化工生产工艺流程简述

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化工生产工艺流程简述范文第1篇

【关键词】低碳经济 甲醇生产 工艺优化

科学研究表明，全球气候逐渐变暖，温室效应日趋严重，为了满足人类社会发展要求，人们开始大力提倡减少温室气体排放的经济发展方式，即低碳经济。低碳经济的核心是利用新技术，降低能耗和二氧化碳排放量，减轻污染，提高能源利用效率。随着我国工业的迅速发展，对工业原料的需求一直呈上升趋势，其中甲醇是基础工业原料产品，对于甲醇生产企业而言，如何在新形势下优化工业技术、合理有效的利用能源、实现经济效益和环境效益的共赢已经成为企业发展的重要课题。本文试图以榆天化为例，分析低碳经济下的甲醇生产的工艺优化方案。

1 甲醇生产工艺简述

榆天化在生产甲醇时主要通过对天然气的转化来制取生产原料，目前我国以此为原料基础的甲醇生产按照合成器转化的形式差异，其转化工艺共有七种之多，可以分为三个类别：一段蒸汽转化法、两段转化法和换热式转化。其中一段蒸汽转化法的后续工艺分为补碳和不补碳两种，补碳时间可以在转化前或者转化后进行，工艺流程各有差异。

榆天化公司从节约能源考虑，对甲醇生产的设备条件和系统进行了改造，利用化工厂尾气完成转化前的补碳操作，在减少二氧化碳排放的同时，降低了生产甲醇的天然气能源消耗量，通过实现环保、节能的优化策略，增加了企业的竞争力。

2 一段蒸汽转化法制取甲醇的反应以及补碳原理

根据榆天化生产甲醇的工艺手法，本文重点对一段蒸汽转化进行分析。

设备在实际运转过程中，一部分一氧化碳会和水蒸气发生反应生成二氧化碳和氢气，其合成过程中的二氧化碳反应速率低于一氧化碳，因此系统中存在大量多于的氢气，根据相关的实验数据显示，生成1吨甲醇将产生1000m3氢气，这些氢气成为系统合成回路中的循环气体，参与合成反应，使得有效气体的浓度下降，合成系统的回路规模增加，加大了循环气压缩产生的功能损耗，弛放气只能作为燃料供给转化炉，造成了大量氢气的浪费。

在实际生产过程中要对有效气体的排放进行考量，如果能够对驰放气中的氢气再次回收利用，则可以补充更多CO2，从而提高甲醇产量。

3 基于低碳经济的甲醇生产工艺优化方案分析

3.1 甲醇生产工艺优化设计思路

对甲醇生产工艺进行优化设计，必须解决合成过程中氢气过量的问题。在具体操作时可以分为两个方面进行：一是分离过量氢气，对氢气产品进行提纯，然后用于制作相关工业产品或者作为燃料使用；二是补碳，在生产过程中补碳的主要方法有：

（1）对化工厂排放的CO2进行有效利用，将废气补入生产流程。

（2）回收甲醇厂烟道中的脱碳尾气，将烟道气体中的CO2补入天然气，一同参与转化反应。

（3）利用两段转化法，将二段部分产生的CO2全部保留，从而提高碳元素在转化气中的含量。补碳方式的应用要结合企业生产实际判断，以榆天化为例，在生产甲醇时利用了化工厂排放的大量废气，因而更适合采用一段蒸汽转化补碳工艺。

3.2 甲醇生产工艺流程分析

榆天化公司生产甲醇是以天然气作为基础原料，其生产工艺流程为：首先净化作为基础原料的天然气，将净化后的甲烷气体与废弃回收的CO2混合，一同经过饱和塔，在转化炉中进行转化，然后对转化完成后的合成气体进行压缩，使甲醇合成和压缩流程有效结合，甲醇合成后通过三塔流程完成精馏，最终得到精甲醇产品。

3.3 补碳装置设计

改造工程利用辐射加热完成补碳，通过对CO2的补充减少生产过程中的天然气损耗，降低生产成本。

其工艺流程包括以下步骤：首先对管道中的天然气进行加氢和脱碳处理，然后使天然气与净化后的二氧化碳混合进入饱和塔，再将合成气体送入一段蒸汽转化炉，在转化炉中完成补碳，此时天然气成为CO、H2、CO2的合成产物，适当调整合成产物中成分含量的比率，将数值控制在2.05到2.10之间，接着经换热进入甲醇合成塔，对一段蒸汽转化炉产生的反应气体进行冷却处理后送入压缩机组，驰放气经过H2回收后作为燃料，甲醇合成后的产品通过甲醇精馏装置，最终得到合格的精甲醇产品。

