首页 > 有化说> > 化工人工作经验集锦——煤化工实用工艺技术介绍

化工人工作经验集锦——煤化工实用工艺技术介绍

你是否有很多工作中的疑问?

你是不是很希望跟其他同行一同交流?

化工707手机APP中的话题交流板块栏目

一直汇集了很多技术大咖和热心的版主

现在

版主们将话题中精华技术内容定期汇总

推出最贴近工作的知识产品

本 期 目   录

第一章【煤化工之离心泵篇】为什么离心泵启动时,有时会发生泄漏,及时处理后又可恢复?

第二章【煤化工之机泵篇】泵泄露,各种密封方式的失效原因全解 

第三章【煤化工设备知识分享】离心泵如突然切断电源, 会怎么样?

第四章【煤化工之行业形势】煤制油将煤炭价值升值5-7倍

第五章【煤化工之水处理技术】水处理零排放中常用4种的核心工艺介绍

第六章【煤化工之阀门】调节阀前后为什么变径?

第七章【煤化工加氢裂化方案与工艺分享】气提塔有什么作用?有哪几种气提方案?

 

问答集锦

煤化工之离心泵篇

问:为什么离心泵启动时,有时会发生泄漏,及时处理后又可恢复?    

答:离心泵启动之前,机械密封内的动、静环之间没有密封液膜。

当泵启动时,动环有可能被突然弹开,这时还没有产生密封液膜,动、静环之间会产生泄漏。若介质是重介质烃,动环被弹开后,有可能把动环凝住,使动环不能归位,发生长期泄漏,用蒸汽或热水加热密封腔,可使重质烃黏度下降,动环可以在弹簧力的作用下归位,从而停止泄漏,若介质为轻质烃,动环被弹开产生泄漏。由于泄漏出介质压力降低,产生制冷效果,会使密封外侧空气中的水分产生凝固,把动环冻住,而且低温还会使机械密封中的辅助密封材料失去密封作用。这样都会使机械密封发生长期泄漏。用蒸汽或热水加热密封腔,可使密封腔温度回升,使动环归位,辅助密封恢复作用,从而停止泄漏。

问答集锦

煤化工之设备密封失效篇

问:泵泄露,各种密封方式的失效原因全解

答:防止工作介质从泵内泄漏出来或者防止外界杂质或空气侵入到泵内部的装置或措施称为密封,被密封的介质一般为液体、气体或粉尘。泵的密封装置主要分两类:一类为静密封,一类为动密封。静密封通常有垫片密封、O型圈密封、螺纹密封等型式。动密封则主要有软填料密封、油封密封、迷宫密封、螺旋密封、动力密封和机械密封等。

造成泄漏的原因主要有两个方面:

一是密封面上有间隙。

二是密封部位两侧存在压力差,消除或减小任何一个因素都可以阻止或减小泄漏,达到密封的目的。

泵的设计压力和使用压力是客观存在不能减小,所以泵的密封该解决的是消除或减小密封面之间的间隙。这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。

机械密封机械密封是现代泵轴封的主要方法,虽然利用它实现完全不泄漏不大容易,但是达到微小的,令人完全可以接受的泄漏量却是完全可能的。

但在泵的运行中却经常出现令人尴尬的局面,那么机械密封失效的原因是什么呢?

1、械密封的材质选择不合适。机械密封的材质与所输送的介质不相匹配。在工作时,密封元件很快被腐蚀,溶解或磨损,因而失去密封能力。所以根据输送介质的性质而选择机械密封的材质是保证其密封功能和正常寿命的先决条件。

2、机械密封的冲洗状况不符合设计要求。在输送易结晶或有细小颗粒的介质时,必须有一定压力和一定流量的冲洗液进行冲洗,否则其结晶体或者微粒会加速密封副的磨损,以及影响密封副磨损后的自动补偿而发生泄漏。所以根据输送介质的性质不仅要配置相应的冲洗管路,更要安装有监控和调节功能的仪表和装置,保证冲洗液的压力和流量满足设计要求,才能维持机封的正常工作,这一点往往被用户所忽视。

3、每种机械密封所能承受的压力是有限度的,由于对密封腔内的压力测算不准,造成密封腔内的压力超过了机械密封所能承受的压力而产生泄漏,也是常见的密封失效原因之一。

4、机械密封的工作温度不能超过其规定值。在有冷却管路的设计中,往往由于冷却介质的流量不足而使冷却效果降低;在没有冷却管路的设计中,密封腔内经常由于窝存空气而造成机械密封处于干磨擦状态。这两种情况都会使机械密封的运动密封副工作温度过高而加快磨损,导致密封失效。

5、在使用单弹簧的机械密封时,忽略弹簧的旋转方向与泵转子转动方向的正确组合也时有发生。或设计时没有说明,或装配时的疏忽,没有做到因为转子的旋转而使机械密封的弹簧力加大而是相反,结果造成动环和静环磨擦副的压力不足而形成泄漏。

6、轴承的严重磨损或损坏,使泵轴产生严重的轴向窜动,也是机械密封泄漏的原因之一。随着科学的技术的发展,新的密封形式和密封材料陆续出现,其必然对泵的密封技术产生直接的影响和推动。长寿命、零泄漏的泵类产品会在越来越多的场合得到推广和应用。

油封密封 油封是一种自紧式唇状密封,其结构简单,尺寸小,成本低廉,维护方便,阻转矩较小,既能防止介质泄漏,也能防止外部尘土和其它有害物质侵入,而且对磨损有一定的补偿能力,但不耐高压,所以一般用在低压场合。油封应安装在制造精度为h8~h9,表面粗糙度为1.6~0.8μm且经过表面硬化处理的轴上。密封介质不应含有固体微粒和杂质,否则会造成油封和轴的迅速磨损而使密封失效。

