带动了很多行业的发展，也带动了一定的经济增长。虽然它带来了许多便利与效益，但是在它的工作过程中存在的许多潜在的危险也也给我国带来了许多损失。比如在二十世纪八十年代，仅三年内就发生了约六百多起因石油工业危险性引起的惨痛安全事故，因事故伤亡的人数也达到了一百多人，产生了巨大影响。为使人们在工作基础上保证自身安全，避免环境受破坏等，很多国家开始制定法规条约等来保障人们的生产安全。而安全仿真技术可以很好地帮助人们解决这一难题，这主要是因为进行真实的实验实属空谈，而仿真技术却可以在节约人力和资金等条件下安全的帮人们进行危险评估与分析，帮助人们解决这些棘手的问题。

1 石油化工工艺过程中的危险仿真

石油化工工艺过程中存在着许多潜在的危险，其中主要包括：

（1）因装置本身的操作失误而产生的危险；

（2）控制系统出现故障而产生的危险；

（3）超压、超温或者泄露产生的危险；

（4）故障在流程中传播的不利后果等。而仿真技术是一门多学科的综合性技术，它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以计算机和专用设备为工具，利用系统模型对实际的 或设想的系统进行动态试验。针对这些危险的安全仿真技术主要有：

1.1 定量模型仿真技术

针对石油化工工作过程中的动能、质量的传递和其他一些内在的物理性质及其变化，我们用代数或者微积分方程对他们进行描述，这种反应工艺过程中的系统静态与动态变化的手段就是定量模型仿真技术。对于此仿真技术，最常用的软件就是HYSYS，这种软件首先可以运用动态模拟的方式分析石油化工工艺生产的运作特点，这样增加了对危险分析的真实性效果，有利于对不稳定的情况也进行分析。其次它还可以对安全控制方案进行有效研究，在此过程中它将对控制与生产一起研究，巧妙地将其融为一体并同时使其各自发挥出自己的优势，因此进行动态的分析与探究并确定好最适合最有效地安全控制方案。三是利用HYSYS模拟开工的过程，记下其中的有用数据来确定开工方案。四是计算出稳态软件无法达到的不稳定状态过程。五是对石油化工生产进行指导并分析出其极限状态。因为HYSYS能准确分析出每个有用数据，因此可以利用模拟装置的极限状态来分析问题并进行生产指导。

1.2 定性模型仿真技术

定性模拟仿真技术与定量仿真技术的区别是它用的是非数学公式来对信息，结果输出和建模等环节进行表达的仿真技术。它可以推导系统的定。定性模型相对来说比定量模型简单。而且在石油化工生产中也很常见，对于不可定量分析的数据、装置等可以进行定性仿真。现如今主要是H A Z O P安全分析法，这种分析方法仅在美国就有将近两万五千个工厂在使用，而且它能节约很多资金，应用前景十分乐观。目前采用符号定向图（SDG）模型解决HAZOP 分析实质是定性仿真方法。SDG 方法引入HAZOP 是计算机辅助安全评价技术的一个飞跃，它有很高的安全评价效率，是现代石油化工企业较青睐的一项技术。

2 设备结构的仿真技术

在考虑石油化工工艺中的危险问题中千万不要忽略设备与材料的强度和寿命，世界范围内的很多石油化工工厂都出现过因设备与材料出现故障等而导致的安全问题，这也使得很多企业受到了经济损失和人员损失。而且在维护与修理设备材料的方面上也需要很多时间和金钱，对其耐久性进行测试时其结果也没常常带有不确定性因素。ANSYS/FE-SAFE 是现代石油化工企业中比较常用的软件，该软件由用户界面、材料数据库管理系统、疲劳分析程序和信号处理程序组成。软件采用大规模有限元分析计算，能计算出单位载荷或实际工作载荷下的弹性应力，然后根据实际载荷工况和交变载荷形式将结果比例迭加产生工作应力时间历程，也可换算成特定类型载荷作用下的弹性应力。这个软件的优势是能够对高温和蠕变疲劳等具有很有效的分析能力，并且对它的疲劳寿命也有很好的预算能力，它的各种优点使其有很好的应用前景。