3.4 运行效果分析

3.4.1 工艺优化的经济效益分析

经过改造后，同产量甲醇生产所消耗的能源有不同程度的降低，单以天然气损耗为例，补碳后每制取1吨甲醇减少了110m3的天然气使用量，按照工商业用天然气销售价格2.79元/ m3计算，天然气原料成本下降306.9元，提升了产品的利润空间，有利于企业经济效益的增长。

3.4.2 工艺优化的社会效益分析

在实行工艺优化后，CO与CO2的转化比为2.2，显著提高了H2的利用效率，降低了CO2的排放，有利于改善社会环境。

4 结语

对甲醇生产企业进行工艺优化，将补碳技术运用到生产过程中，有效的解决了甲醇制取过程中氢气量大、甲醇浓度不足的问题，降低了天然气等生产能源的损耗，提升企业经济效益的同时，通过对化工厂废气的回收利用，减少了温室气体的排放，降低了对大气环境的污染，在实现低碳经济的基础上改善了社会生态环境，有利于促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1] 张桂林，姜薇，周岐雄，等.天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳方法探讨[J].天然气化工（C1化学与化工），2009（04）

[2] 徐华银，刘会祯.前补碳工艺在甲醇生产中的节能减排作用[J].石油和化工节能，2011（01）

化工生产工艺流程简述范文第2篇

关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.101

对于工业建筑而言，其结构设计合理与否，不仅决定着工业建筑建设质量，也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计，工业建筑结构才会合理，与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同，其结构设计更复杂，安全性要求更高，要适应生产活动和工艺要求。介于此，进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的，利于加深对工业建筑结构的认识。

1 工业建筑简述

1.1 概念

工业建筑，指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中，构筑无有烟囱、水塔等，建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。

1.2 特点

工业建筑主要特点：（1）要有足够的面积和空间；（2）符合生产工艺要求，安全性要求很高；（3）具体的生产活动不同，工业建筑结构形式也不同，要根据生产活动及其特点进行结构设计；（4）屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。

2 工业建筑结构设计的复杂性与安全性

2.1 结构选型

由于工业厂房建成后的使用用途不同，不同的工业厂房，其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以，进行工业厂房结构选型时，要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素，不仅要使用材质好、寿命长的材料，还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析：

第一，筋混凝土结构。钢筋混凝土结构，具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且，按照这种结构建造出来的建筑，有着很广的适用性，很多厂房都采用钢筋混凝土结构。

第二，钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设，工期短、成本低、施工方便，且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制，这种结构防火、防腐蚀性能较差，如果工业建筑采用这种结构类型，必须注重防火、防腐蚀方面设计。

从以上内容可以看出，一般情况下，工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构，因为这种建筑结构优势明显，不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计，安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑，适宜采用钢结构。

2.2 平面布置

确定工业建筑选址后，以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计，合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时，除了以生产工艺流程为依据外，还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房，以及污染问题，按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性，设计者可以采用计算机软件辅助设计，如建筑信息模型，基于同一模型设计多种设计方案，优选出最佳平面布置方案。

2.3 生产工艺要求

建造后的工业建筑是用于生产活动的，为了生产活动的正常运作，工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据，将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点，这样才能保证工业建筑结构设计合理。

对于工业建筑而言，其生产工艺要求主要体现在三个方面：（1）生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系；（2）运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作；（3）生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点，做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。

2.4 防腐蚀设计

工业建筑建成投入使用后，受生产工艺和生产活动影响，生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质，容易腐蚀建筑物。所以，进行工业建筑结构设计时，要特别注重防腐蚀设计。

第一，选用防腐性能好的材料，或对建材采用防腐措施。如，门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料；金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料，在金属表面形成防腐层；地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。

第二，结构构件采用钢筋混凝土材质，同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材，务必要做好防腐蚀措施，必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。

第三，带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游，限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。

2.5 防震设计

防震设计是关键的，它在工业建筑结构设计上占据首要位置，因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定，工业建筑方防震设计要求比较高，如果不能达到安全性要求，一旦遭受意外的冲击振动，所造成的后果是严重的，特别是生产活动具有易燃易爆特点的，危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此，进行工业建筑结构设计时，必须合理进行防震设计，符合抗震要求。

当工业建筑结构规则、对称，整体性比较好时，按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计；当工业建筑结构整体性比较差使，要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施，增强工业建筑结构的抗震性；当工业建筑厂房的结构高差比较大时，必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置，并分开相邻的抗震缝，便于提高结构的抗震性。此外，抗震缝两侧要布置墙等构件，并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。

3 结论

综上所述，工业建筑不同于民用住宅建筑，其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求，要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作，使工业建筑结构设计符合生产工艺要求，满足建造后的使用用途，达到相关设计标准。

参考文献：

[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望，2016（07）：33.