垫片密封 垫片是离心泵静密封的基本元件,使用范围非常广泛。垫片的选型主要根据泵输送介质、温度、压力和腐蚀性等因素决定。当温度和压力不高时一般选用非金属密封垫片;中压高温时,选用非金属与金属组合垫片。非金属垫片在泵上应用最为普遍,其材料一般为纸、橡胶和聚四氟乙烯。

当温度不超过120℃,压力在1.0Mpa以下时,一般选用青壳纸或模造纸垫片。如果输送介质为油,温度在-30~110℃时(公众号:泵管家),一般选用耐老化性能较好的丁晴橡胶。当输送介质在-50~200℃时,选用氟橡胶更为合适。因为它除了耐油耐热外,机械强度大也是其主要特征。

在化工泵中,由于所输送介质具有腐蚀性,所以一般选用聚四氟乙烯做为垫片材料。随着泵使用的领域越来越广泛,所输送介质种类也越来越多,因此在选用垫片材质时应查阅相关资料或通过实验后再做出正确选择。

垫片失效的原因主要有下列几种情况:


1、垫片材质内部组织或厚度不均匀,以及使用了带有裂缝或折皱的纸板,使垫片本身形成了间隙,当作用在垫片上的力使垫片所产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时,泄漏也就不可避免了。

2、垫片的材质与所输送的介质不相适应。由于泵所输送化工产品化学性质的多样性,以及为提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加剂后而使燃油的某些性质发生变化,所以选择和输送介质相适的垫片材质并非易事,因而也经常发生由于不相适应而使垫片发生侵蚀而产生泄漏的现象。

3、作用在密封垫片上的压力不足。由于密封面上总是存在着微观的凹凸不平,有时还在密封面上加工出若干环形沟槽,若保证密封,就必须对密封垫片施加足够大的压力,使其发生弹性或塑性变形以填充这些间隙。各种垫片材质的压紧力大小通常在密封垫片生产厂家样本或产品说明书中给出,也可通过实验决定。

由于装配时达不到垫片所需的压紧力或由于在常期运行中的振动使压紧螺栓松动而使压紧力降低以及由于垫片材质的老化变形而丧失原来的弹性都会使垫片失效而产生泄漏。

O型圈密封 泵中常用的是橡胶O型圈。由于其形状十分简单,因而制造容易,成本低廉,不论O型圈的整体尺寸有多大,其截面尺寸都很小(只有几毫米)所以重量轻,消耗材料少,使用方法简单,安装、拆卸方便,更为突出的优点还在于O形圈具有良好的密封能力,使用范围很宽。静密封工作压力可达100MPa以上,动密封也可达30Mpa。适用温度为-60~200℃,可满足多种介质的使用要求。因此在泵的设计中得到越来越广泛的应用。

O形密封圈安装在沟槽和被密封面之间,有一定压缩量,由此产生的反弹力给予被密封的光滑面和沟槽底面以初始的压缩应力。从而起到密封作用。当被密封的液体压力增大时,O形圈的变形也随之增大,从而传递给密封面的压力也增大,密封的作用也增大。这就是O形密封圈具有良好密封能力的原因。

O形密封圈虽然密封可靠,但如果不注意使用条件,也会发生泄漏,通常有以下几种情况:
1、装O形圈的沟槽尺寸超差,尤其是深度尺寸过大时,使O形圈安装后压缩变形量不足而影响密封能力。一般O形圈安装后压缩变形量应在18%~22%之间,截面尺寸大时压缩相对变形量较小,而截面尺寸较小时压缩相对变形量则较大。
2、O形密封圈的公称尺寸与实际安装尺寸相差太多,形成O形圈在拉伸后截面尺寸缩小的状况下工作,造成压缩变形量不足而产生泄漏。
3、O形密封圈在安装时,由于密封面的进口没有光滑的倒角或倒圆而将O形圈划伤而产生泄漏。
4、O形密封圈的材质不适用于密封介质而被侵蚀后失效。
5、O形密封圈使用时间太久后老化变质,弹性降低后而失效,所以在设备大修时一般都将O形圈更换。另外,O形密封圈的硬度,沟槽和密封面的粗糙度也影响O形密封圈的密封效果。

填料密封 将富有压缩性和回弹性的填料放入填料函内,依靠压盖的轴向压紧力转化为径向密封力,从而起到密封作用。这种密封方法称为填料密封,这种填料称为密封填料。由于填料密封结构形式简单,更换方便、价格低廉、适应转速、压力、介质宽泛而在泵的设计中得到普遍采用。

输送常温介质时,填料密封一般都设有填料环,其或与泵的高压腔相通,或外接具有一定压力的液体介质,可起到冷却、润滑、密封或冲洗作用。由于填料密封是一种接触密封,因此必然存在磨擦和磨损问题。而磨擦和磨损的大小,主要决定于填料压盖的压紧力。压力大可提高密封效果,但却会加大动力消耗和轴套的磨损,反之则会产生较大泄漏。因此应根据泄漏量大小和泄漏介质的温度对压盖的压紧力进行调整,必要时应对填料进行更换或补充。填料密封的合理泄漏一般为10-20ml/min。当从外界引入液体时,应保证这种液体有良好的化学稳定性,既不污染泵所输送的介质,又不与介质发生反应产生沉淀物和固体微粒,还应与填料有良好的浸渍性和持久的保持性,这样就能起到良好和持久的密封效果。

动力密封副叶轮加停车密封泵在运转时,副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体,从而实现密封。停车时,副叶轮不起作用,因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的泄漏。副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长,运转中可实现滴水不漏,因此在输送含杂质介质的泵上经常采用。