3 有毒物质及爆炸、燃烧的仿真技术

有毒物质的泄漏和爆炸等安全事故的危害性非常大，带来的损失也很大，它的预防在现代石油化工生产过程中非常重要。在二十世纪八十年代的时候，墨西哥就由于管线泄漏事故而导致的大爆炸摧毁了整个工厂，将近六百多人遇难，四千多人受伤，由此可见事故的严重性及带来的巨大损伤性。由于CFX的功能比较方便和全面，所以它现在流行于各大石油化工工厂。它能制作出立体的CAD几何模型并拥有变通的流体属性定义和多种边界条件生成和网格生成、基于控制体积法的有限元数值方法、求解的并行计算等功能。它能使计算结果以非常逼真的立体效果展现出来，对有毒物质扩散、爆炸和燃烧等安全事故有非常逼真的模拟效果，使人们很好的对其进行分析与预防。现如今很多国家已开始使用，但是我国仍处于发展阶段。

4 对于技术故障的仿真

此仿真技术主要应用于石油化工工厂的装置出现故障的时候，它可以对其非正常状态进行监测、识别与预测分析。这种诊断方式主要分为定量模型法和定性模型法。

5 安全仿真训练

为了使工作人员按照工作流程和工作规定认真完成工作，并且在发生紧急事故的时候使工作人员有更灵敏和的反应并采取更冷静的措施，实施安全仿真训练是尤为重要的。它主要是针对训练方法额训练程度等进行仿真。

6 结语

仿真技术现在已成为石油化工企业必备技术。加强仿真技术的效能，普及仿真技术的使用也尤为重要。今后要将仿真技术更提升一步，以便更好地应用于我国石油化学工业当中。

参考文献

[1] 王超，唐倩，赵欣. 安全仿真技术在石油化工过程中的应用[J]. 科协论坛，2007

[2] 高鹏飞，张川. 对石油化工企业安全仿真技术应用的分析. 学术探讨，2012

石油化工技术篇8

关键词：石油化工；废水处理；化工废水

石油化工主要是以石油为主，并由一系列工艺组成的加工程序，包括分裂、精细提炼、分裂以及重新整合等技术。石油化工生产需要大量的水资源，并且最后也会生成大量石油化工废水，其内在成分相对复杂，含有大量的有毒有害物质，并且很难自行降解，如果不对其进行处理直接排放，将会造成重大的环境水体污染。为有效提升石油化工生产效率，解决石油化工废水处理工作，必须要加强对其处理技术的研究。

一、石油化工废水处理特点

1.排放量大

石油化工厂产品生产与其他产品相比更具复杂性，并且生产过程中会产生大量的废水，例如在生产石油化纤产品、施工化工产品、化肥以及橡胶等工艺。在生产过程中同种产品的生产受各种因素的影响，排水量也会发生一定变化，不同产品的生产排水量存在一定差异。如果在生产过程中存在检修或者开工、停工时间存在差异也会造成排水量的变化。

2.处理难度大

废水中还含有大量的氨化合物、硫化氢、微量重金属、丙烯以及原由等无法进行讲解的杂质，在进行废水处理时存在一定难度。以我国石油开采现状来看，大部分油田都处于开采的中后期，原油中所含水量不断增加，每年排放数以亿计的含油废水，对于此类废水的处理，需要结合所排废水的实际情况来确定处理技术[1]。如悬浮于水面形式的废水可以选择机械或者物理技术；对于少溶于水或者不溶于水的废水则需要选择化学处理技术。

二、石油化工废水处理技术分析

1.物理处理技术

（1）气浮法

此种处理技术主要是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附在废水中的悬浮上，在气泡的悬浮作用下使得悬浮物上升，然对对其进行分离，一般常用于含有疏水性细微固体悬浮物以及石化油废水中。其中，将此种技术应用于石化废水处理时，一般都是将气浮置于隔油、絮凝之后。例如，陈卫玮将涡凹气浮系统放置于隔油池后处理含油石化废水，进水含油量为200mg/l，而出水含油量为10mg/l以下，去油率达到95%[2]。

膜分离技术

膜分离处理技术与其他物理方法相比稳定性更高，能够有效处理石化废水臭味、色度、有机物以及微生物等，主要分为超滤、微滤、反渗透以及纳滤等。经多方实验表明，选择膜分离技术对石化废水进行处理，对油的截留率>97.7%。

吸附法

吸附法利用固体物质的多孔性，将废水中污染物附着在吸附剂表面，对其进行处理。其中，最为常用的吸附剂为活性炭。吸附法能够快速有效的去除石化废水的色度、臭味以及COD，如果与徐宁或者臭氧氧化技术共同使用，处理效果更好。但是，吸附法处理成本比较高，并且易造成二次污染。例如选择活性炭为吸附剂对石化废水进行处理，其中COD去除率可以达到56.26%，但是对于电导率了氯离子总硬度去除作用不大[3]。