化工生产工艺流程简述范文第3篇

关键词 直接氰化尾渣；有价元素；环境污染；经济效益

中图分类号X7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0122-02

0 引言

目前，国内直接氰化工艺产生的氰化尾渣采用堆存的处置方式，因其含有一定含量的氰化物，长期堆放，存在污染环境的问题，同时，氰化尾渣中的金、银、硫等有价元素没有得到有效回收利用，造成资源浪费。此外，近年来，随着国民经济的迅猛发展，国家不断加大对矿产资源的开发力度，尤其是黄金等贵金属矿物的储量越来越少，因此，为了提高企业的综合经济效益，增强企业竞争力，应加大力度实现综合回收利用直接氰化尾渣中的金、银、硫等有价元素。

某公司选矿车间450t/d直接氰化尾渣浮选系统生产实践表明，通过酸浸破氰―浮选工艺可获得高品位硫精矿，既减少了直接氰化尾渣对环境的污染，又可有效回收其中的金、银、硫等有价元素，从而提高企业的综合经济效益。该工艺投资省、见效快、管理和操作容易，符合国家节能减排、资源综合再利用政策要求，而且每年可为企业创造经济效益近亿元。

1原料

1.1原料情况

该原料来源于直接氰化工艺提金后的尾矿，根据初步统计，胶东半岛乃至全国各地区原料供应充足，满足长期生产需求。

1.2原料中有价元素的含量

原料中含金为：2.8g/t，含银为：100g/t，含硫为：17%。

2半工业试验

2.1试验方案的选择与工艺流程

半工业试验采用铲车铲料与人工加料相结合，矿浆经酸浸破氰、分级磨矿再浮选。

半工业实验工艺流程如图1。

图1 半工业试验流程图

2.2半工业试验设备参数

调浆：Ф3500×3000调浆槽7个。

磨矿：φ350旋流器 1台、φ1200×2400球磨机一台。

浮选：φ2500*2500高效搅拌槽一个，4m3浮选机16台，其中粗选7台，扫选7台，精选2台。

脱水：浓密机φ12米1台，240厢式压滤机2台。

2.3半工业试验指标

原料首先经过调浆，矿浆浓度达到50%后，测矿浆中氰根含量为5mg/L～10mg/L，然后加酸破氰，控制酸浸矿浆PH值3～5，浮选后回水中氰根含量≤0.5mg/L，氰化物含量大大降低。分级磨矿过程控制磨矿细度≥80%（-200目），浮选矿浆浓度35%。直接氰化尾渣浮选后精矿硫品位为37.5%，金品位为5.6g/t，银品位为195g/t；尾矿硫品位为5.54%，金品位为1.0g/t，银品位为53g/t；平均精矿产率为45%。半工业试验指标见表1。

序号 指标名称 原矿 精矿 尾矿 回收率（%）

1

2

3 金品位（g/t）

银品位（g/t）

硫品位（%） 2.80

122

17.46 5.60

195

37.5 1.00

53

5.54 76.29

58.45

80.09

表1 半工业试验指标

3 新建系统的生产实践

根据半工业试验结果，某公司新建450t/d直接氰化尾渣浮选系统，该工艺流程简述：首先通过行车加料，原料经过浆化、酸浸破氰、分级磨矿后，矿浆进入浮选工段，浮选采用一段粗选+两段扫选+两段精选工艺。

新建系统开车后，与半工业试验相比，采用行车加料，流程稳定性得到改善；同时，浮选设备型号扩大，浮选时间得到延长；采用电脑控制自动加药机，对药剂配方进行了适当调节，采用多种药剂混配代替单一浮选药剂，药剂添加连续、稳定；因此浮选各项指标与半工业试验指标相比，有了很大改善，金、银、硫有价元素的回收率明显得到提高。（具体见表2）此外，原料浆化、酸浸时间延长，破氰效果得到改善，原料经酸浸破氰―浮选后，选矿回水氰根含量低于0.05mg/L。