螺纹密封螺纹密封在泵上一般有两种形式,一种是螺纹联接垫片密封,一种是螺纹加填充济密封,二者皆用于小直径螺纹连接的密封场合。螺纹联接垫片密封的密封件是垫片,而螺纹只起提供压紧力的作用。密封的效果除了垫片的本身性能外。密封面的粗糙度以及与螺纹孔的相对几何位置精度对密封效果影响也很大。于由密封垫片在拧紧螺纹时不仅承受压紧力,还承受扭矩,使垫片产生变形甚至损坏,因此,当垫片为非金属时,一般只适用于压力不高的场合。

迷宫密封在设计合理,加工精良,装配完好、转速较高时,迷宫密封效果很好。但在实际应用中,因此而产生的泄漏却很多,分析其原因主要有:

1、密封副(如轴和轴承压盖)配合间隙太大,而此间隙与密封效果成反比。配合面粗糙,明显的螺旋状车刀痕在有些情况下也加大了泄漏趋势。
2、轴承室内润滑油注入量太多,其溢出压力超过了密封阻力。
3、油窗或油位计安装位置有误,误导了人们对油室内润滑油量的正确判断。
4、运转中油温的升高使其粘度降低,增加了泄漏的可能。
5、回油槽或回油孔尺寸偏小,或受到其它障碍,使被阻滞的液体不能顺利返回而造成泄漏。

问答集锦

离心泵突然断电,怎么办

问:离心泵如突然切断电源, 会怎么样?在电源突然被切断之后,离心泵和原动机就会自由旋转,这就将引起对系统的严重破坏。

答: 除了在具有飞轮的很少情况下以外,泵和原动机通常只有很小的惯性矩。因此,泵将迅速而平缓地停下来。此时,除非管路非常短,液休的惯性仍将使液休有力地向前流动,而减速的泵却起着像节流阀一样的作用。排出管路中压力迅速下降,在有些情况下,泵出口处或沿管路的某高度处,其压力还有可能低于大气压力。

离心泵停电事故的过渡过程大致如下: 在这种运动阶段所发生的最低压头,称为下降波(dounsnrge)。这时,由于液柱完全分离,可以使压力低到足以引起汽化的程度。因此,在分离期问,因外部的大气压力而会引起管路的破坏,这种情况已发生过多次。当液柱在分离后又重新结合时,其冲击压力可能足以使管路或泵休破裂。关闭排出管路上的阀只能使情况更坏,因此,阀应当按程序操作,在倒流开始以前,即使关闭也应关得很少。倒流可以用阀来控制,或者采用在出口处或接近出口处放进空气使排出管路排空的方法来进行控制。如果倒流没有受到阻力,将使泵停下来,然后又反向加速旋转。放后,泵将以与由于系统摩擦摸失而减小的有效静水头相应的飞逸转速像水轮机一样旋转。但是,当己经形成了倒流时,反向转速可能超过稳定状态下的飞逸转速,而达到相当大的值。最大反向转速随泵的效率和比转数的增大而增加。

问答集锦

煤制油价值在哪

日前,中央电视台《新闻联播》报道了神华煤制油助力内蒙古产业转型升级的新闻!报道称,作为落户内蒙古的新型煤化工项目,神华煤制油将煤炭直接液化为油品,实现了煤炭的清洁利用,这让传统的煤炭工业“浴火重生”,煤炭价值升值5~7倍。

来自《中国环境报》的报道:
“两会”期间,国家环境保护部主管的《中国环境报》还对神华煤制油进行了专版报道——“提升煤炭利用水平 探寻行业发展新方向”,

让我们一起来看看报道的详细内容吧:

随着各地煤炭去产能工作的推进,煤炭产量小幅回落,一时间各地煤炭需求旺盛,煤价持续走高。但业内人士表示,这种短期内的价格上涨缺少市场基础,也不可持续,煤炭产能严重过剩的趋势并没有得到根本改变。

立足清洁发展,明确战略方向

当前,对煤炭的粗放式开发带来了许多问题。例如,粗放式煤炭开发引发地下水和地表生态损伤、煤炭未优质化利用引起的环境污染。但这不是煤本身的问题,而是利用方法的问题。如何把煤炭由“黑”变“绿”,由“黑”转“白”,是整个煤炭行业当前急需解决的问题。

作为国有能源企业,神华为煤炭清洁发展提出的目标是要实现四大转变:一是由资源驱动向创新驱动型转变;二是由煤炭作为燃料向作为燃料和原料并重方式转变;三是由相对粗放开发向集约绿色、互联智能方式转变;四是由传统高排放利用向近零排放的清洁高效方式转变。

基于这四大转变方向,神华集团在2014年提出了“1245清洁能源发展战略”,确定了以清洁能源发展战略为指引,形成以煤炭清洁生产为主体,煤炭清洁发电和煤炭清洁转化为两翼,以太阳能、风能、核电等产业为补充的“一主两翼、适度多元”的产业布局。

具体而言,“1245”清洁能源发展战略包括:“1”是指瞄准“一个目标”,即创建世界一流清洁能源供应商和清洁能源技术方案提供商;“2”是指抓好“两个转变”,即转变发展理念,转变发展方式;“4”是指推进四个发展,即安全发展、转型发展、创新发展、和谐发展;“5”是指“五个提高”,即提高企业的发展质量和效益,提高企业管理水平,提高国际化能力,提高企业软实力,提高履行社会责任的能力。