2.化学处理技术

（1）氧化法

第一，臭氧氧化法。选择臭氧氧化法对石化废水进行处理，不会形成二次污染以及污泥，但是与其他处理技术相比具有成本高，处理水流量小等特点。以臭氧氧化法对石化废水进行处理，废水内小部分有机物彻底被分解为水与二氧化碳，而大部分则是转化为氧化中间产物。选择臭氧氧化与生物活性炭吸附相结合的方式对石化废水进行深度处理，在对废水中有机物进行氧化的过程中，臭氧快速分解成为氧，保证活性炭能够处于阜阳状态，使其得到再生，以此来提升处理周期。另外，两种处理技术的结合使用，能够增强活性炭表面好样微生物的活性，提高对废水的处理效率。

第二，湿式氧化法。主要包括湿式空气氧化（WAO）与催化湿式氧化（CWO）两种，其中WAO对石化废水进行处理的实质是利用空气中分子氧，在高温高压条件下进行液相氧化。此种方法主要适用于有毒有害污染物或者高浓度难降解有机污染物处理。而CWO处理技术的实质是在高温、高压以及存在催化剂条件下，将有机物氧化分解为H2O、CO2和N2等无毒害物质，与WAO相比所需反应时间较短，并且转化效率更高。

第三，光催化氧化。此种处理技术是将光辐射与氧化剂相结合，如O2、H2O2等，来对石化废水进行处理。例如选择TiO2、ZnO等作为催化剂，以太阳为光源，对石化废水进行处理，最终得到的产物为CO2，不会形成二次污染。

（2）絮凝法

絮凝是石化废水处理的重要环节，实质上就是将絮凝剂加入到待处理废水中，以絮凝剂来破坏水中交替颗粒的稳定，胶粒之间的相互碰撞与聚集，形成易于从水中进行分离的絮状物质。通过絮凝法可以有效去除炼油废水中的色度、浊度、浮游生物、藻类以及有机污染物等。另外，微生物絮凝法是一种相对新型的石化废水处理技术，与其他纯化学絮凝处理技术相比，更有利于生物的讲解，并且具有热稳定性强、适用范围广以及无二次污染等特点。

3.生化法

（1）好氧处理

第一，膜生物反应器。此种处理技术主要是将膜分离技术与传统活性污泥处理技术相互结合的一种新型处理技术，通过膜过滤作用，将废水中的生物完全截留在生物反应器中，从而实现水力停留时间与污泥龄的彻底分离，使生物反应内保持较高的MLSS，可以有效提升废水废物去除率，基本上可以出去出水中的大部分细菌与病毒。

第二，生物接触氧化。此种处理技术主要基于生物滤池发展起来的一种生物膜法，充分融合了活性污泥法与生物滤池的特点，废水经处理后产生的污泥少，并且不会发生污泥膨胀现象，加上此种技术占地面积较小，被广泛的应用于石化废水的处理中。在应用此种处理技术时，应注意控制处理负荷，并且要做好防堵塞冲洗准备，避免造成大量后生动物致使生物膜瞬时脱落，确保膜出水质量。例如黄广萍选用生物接触氧化处理技术对广州石化总厂废水进行处理，将脱氮作为废水处理的主要目标。其中出水中COD从100～200mg/l降到80mg/l，氨氮由50～80mg/l下降到10mg/l，对废水的脱氮处理有着非常明显的效率。

2.厌氧处理

以厌氧固定膜反应器为例，此种处理技术主要是在厌氧固定膜反应其中装如固定填料，对废水中存在的厌氧微生物能够有效截留。将进水中所含有的有机物转化为甲烷与二氧化碳，此种处理技术具有微生物停留四件长、冲击负荷能力强以及运行管理方便等特点。选择用多室与单室厌氧固定膜反应器来处理未进行中和的石化废水，当确定有机负荷为20.4kg/（m3d）时，多式反应器中COD去除率可以达到95%；确定有机负荷为21.7kg/（m3d）时，单室反应器COD去除率为95%。

结束语：

石油化工废水具有成分复杂、污染物难分解等特点，对环境造成的影响比较严重。因此，必须要加强对石化废水处理技术的研究，选择一种或者是几种处理方式对废水进行处理，以求提升废水处理效率。

参考文献

[1]石英.石油化工废水处理技术及发展趋势[J].黑龙江科技信息.2011，（22）：14-15.

[2]马鹏良，张海峰.石油化工集团工业废水综合治理[J].环境工程.2011，（S1）：15-16.

[3]荣健宾.石油化工废水的特点及其处理技术研究[J].商品与质量.2010，（SC）：56-57.