序号 指标名称 原矿 精矿 尾矿 回收率（%）

1

2

3 金品位（g/t）

银品位（g/t）

硫品位（%） 2.70

70.7

15.8 6.8

162

40.78 0.6

24

3.71 83.95

76.92

86.03

表2 新建450t/d系统生产指标

4 经济效益分析

新建450t/d直接氰化尾渣浮选系统建成投产后，年产硫精矿约6.7万吨，硫精矿金品位约为6.8g/t，银品位约为162g/t，硫品位约为40%，含量金、银按目前金、银价格计算，一年可回收黄金约400kg，白银约9.6t，年产值约1.5亿元，年成本约5500万元（含破氰―浮选工艺成本及硫精矿的冶炼加工成本），年可盈利9500万元。

5 结论

1）采用酸浸破氰-浮选工艺回收直接尾渣中的金、银、硫等有价元素，提高了资源的利用率，提高了企业的综合经济效益；

化工生产工艺流程简述范文第4篇

将离子膜液碱加入小苏打生产系统进行探索试验,通过不断优化生产条件,对离子膜液碱加入小苏打系统技术进行研究,得出其生产工艺的可行性。

关键词：

小苏打；液碱；纯碱；试验

1前言

在基础化工方面，联碱和氯碱两大系统的主要产品是纯碱、小苏打和烧碱。在小苏打系统中加入烧碱，从技术角度讲，实际上是真正实现联碱和氯碱产品的工艺联合，并且开发生产高端小苏打产品工艺路线。

2生产工艺

2.1小苏打生产工艺简述公司小苏打生产，在行业中是属于纯碱厂附设合成法工艺。采用的是以纯碱为原料生产小苏打的。即用二氧化碳气和碱液进行碳化反应，生成碳酸氢钠晶体悬浮液，经分离脱水、干燥等过程而得到小苏打。2.2加液碱生产小苏打工业试验2.2.1试验目的小苏打系统加入烧碱的工业性试验，考察对小苏打生产的影响；了解系统加入烧碱后小苏打系统指标的变化情况，探索对小苏打生产的优化；进一步明确液碱生产高端小苏打的可行性。

2.2.2试验原理试验用剂：公司30％的离子膜液体烧碱(简称液碱)，其纯度高即含氯化物低（与纯碱比）。烧碱属强碱，化学性质很活泼，能与CO2等气体发生剧烈反应，生成相应的盐类，并放出热量。从前述的小苏打的工艺流程可知,小苏打生产系统属于以纯碱为主原料的母液封闭循环系统，循环母液里存在有碳酸钠和碳酸氢钠，即属Na2CO3—NaHCO3—H2O三元体系，且是NaHCO3的饱和溶液。循环母液以及小苏打生产过程中产生的除尘轻灰（主要成分是NaHCO3）需要循环和回收使用。轻灰回到化碱工序配制溶液时，由于NaHCO3在水中的溶解度远比Na2CO3的低，NaHCO3的存在又大大降低了Na2CO3的溶解度；另外，由于NaHCO3溶液随着温度的降低容易析出形成结晶,结晶沉降速度快且紧附管壁或器壁，往往造成堵管、座搅拌等事故。故用烧碱这一强碱，在小苏打化碱配制溶液时加入，很快中和了系统中的NaHCO3，既可解决堵管问题，又可提高化碱效率。在小苏打循环体系中加入适量烧碱后，系统仍然是Na2CO3—NaHCO3—H2O体系，故小苏打碳化工序仍然按小苏打生产基本原理进行反应，生产小苏打。这样，用低杂质（Cl-）含量的离子膜液碱与小苏打循环料液中NaHCO3反应配制成Na2CO3溶液，其料液中Cl-含量较在小苏打循环料液中加纯碱配制成的Na2CO3溶液更低,故用此液生产的小苏打纯度高，可为高端小苏打生产开辟捷径。

2.2.3试验内容及数据统计。试验时间：2013年12月16日16：00～19日16：00，共9个班72小时。试验工作是在生产处于正常状态下进行的。试验是在小苏打化碱锅里投加液碱，调节系统指标，考察对系统的影响。

2.2.3.1试验过程指标统计表中数据表明，加入烧碱后，母液中NaHCO3碱度降低、Na2CO3碱度升高，其中Cl-有所降低、Fe有所升高；再加入纯碱配制成合格碱液供碳化生产，母液中NaHCO3和Na2CO3的碱度都升高，而其中Cl-和Fe均有所升高。