作为发展战略中重要组成部分,如何实现煤炭清洁转化,成为神华集团始终为之努力的目标。

打破国外垄断,保障能源安全

长期以来,我国“缺油、少气、富煤”的资源禀赋决定了以煤炭为主的一次能源消费结构。我国石油消费大量依靠进口,且呈逐年增长之势。2009年,我国石油对外依存度突破50%,2015年则已超过了60%。根据国家能源局预测,2020年国内石油需求为6.1亿吨,届时我国石油对外依存度将上升到68%。为满足我国石油消费快速增长的需求,保障我国能源安全,推进国家中长期能源发展战略,本世纪初,国家就提出推进煤制油项目示范开发建设工作。

南非沙索公司拥有的技术有着十分丰富的商业化装置运行和管理实践经验,但在与其将近10年的谈判中,沙索公司不仅要求技术入股,还要求恒定收益率,即不管项目盈亏,都必须支付相应资金给沙索公司。

与之相比,拥有全部自主知识产权的中科合成油技术当时只在十几万吨的项目上实现了工业化运行,还有待进一步在大型商业化工程建设与运行方面积累经验。而神华宁煤集团要建设400万吨/年煤炭间接液化项目,风险相当大。如果失败,损失的不仅仅是500多亿元的投资。
经过研究与比较,神华集团认为,国内自主研发技术在多项技术经济指标上已经处于国际领先水平。更重要的是,采用国内技术来打破国外技术垄断,可以有效地带动重大技术和装备国产化,降低投资,提高效益。有了这份比较,神华集团走出了最为艰难的一步。

2011年,神华宁煤集团400万吨/年煤炭间接液化示范项目完成了采用国产化技术项目可研报告,2013年9月18日获得国家发改委核准,同年9月28日正式开工建设。仅仅历时39个月,一个占地560.92公顷的世界级超级工程基本建成。

“煤制油项目投产后,我公司煤化工基地产品规模达到年产甲醇360万吨,聚丙烯200万吨,油品320万吨,聚甲醛6万吨,硫酸铵15万吨,硫磺20万吨,转化煤炭从2008年的70万吨上升到3400万吨,煤炭价值升值了5倍~7倍。”神华宁煤集团副总经理的姚敏介绍说。

据了解,作为煤炭转化的两种技术,煤炭直接液化与间接液化并不仅仅是两种技术路线那么简单。

煤直接液化是在适当的温度和压力下催化加氢裂化生成液态烃类及气体烃,脱除煤中氧、氮和硫等杂原子的深度转化过程,而煤间接液化是以煤基合成气为原料,在一定温度和压力下,充分地催化合成烃类燃料油和化工原料,包括煤炭气化制取合成气、气体净化与变换、催化合成烃类产品及产品分离和改制加工等的过程。

由于技术要求高、投入巨大,此前在全球范围内没有一家企业能够同时拥有两种技术。而在神华宁煤集团400万吨/年煤炭间接液化项目建成后,神华集团就成为了全球唯一一家同时拥有了煤直接液化技术与煤间接液化技术的企业,填补了这一空白。“不仅如此,在煤炭转化方面我们还拥有着全自主知识产权,这不但对神华意义重大,更意味着我们国家在煤制油方面再也不会被国外企业‘掐脖子’了。”神华集团相关负责人表示。

丰富能源战略储备,提升装备制造水平

“400万吨/年煤炭间接液化示范项目的建成,对提升我国煤制油化工技术水平及装备制造水平具有重要意义。”神华宁煤集团副总经理姚敏曾表示,通过国产化成功示范,不仅打破南非煤炭间接液化技术多年来技术垄断,实现国内百万吨级工业化示范应用,而且探索出了符合我国国情的科技含量高、附加值高、产业链长的煤炭深加工产业发展模式,为适应后石油时代、抢占技术制高点提供技术战略储备。
而与神华宁煤合作的中科合成油公司也由此成为全球知名技术专利商和工程设计商,并积极在美国、澳大利亚、印度、南非、俄罗斯等国开拓市场。

事实上,这项总投资达550亿元的煤制油项目,也是目前世界石油化工及煤化工行业一次性投资建设规模最大的化工项目,对宁夏的经济和社会发展也产生了巨大拉动效应。项目在实施过程中带动了区域建筑施工、物流、物资供应及相关服务产业实现快速发展,直接或间接带动社会就业10万余人。项目达到设计产能,预计可实现营业收入157亿元、税费54亿元。“这无疑对推进国家‘十三五’精准扶贫战略的实施、促进宁夏民族地区发展具有十分重要的意义。”

此外,项目承担着37项重大技术、装备及材料的国产化任务,国产化率达到98.5%。通过国产化的成功示范,突破工程化及大型装备制造、成套设备集成技术难题,打破了煤制油化工核心技术、装备及材料的长期国外垄断,逐步探索出了符合我国国情的科技含量高、附加值高、产业链长的煤炭深加工产业发展模式,为适应后石油时代、抢占技术制高点提供技术战略储备。

不仅如此,这一项目生产的合成油品,具有超低硫、低芳烃、高十六烷值、低灰分等的特点。这些指标均优于国V和欧V标准,有利于降低二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等污染物的排放,可有效减轻城市空气污染。如果这一油品能够在北京、上海等一线城市推广应用,对解决城市汽车尾气污染、雾霾治理问题,将是很好的途径。
煤制油作为煤炭清洁高效利用转化的主要途径,项目通过工艺技术的系统集成和优化,大量应用先进的节能环保技术,其煤耗、水耗、综合能耗均优于国家限定标准,锅炉烟气实现“超低排放”,有力推进了神华集团“1245”清洁能源发展战略。而对于神华集团来说,这项煤制油项目的顺利落地,意味着神华集团进一步增强了在全球煤制油产业的技术储备和话语权,对于神华集团推进供给侧改革,实现煤炭清洁高效利用转化,建设具有国际竞争力的综合能源企业具有重要意义。

以品质论英雄,一个垫片都不能少

“神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化示范项目是国家‘十二五’ 期间重点建设的煤炭深加工示范项目,概算总投资550亿元。”按照姚敏的介绍,如此体量的建设项目在施工及管理方面难以避免地存在着各种各样的困难。

建设规模大

据统计,整个项目工艺设备1.3万台,仪表设备约11万台,电气设备约1.5万台,阀门25万台;项目总桩基约3.6万余根,混凝土浇筑约173万立方米,钢结构约27万吨;管道3728公里,电气、仪表电缆敷设约1.8万公里;高峰期施工人员达3万人,工程量在任何一个化工项目都极为少见。

投资数额高

项目估算投资550亿元,是目前世界石油化工及煤化工行业一次性投资建设规模最大的化工项目,这一项目比三峡大坝枢纽工程静态投资还多50亿元,是青藏铁路投资的1.7倍。

工艺复杂,技术难度大

项目工艺流程长、装置多、技术新、集成难度大。各工艺装置规模、套数、系列配置以及总图布置、配管设计、设备管道阀门选择、仪表控制联锁、开停车和运行管理等一系列技术集成,技术难度非常大。
面对严苛的施工要求与巨大的工程量,项目建设指挥部坚持“程序不能乱、步骤不能少、标准不能降”的原则,确立了24项投料试车否决项,制定了82项投料试车具体工作措施,组织人员严查设计漏项、严查工程质量及隐患、严查未完工程量,针对查出的工程设计、采购、施工、工艺、仪表等方面的问题,采取定任务、定人员、定时间、定措施的办法进行及时整改;严格执行整改验收和中交验收程序,坚决杜绝接收不达标工程。

以2.3MPa透平蒸汽管线为例,吹扫结束后,在管道末端放置铝制靶片,每平方厘米点数不得超过两个、深度不得超过1.5毫米。“吹扫后期,管线内的杂物颗粒达到微米级。尽管这样,如果吹扫不彻底,这些杂物颗粒仍会打坏汽轮机叶片。就像子弹击中目标一样。”合成油厂技术员史聪说。

神宁煤制油项目生产管理部副部长方林勇在给一个装置的汽轮机高调门检测性能时,发现高调门关不严、气密性不好。通过检查,发现是由于施工人员安装时少放了一个垫片,导致弹簧力度不够。“如果没有检测出来,就可能在装置试车时造成汽轮机飞车,转子划破涡壳飞出去,后果不堪设想。”

针对生产试车中的诸多风险,神宁煤制油分公司在项目前期形成了37项技术论证方案,并联合科研院所将项目煤粉泄漏、孤岛运行、全厂大联锁、两条线开停车无扰动隔离作为重大课题进行研究,制定重大风险控制措施,确保试车技术风险可控。

作为最大的煤炭企业,神华清洁化发展不是不发展煤,而是要把煤炭变成清洁能源、清洁行业。神华集团实现清洁化发展可以概括为三个方面:

一在煤炭开发上,要全力实现不扰动外部环境,实现绿色开采,清洁供应。
二在煤炭利用上,要实现煤电超低排放,甚至近零排放。
三在煤炭转化上,要通过一流的现代煤化工技术,把高碳的煤炭转化为低碳清洁的油品、化工品。能源除了在煤间接液化项目之外,神华集团还开展了煤炭开采水资源保护与利用、地表生态主动减损工艺、燃煤发电超低排放、高效燃煤发电等项目的探索和应用。这些项目都是神华集团煤炭资源清洁发展战略的具体体现。不仅如此,神华还在大力发展风电、太阳能发电等系能源和可再生能源。今后神华还将积极参股核电,以此融合推动企业清洁发展、绿色发展。

问答集锦

水处理零排放中常用4种的核心工艺介绍

水处理零排放中常用4种的核心工艺介绍废水“零排放”是指工业水经过重复使用后,将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部(99%以上)回收再利用,无任何废液排出工厂。零排放,就其内容而言,一是要控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放,将其减少到零;另一含义是将那些不得已排放出的能源、资源充分利用,最终消灭不可再生资源和能源的存在。

RCC的核心技术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”及“晶种法技术”、“混合盐结晶技术” 
     
一、RCC技术
RCC的核心技术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”及“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”

(一)机械蒸汽再压缩循环蒸发技术
1、机械蒸汽再压缩循环蒸发技术的基本原理
所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术,是根据物理学的原理,等量的物质,从液态转变为气态的过程中,需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时,会放出等量的热能。根据这种原理,用这种蒸发器处理废水时,蒸发废水所需的热能,再蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。在运作过程中,没有潜热的流失。运作过程中所消耗的,仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀,保证设备的使用寿命蒸发器的主体和内部的换热管,通常用高级钛合金制造。其使用寿命30年或以上。

蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单机最大处理量,可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时,也称为卤水浓缩器(Brine Concentrator)。

2、卤水浓缩器构造及工艺流程

(1)待处理卤水进入贮存箱,在箱里把卤水的PH值调整到5.5-6.0之间,为除气和除碳作准备。卤水进入换热器把温度升至沸点。

(2)加热后的卤水经过除气器,清除水里的不溶所体,如氧气和二氧化碳。

(3)新进卤水进入深缩器底槽,与在浓缩器内部循环的卤水混合,然后被泵输送到换热器管束顶部水箱。

(4)卤水通过装置,在换热管顶部的卤水分布件流入管内,均匀地分布在管子的内壁上,呈薄膜状,受地引力下降至底槽。部分卤水沿管壁下降时,吸收管外蒸汽所释放的热能而蒸发了,蒸汽和未蒸发的卤水一起下降至底槽。