2.2.3.2碳化结晶及产品粒度统计表中数据，碳化结晶及产品粒度均较未加烧碱时粗大。关于是否是加入烧碱后指标变化的原因，此处无法做比较。笔者认为很大程度上可能是因为系统未开完，其系统压力足利于碳化结晶粗大。

2.2.3.3成品质量情况试验期9个批次产品，全部符合GB1887—1998食品添加剂碳酸氢钠标准。按高端产品质量方面统计。从表中数据可知，与不加烧碱时进行比较：（1）NaHCO3主含量高；（2）产品澄清度达药用口服标准（2#标准液）；（3）成品含Cl-减少一半（原来一般为0.15％）；（4）含Fe平均达到口服药品标准0.0015％。九个批次中有7个批次与不加时的指标一样，0.0008～0.0009％或更低(0.0006～0.0008％)，但是有两个批次分别高达0.0052％和0.0021％。

2.2.3.4试验期生产产量及原料纯碱、烧碱消耗试验期9批次产品产量：296.325t。纯碱消耗：实物量，(161.76×103)/296.325＝546（kg/t）；折100％量：(161.76×103)/296.325×0.985＝538（kg/t）。离子膜液碱：实物量，（37.98×103）/296.325＝128.2（kg/t）；折100%量：[（37.98×30％）×103]/296.325＝38.5（kg/t）。

2.2.3.5其它消耗电100.1kW.h/t；CO2208.3m3/t；蒸汽1.178t/t(其中化碱0.745t/t，干燥0.433t/t)

2.2.4试验分析讨论及结论(1)对小苏打生产的影响。液碱具有强烈的腐蚀性，特别是高温、高浓度时，对钢铁设备的碱脆现象，由于加入的量仅是处理系统中部份NaHCO3，故液碱加入小苏打系统，仍是Na2CO3—NaHCO3—H2O系统，试验中对小苏打设备未造成任何影响。(2)优化小苏打生产操作条件。由于液碱具有强烈的腐蚀性，故小苏打装置不具备直接用烧碱为原料生产小苏打的设施。试验是在小苏打系统中加入适量的液碱原料。1）优化化碱操作条件①可处理小苏打生产过程中产生的除尘轻灰。改变历史沿用轻灰投入循环母液里蒸汽间接加热煮化分解成Na2CO3，放出CO2及水汽的方式。②可提高化碱效率。小苏打碳化分离母液是NaHCO3饱和溶液，母液返回化碱时NaHCO3抑制了纯碱（Na2CO3）的溶解，还得加热升温分解母液使总碱度提高。把液碱加入投有轻灰的循环母液中，NaOH与NaHCO3剧烈的反应生成Na2CO3，既避免了系统中NaHCO3分解产生的CO2无形物耗（CO2及水），又可避免为煮NaHCO3而节约蒸汽能源。液碱用于处理小苏打轻灰。每处理1吨轻灰需30%的离子膜烧碱1.5吨；在化碱锅中NaHCO3每降低1tt，Na2CO3升高2tt；试验中加NaOH后NaH-CO3降低4.92tt，而Na2CO3升高15.04tt，其中Na2CO3浓度多升高的5.2tt，是处理轻灰所致。实际上，碳化取出液中NaHCO3为22.82tt，返回化碱后因升高温度母液中NaHCO3被分解，使生成的母液中NaHCO3浓度变为20.67tt。此次试验是在冬季，如若夏季，由于碳化塔冷量、换热等问题，取出清液中NaHCO3浓度在26tt左右，这么高含量的NaHCO3仍需烧碱来中和。③原料纯碱、烧碱消耗情况纯碱及30％离子膜液碱，它们的折100%消耗分别是538kg/t和38.5kg/t。即在小苏打工艺投料上，投了30％的离子膜液碱（折100％）38.5mg/t，可少投纯碱（折100％）约110kg/t。2）优化碳化操作指标从Na2CO3-NaHCO3-H2O系统图中，进碳化塔的适宜操作条件是总碱度为100tt左右，其中Na2CO3≤80tt接近80tt，NaHCO3≥20tt接近20tt。在小苏打的系统中，液碱的加入量，以满足中和轻灰及循环母液中部分的NaHCO3为宜。此次加量是恰好。加液碱后碱液中NaHCO3为15.75tt，再加纯碱后配成的合格碱液总碱度101.19tt，其中的NaHCO3为20.29tt。（3）小苏打系统加烧碱后生产高端小苏打产品的可行性分析高端小苏打产品，主要是指产品的主含量NaHCO3高，含Cl-、Fe等杂质低及澄清度澄明透亮。在小苏打系统中加入少量液碱，优化小苏打操作条件后，生产的小苏打产品质量分析：1）主含量NaHCO3高，优于未加液碱时的指标：试验中有一个班最低是98.3％，需加强碳化控制即可避免。2）Cl-％：与未加液碱时比较已降了一半的条件下，仅在分离工序加洗水即可生产口服甚至针剂小苏打产品。3）Fe％：现能满足高端要求，但是试验中有两个班分别高达0.0052％和0.0021％，通过分析：①很大程度上是过程控制中系统S2-相应出现了最高0.012tt和最低0.002tt的问题；②可能是盛装液碱的碳钢罐车放液量到低液位的时候腐蚀而产生杂质Fe集中入系统造成。此两种情况均可通过控制系统中的S2-含量在0.006～0.008tt即可解决。4）澄清度：使用好循环母液过滤器（PE管）、或进一步使用膜过滤装置，即可满足高端产品生产要求。5）pH值的控制，要注重配制生产料液中Na2CO3的控制及生产过程中的工艺控制即可。综上所述，高端小苏打产品生产，即在原小苏打系统基础上，加入液碱调节系统指标，加上适当控制手段，即可生产高端小苏打产品。