(5)底槽内的蒸汽经过除雾器进入压缩机,压缩蒸汽进入浓缩器。

(6)压缩蒸汽的潜热传过换热管壁,对沿着管内壁下降的温度较低的卤水膜加热,使部分卤水蒸发,压缩蒸汽释放潜热时,在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。

(7)蒸馏水沿管壁下降,在浓缩器底部积聚后,被泵经换热器,进储存罐待用。蒸馏水流经换热器时,对新流入的卤水加热。

(8)底槽内部分卤水被排放,以控制浓缩器内卤水的浓度。

晶种法技术:可以解决蒸发器换热管的结垢问题,经处理后排放的浓缩废水,通常被送往结晶器或干燥器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。上述循环过程,周而复始,继续不断地进行。

(二)晶种法技术
如废水里含有大量盐分或 TDS,废水在蒸发器内蒸发时,水里的 TDS很容易附着在换热管的表面结垢,轻则影响换热器的效率,严量时则会把换热管堵塞。解决蒸发器内换热管的结垢问题,是蒸发器能否用作处理工业废水的关键。RCC成功开发了独家的“晶种法”技术,解决了蒸发器换热管的结垢问题,使他们设计和生产的蒸发器,能成功地应用于含盐工业废水的处理,并被广泛采用。应用“晶种法“技术的蒸发器,也称作“卤水浓缩器” (Brine Concentrator)。经卤水浓缩器处理后排放的浓缩废水,TDS含量可高达300,000 pp,通常被送往结晶器或干燥器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。

“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里须有钙和硫化物的存在,浓缩器开始运作前,如果废水里自然存在的钙和硫化物离子含量不足,可以人工加以补充,在废水里加添硫酸钙种子,使废水里钙和硫化物离子含量达到适当的水平。废水开始蒸发时,水里开始结晶的钙和硫酸钙离子含量达到适当水平。废水开始蒸发时,水里开始结晶的钙和硫酸钙离子就附着在这些种子上,并保持悬浮在水里,不会附着在换执管表面结垢。这种现象称为“选择性结晶”。卤水浓缩器通常能持续运作长达一年或以上,才需定期清洗保养。在一般情况下,除了在浓缩器启动时有可能添加“晶种外”,正常运作时不需再添晶种。

(三)混全盐结晶技术
  1、混全盐结晶技术的应用
卤水浓缩器可回收卤水里95%至98%的水份,剩余的浓缩卤水残液,含有大量的可溶固体。在有些地区,卤水残液被送往蒸发池自然蒸发,或作深井压注处理。但很多地区,如美国西南部的科罗拉多河流域,为了防止浓缩卤水排放蒸发池或作深井压注处理后渗出,对水源造成二次污染,沿岸的工矿企业产生的废水,必须作“零排入”处理。如残液的流量很小,则可用干燥器把残淮干燥成固体,收集后送堆场填埋;如残液量较大,用结晶器把残液里的可溶固体给晶后收集填埋,是更经济的处理方法。
 一般生产性化工结晶程序,如氯化钠、硫酸钠等化工商品的生产,仅需要处理一种盐类的结晶,这类单盐卤水的结晶工艺,比较容易掌握,但工业污水里所含的的盐份,种类繁杂,甚至含有两种盐份组成的复盐。有多种盐类并存的卤水会在结晶器内产生泡沫和具有极强的腐蚀性,同时多种不同盐类的存在,会造成卤水不同的沸点升高。不同成度的结垢,对设备的换热系数产生不同程度的影响。
   2、混全盐结晶技术的设备与工艺流程
用作混合盐结晶的结晶器,可用蒸汽驱动,也可用电动蒸汽压缩机驱动,后者是能效较高的系统。

强制循压缩蒸汽结晶器:强制循环压缩蒸汽结晶器是热效率最高的结晶系统,系统所需的热能,由一台电动蒸汽压缩机提供。它的主要工作程序如下:
(1)待处理浓卤水被泵进结晶器。
(2)和正在循环中的卤水混合,然后进入壳管式换热器。因换热器管子注满水,卤水在加压状态下不会沸腾并抑止管内结垢。
(3)循环中的卤水以特定角度进入蒸汽体,产生涡旋,小部卤水被蒸发。
(4)水分被蒸发时,卤水内产生晶体。
(5)大部卤水被循环至加热器,小股水流被抽送至离心机或过滤器,把晶体分离。
(6)蒸汽经过除雾器,把附有的颗粒清除。
(7)蒸器经压缩机加压,压缩蒸汽在加热器的换热管外壳上冷凝成蒸馏水,同时释放潜热把管内的卤水加热。
(8)蒸馏水收集后,供厂内需要高质蒸馏水的工艺流程使用,在某些条件下,结晶器产生的晶体,是很高商业价值的化工产品。
二、HERO技术
    HERO是High Efficiency Reverse Osmosis的简称。HERO工艺的预处理步骤要根据水化学和现场的专门设计规范来定制的。有一个步骤是不变的,这就是RO是在高pH条件下运行的。为了使RO能在高pH条件下运行,所有会引起膜结垢的硬度和其它阳离子成分必须除去。悬浮固体物应降至接近零以避免膜的堵塞,二氧化碳要除到一定程度以减少水的缓冲性。硅在高pH条件下是可以高度溶解的,所以不会限制RO的回收率。理论上说,经过预处理后,回收的比例只会受到浓液渗透压的限制。此工艺可实现95%的回收率。而在大多数电子超纯水的应用上,回收率会更高。
特点主要是:
1.运行稳定。2.运行成本低(一般比传统的RO要低15%-20%)。3.投资费用低(一般比传统的RO要低30%)。4.更低的占地空间。5适用于高纯水的制备以及废水处理。6.无需复杂的清洗工艺,无需添加阻垢剂。
  三个主要工艺步骤:
硬度和悬浮固体物的除去
二氧化碳的去除
在高pH条件下进行RO处理
    通过软化去处水中的硬度,然后再通过脱气去处水中的二氧化碳,再加碱将RO进水的PH调到8.5以上。在这种模式下运行,RO的回收率通常能够突破极限达到90%以上。
主要工艺以及控制指标为:
1)硬度得到去除:离子交换去除硬度,控制出水指标为小于0.1ppm(100ppb).
2)P除二氧化碳:二氧化碳小于10ppm。
3) PH调整:反渗透给水加碱提高PH值,浓水侧最大不超过11,根据RO回收率,给水PH值在10.0~10.5。产品水PH将达到9.3~9.8。
4)反渗透:反渗透设计产水通量在25~30GFD(gallon/ft2/day),可以用低压苦咸水膜,标准苦咸水膜,海水膜。根据给水的水质条件,水回收率可以达到90~98%。典型在95%。
HERO的特点和优势
1在HERO工艺条件下,高PH运行也是膜供应商接受的。给水是排污水或含盐量较高时,可以达到的水回收率90%或更高,同时减少清洗频率。这是因为:高PH条件下,细菌难以繁殖,不易产生潜在的生物膜。高PH条件下,膜所带负电荷密度更高,对负电荷阴离子,微粒,特别是带负电荷微粒更高去除率。 RO处于连续清洗模式。对于高硅水质,在高PH条件下硅是溶解态(离子态),可以到达高回收率。
2)两级反渗透运行在高PH条件下,离子去除率可以达到:硼>99.4%,硅>99.97%,有机物(TOC)>99%
三、碟管式反渗透(DTRO)技术
碟管式反渗透(DTRO)浓水再浓缩零排放工艺
 1 碟管式反渗透(DTRO)膜结构及工作方式
图一:碟管式反渗透(DTRO)膜结构
    碟管式反渗透技术源自德国,最早用于垃圾渗滤液的处理,在脱盐方面性能显著。碟管式反渗透DTRO膜主要由过滤膜片、导流盘、中心拉杆、膜壳、两端法兰、各种密封件及联接螺栓等组成。过滤膜片和导流盘交替叠放,中心拉杆串成膜芯置入高压容器后两端法兰进行固定,再用拉杆结合形成。碟管式反渗透国内典型研发生产和应用企业是烟台金正环保。企业通过与美国陶氏战略合作,实现膜组件的高品质和超高性价比。
    滴管式反渗透的作用原理是,原水通过膜芯与高压容器的间隙到达膜元件底部,均匀布流进入导流盘,在导流盘表面以湍流方式流动,产水通过中心管排出膜元件。
   