3结束语

离子膜液碱加入小苏打系统生产工艺是可行的；并且优化了小苏打生产操作条件。离子膜液碱可作为小苏打生产原料之一；并且为高端小苏打产品生产提供必备条件，开辟了生产高端小苏打产品的一条道路。

参考文献

[1]中国纯碱工业协会主编.纯碱工学[M].北京：化学工业出版社,1990.

化工生产工艺流程简述范文第5篇

关键词：数字化 预防 探测 控制

一、概述

苏xx-x集气站隶属于苏里格气田第三采气厂，是2008年新建的一座集气站，位于鄂托克前旗昂素苏木哈日根图嘎查。是一座无人值守的数字化集气站，目前处理能力为130×104m3/d。

1.工艺流程简述

1.1苏xx-x集气站的集气工艺流程如下：

1.2苏xx-x集气站的放空流程如下：

1.3苏xx-x集气站排污流程如下：

2.集气站数字化生产模式介绍

苏xx-x数字化集气站以“无人值守、有人巡站”为目标进行建设。气井巡检模式由原来的人工定期巡井为主改为电子巡井为主，人工巡井为辅。集气站自控系统的主要功能是完成站内各生产系统的运行监测与控制，并向中心控制系统传送主要生产运行参数，执行中心控制系统的调度和控制指令。通过对自控系统相关参数的设置，实现异常情况下的智能报警。集气站的无人值守，对安防系统提出了更高的要求，在站内的视频盲区增加了部分可操控视频设备，以保证中心管理站可以监控集气站内的每个地方。

二、主要危险、有害因素辨识与分析

1.主要物料危险、有害因素分析

苏xx-x集气站在生产过程中涉及到的危险有害物质主要有天然气、凝析油、甲醇，如下表二为主要物料危险特性表。

表二 主要物料危险特性表

2.生产运行期间危险有害因素分析

气井、进站管汇、分离设施、计量设施、天然气压缩机、管道和污水罐等处理、储存、输送的为天然气和凝析油等甲A、甲B 类火灾危险性物质，在增压集气站注入的甲醇也属于甲B类火灾危险性物质。由于这些物质都具有易燃、易爆的特性，决定了集气站在生产运行期间具有较大的火灾、爆炸危险。

2.1气液分离器

该站所辖区块气井水气比为 0.4～0.5m3/104m3，且产液中含有一定量的凝析油及其它杂质，需进行分离。苏xx-x集气站采用重力和强吸式分离器，进行常温气液分离，分离液运往污水处理厂处理后，通过回注井回注地层。

气液分离器为集气站主要的分离设备，设备的压力、温度及液位是巡回检查及中控监测的重点。一旦重点部位发生故障，均可能造成火灾、爆炸事故的发生。

2.2闪蒸分液罐

集气站放空或排液时，放空气体或排液进入闪蒸分液罐进行气液分离。此过程可能造成闪蒸分液罐超压，导致天然气或者凝析油泄漏，形成爆炸性混合气体。

2.3甲醇系统

本集气站采用固定式注醇工艺，将甲醇通过注醇管线注入到进站总机关的管汇内，防止管线及分离器等设备形成天然气水化物。由于注醇设施故障，注醇撬出口安全阀失效，可能发生甲醇泄漏。甲醇设施储罐在储存和接卸作业过程中可能发生泄漏，造成作业人员的中毒，泄漏甲醇遇点火源可能发生火灾、爆炸事故。