    2 、 碟管式反渗透(DTRO)技术特点和优势
    (1)最低程度的膜结垢和污染现象
采用开放式宽流道及独特的水力学设计,具有更宽的流体通道,更优异的流体湍流效果,导流盘专利结构设计,涡流式流动状态,最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生。
    (2)膜使用寿命长
碟管式反渗透(DTRO)膜片抗压力能力更强,最高可以达到160bar。且该组件能够有效避免膜的结垢,膜污染减轻,使反渗透膜的寿命延长。碟管式反渗透(DTRO)膜的特殊结构使膜组易于清洗,清洗后通量恢复性非常好,从而延长了膜片寿命。在高浓度废水处理中,膜寿命可长达3-5年。
   (3)组件易于维护
采用标准化设计,组件易于拆卸维护,可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它单元,维修简单这是其它形式膜组件所无法达到的。
   (4)过滤膜片更换费用低
内部任何单个单元均允许单独更换。当过滤膜片需更换时可进行单个更换,这最大程度减少了换膜成本,而其它卷式膜出现补丁、局部泄漏等质量问题或需更换新膜时只能整个膜组件更换。
    (5)出水水质好
对各项污染物都具有极高的去除率,出水水质好。
   (6)出水稳定,受外界因素影响小
由于影响膜系统截留率的因素较少,所以系统出水水质很稳定,不受可生化性、碳氮比等因素的影响,对于处理不宜采用生化处理的工业废水有着很大的优势。
    (7)运行灵活
操作灵活,可以连续运行,也可间歇运行,还可以调整系统的串并联方式,来适应水质水量的要求。
    3 碟管式反渗透(DTRO)工艺浓水的处理方法
    工艺浓水经过适当的预处理后泵入碟管式反渗透(DTRO)膜单元,由于DTRO膜可以高压条件下操作,因而降低了碟管式反渗透(DTRO)膜对传统膜工艺浓水的透过液回收率的限制,浓缩倍数增加,浓缩液的电导率可以提高到100000-120000μs/cm。由于产水回收率的增加导致了浓水体积的减少,因此也降低了后续膜浓缩液处理工艺的规模和运行费用。
    碟管式反渗透(DTRO)膜对膜工艺浓水中有机物、盐度和水的分离较彻底,透过液水质较好,COD和盐度的去除率均可达到90%以上,因而透过液可以直接排放或者进入生化处理工艺进一步处理,碟管式反渗透(DTRO)膜的浓缩液则进入MVR蒸发系统做蒸发结晶零排放处理。
     MVR是机械压缩式蒸发技术,它最大限度的利用二次蒸汽中的蒸发潜热。借助MVR泵的作用,只需要输入较少的能量便可将低品位的蒸汽压缩至较高饱和温度的高品味蒸汽,使得蒸汽能够被循环使用。这会比多效蒸发器节省大量能源。使用蒸发过程中产生的二次蒸汽进行压缩,提高温度后再返回用作蒸发热源,可极大减少蒸汽消耗量。通过MVR处理后,浓缩液中的绝大部分水进入冷凝液中,大量盐分和有机物析出成为残渣,从而完成高浓度的各类污染物与水相的彻底分离。
     从原理上讲“碟管式反渗透(DTRO)膜技术+MVR蒸发”组合工艺对传统膜工艺废水的有机污染物和盐度具有非常理想的去除效果,绝大部分污染物和盐度最终进入MVR蒸发单元的残渣中,因此碟管式反渗透(DTRO)膜的透过液和MVR蒸发单元的冷凝液水质很好,可以直接回用或者经过简单的深度处理后回用。
 四、电渗析
     1. 电渗析原理
    在外加直流电场作用下,利用离子交换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过,阴膜只允许阴离子透过),使水中的阴、阳离子作定向迁移,从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。
    原理是:在阴极与阳极之间,放置着若干交替排列的阳膜与阴膜,让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室,在两端电极接通直通电源后,水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移,由于阳膜、阴膜的选择透过性,就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室。与此同时,在两电极上也发生着氧化还原反应,即电极反应,其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢,阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。因此,在电渗析过程中,电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应。
电渗析器的构造包括压板、电极托板、电极、极框、阴膜、浓水隔板、淡水隔板等部件。将这些部件按一定顺序组装并压紧,组成一定形式的电渗析器。电渗析器的辅助设备还包括水泵、整流器等,组成了电      渗析装置。
1电渗析器的构造:电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。
1.1膜块:是由相当数量膜对组装而成。
膜对:是由一张阳离子交换膜,一张隔板甲(或乙);一张阴膜,一张隔板乙(或甲)组成。
离子交换膜:是电渗析器关键部件,其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等。其中膜的分类:按膜结构分为:异相膜、均相膜和半均相膜;按膜上活性基团不同分为:阳膜、阴膜和特种膜;按膜材料不同分为:有机膜和无机膜。
隔板:分浓、淡水隔板,交替放阴阳膜之间,使阴膜和阳膜之间保持一定间隔,隔板平面水流,垂直隔板平面电流。隔板厚离0.9毫米。
1.2极区包括电极、极框和导水板。
电极:为连接电源所用
极框:放置电极和膜之间,膜帖到电极上去,起支撑作用。
1.3压紧装置:是用来压紧电渗析器,使膜堆、电极等部件形成一个整体,不致漏水。
2、组装方式:电渗析器组装是用“级”和“段”来表示,一对电极之间膜堆称为“一级”。水流同向每一个膜称为“一段”。增加段数就等于增加脱盐流程,也就是提高脱盐效率,增加膜对数,可提高水处理量。
电渗析器组装方式可淡水产量和出水水质不同要求而调整,一般有以下几种组装形式:一级一段;一级多段;多段一段;多级多段。
要达到工业废水“零排放”的目的,就必须对工业污水深度处理回用。工业污水量大、水质复杂,其较高的含盐量,利用碟管式反渗透(DTRO)膜技术处理较为经济可行,是实现工业废水零排放首选方案。

第六章【煤化工之阀门】调节阀前后为什么变径?

调节阀的通径是仪表专业跟据介质的密度、粘度等物料特性、控制要求和允许压降选定的,工艺管线的管径是按介质物料的经济流速核算的,所以调节阀的规格一般要比工艺管线要小。

一般调节阀的口径要比管道小一至二等级,在阀前变径提高阀前压力使调节更加灵敏,更好的实现自动调节;在阀后变径为了降低出口管的压力。变径也起到了节流作用。采用同心大小头,调节阀的流动状态更好一些,控制精度相对高一些。采用偏心大小头,可以防止调节阀两端积液。

通径太大了, 调节阀精度就没有了,开度增加1%也许流量就变化很大了,所以根据计算Cv值和Kv值来选择阀门通径大小。

 第七章【煤化工加氢裂化方案与工艺分享】气提塔有什么作用?有哪几种气提方案?

汽提塔的目的是对侧线产品用蒸汽汽提或热虹吸的办法,以除去侧线产品中的低沸点组分,使产品的闪点和馏程符合质量/n要求。最常用的汽提方法是采用温度比侧线抽出温度高的水蒸气进行直接汽提。汽提蒸汽的用量一般为产品质量的2%~4%。汽提后的产品温度约比抽出温度低5~10℃。汽提塔顶的气体则返回到侧线抽出层的气相部位。由于喷气燃料的水含量有严格限制,常可采用热虹吸,通过重沸器进行间接汽提。这样做可以避免水蒸气混人产品,同时还可避免由于水蒸气的加人,增大常压塔和塔顶冷凝器的负荷及污水量,因此应尽量采用间接汽提。

 

本文章转载于网络资源,如有侵权请联系管理员进行删除
联系方式QQ:1046280304

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

[鼓掌] [骷髅] [难过] [闭嘴] [酷] [鄙视] [调皮] [衰] [色] [糗大了] [睡觉] [白眼] [疑问] [猪头] [烦躁] [流泪] [流汗] [棒棒哒] [晕] [擦汗] [撇嘴] [挖鼻孔] [拜拜] [打头] [打哈欠] [愤怒] [惊恐] [微笑] [得瑟] [得意] [开心] [左哼哼] [尴尬] [害羞] [委屈] [太差] [大哭] [坏笑] [困] [嘿嘿] [嘘] [哈哈] [哇] [吼骂] [吐了] [吊] [右哼哼] [可怜] [发呆] [加油] [冒汗] [偷笑] [伤不起] [亲亲] [不开心] [不屑]