2.4污水罐

集气站内设置污水罐。污水罐内存有残留的天然气及其它烃类有机混合物，这些物质或是易燃易爆的，或是有毒的。在通气口中会不断排出含有烃类的混合气体；在排污车装运污水时，污水罐区附近空气中含有烃类的混合气体浓度会更大些。造成作业人员的中毒，甚至发生火灾、爆炸事故。

2.5天然气压缩机组、天然气发电机

天然气的存在和电力的产生，使燃气压缩机组和燃气发电机成为重大火灾、爆炸危险源之一。同时，由于燃气压缩机组和燃气发电机出现天然气泄漏，不能及时通风换气排出；排气管没有隔热措施，排气管排放高度达不到要求，排气管没有安装火星熄灭器等，都有可能引起火灾、爆炸事故。

3.主要危险、有害因素辨识与分析小结

经过以上分析可以看出因集气站生产工艺的特点，站内存在大量的天然气、凝析油和甲醇，这些危险物质一旦与人员和外界接触即会产生中毒、火灾、爆炸等危险事件，而这些危险事件的最初危险状态就是泄漏，因集气站在日常生产中，受自身生产工艺波动和外力影响（如：地震、雷击、暴雨等）为集气站带来了很大的泄漏风险，同时考虑集气站改变为无人驻守后，对天然气泄漏进行有效的预防、探测和及时有效控制的要求较高，对泄漏事件的预防、探测和控制措施尤为重要。

三、泄漏事件预防、探测、控制能力分析

结合危险因素辨识可以看出，泄漏事件的发生极易导致集气站发生火灾、爆炸、人员中毒等更为严重的危险事件，因此对于泄漏事件的预防和控制是集气站安全工作的重点，采用BOW-TIE 分析方法对该站针对泄漏事件的安全系统能力进行分析。

1. BOW-TIE 方法概述及其应用

BOW-TIE 分析方法是采用事件与事故发展控制模式进行分析，如下图三所示为BOW-TIE 分析过程示意图：

图三 BOW-TIE 分析过程示意图

从图三可以看出BOW-TIE 分析方法将危险事件与事故的演化过程分为三个部分，即导致事件发生的原因，控制系统失效的原因以及事故后果控制与缓和措施。从安全管理以及安全控制的角度，这三个部分又细分为5种维护措施，即危险点源控制，预防、探测、控制以及灾害缓和措施。

根据该集气站生产运行以及安全系统的设置特点，将从泄漏事件预防能力、探测及报警系统能力、泄漏事件应急处理能力和消防系统能力这四个方面进行泄漏事件的安全系统进行分析。

2.泄漏事件预防能力分析

2.1区域以及单元划分

根据集气站生产工艺以及设备布置的特点，将集气站划分为进站区、分离器区、压缩机区、自用气及计量外输区、污水罐区总共5个区域，以下将从中控及工艺控制措施方面对5个区域的危险事件预防能力进行分析。

2.2进站区

进站区主要由16条进站干管、电动球阀、放空调节阀及其配件组成，其主要功能是对采气干管来气进行接收，并具有放空功能，接收后进入分离器。

中控及工艺控制措施

当进站区一旦发生紧急情况，可通过视频监控室远程关闭16路干管来气管线上的电动球阀，实现紧急条件下远程切断上游来气，同时远程打开16路干管来气管线上的电动球阀，实现紧急条件下的远程放空，并且远程遥控放空总管上的电动调节阀确保安全放空，最大限度的减少进站管汇内的天然气含量。

2.3分离器区

分离器区由分离器、进出口阀门、放空阀、安全阀、排污阀及其相关配件组成，其中分离器有2具，分别为DN1500 PN40 分离器和DN1000 PN40分离器。分离器区的主要功能是对来气进行初步气液分离，满足集气站其他设备运行及外输的要求。

中控及工艺控制措施

当分离器区发生紧急情况，可通过视频监控室关闭分离器出口至贸易计量的管线上的电动球阀或压缩机进口电动球阀HV501，同时关闭压缩机，并且关闭进站区管汇出口的电动球阀，打开分离器进口处的电动放空球阀，最大限度的减少分离器内的天然气含量。

利用分离器排液管线设置的电动球阀，可以实现在自动疏水阀出现故障的情况下开启电动排液流程，电动排液阶段高低液位与电动排液阀开关动作连锁，事故状态结束后人工现场手动切断电动排液流程，运行疏水阀排液流程。

另外可利用设置在分离器进口的安全阀（设定点为3.96MPa）实现对分离器的超压保护。

2.4压缩机区

压缩机区包括压缩机组撬以及进出口阀门及相关配件，苏xx-x集气站配备4台压缩机，分别为DPC2803 型（额定功率473kW）3台，DPC2804 型（额定功率630kW）1 台。压缩机区主要功能是对天然气进行增压处理，满足进入集气支、干线的条件。

中控及工艺控制措施

在压缩机运行异常状况下可通过远程关闭设置在每台压缩机进、出口的电动球阀截断上游来气和下游出口，并远程关停压缩机，同时远程控制打开放空电动球阀将压缩机内天然气放空。

另外在压缩机的放空管线、一级排气出口、二级排气出口、启动分离器和燃料气管线上均设有安全阀，实现对压缩机组撬的超压保护。

2.5自用气及计量、外输区

自用气及计量、外输区由清管球接收、发送筒（阀）、流量计、放空阀、安全阀、绝缘接头、过滤器、调压阀及其相关配件组成，其主要功能是接收、发送清管球和集气站天然气外输、计量，从压缩机或分离器出来的经过初步分离的天然气分三路，一路进入外输管线，一路进入自用气管线，一路提供压缩机燃料气，同时为满足厨房、发电机、放空火炬引火管的用气要求对站内初步分离的进入自用气管线的天然气进行二级调压。

中控及工艺控制措施

外输管线上设有气动关断阀，可通过中控远程控制关断阀上电磁阀的开关来控制气源进而实现对关断阀开关的控制。目前该集气站所使用的关断阀气源是通过设置在阀旁边的氮气瓶提供的，储气量有限，同时氮气管线受密封能力的限制存在轻微泄漏，因此利用现有装置控制关断阀的开关可靠性低，只能通过手动进行操作，考虑集气站为无人值守站，在上游装置出现异常需要关断外输管线时无法及时实现关断功能，建议将气动关断阀改为防爆性能满足天然气集气站要求的电动关断阀或为该气动阀增加可靠的气源装置。

另外在自用气管线上设有两组安全阀来实现对管线及其下游装置的过压保护。

2.6污水罐区

污水罐区由污水罐、顶装液位计、阻火器平台及其相关配件组成，其主要功能是对站场内生产污水进行收集和贮存。苏14-6 集气站内设有玻璃钢污水罐（30m3）2 具。

中控及工艺控制措施

通过中心处理站远程遥控污水罐出口电动球阀的开关来控制污油车拉运污水的作业，避免人员私自开关污水外输阀门带来的隐患。同时利用设置在污水罐顶的呼吸阀保持罐内处于常压状态，并且在呼吸阀顶部设置了防爆阻火通气罩，防止污水罐回火。

3.探测及报警系统能力分析

苏xx-x集气站内在天然气易泄漏、积聚处设置可燃气体浓度检测探头，监测可燃气体的浓度，并在中心处理站的中控室内集中显示、报警。

3.1探头覆盖布局

根据该站内工艺装置、设备的布置位置和特点，可能出现天然气大量积聚的区域和装置如下：进站区管汇、分离器、闪蒸分液罐、计量、外输区、污水罐区、压缩机区，目前以上区域和装置附近均设置了可燃气体浓度检测探头。

3.2在线仪表探测

苏xx-x集气站内各区域根据其自身的特点，对生产过程中应关注的数据均设置了相应的测量工具，如：压力变送器、液位变送器、温度变送器和流量计，并远传至视频监控室的中控室，中控操作人员可随时掌握站内生产状况，并根据数据的变化采取相应的措施进行处理。

3.3视频监控系统

苏xx-x集气站内设有视频监控系统，目前站内共设置有9个视频监控摄像头，具体布置位置如下：站大门口 1 个、配电间 1 个、停车场 1 个、1 号压缩机 1 个、2 号压缩机 1 个、分离器区 1 个、外输区 1 个、发电机房 1 个、火炬放空区 1 个。

4.泄漏事件控制能力分析

当天然气泄漏事件发生，应立即启动危险事件应急处理程序，采取紧急措施，消除危险事件，避免更为严重的后果发生。因此这部分将通过集气站的工艺控制能力、应急计划和理性和社会影响控制三方面分析集气站发生危险事件后的控制和处理事件的能力。

4.1工艺控制能力分析

工艺人员操作熟悉程度，根据标准化进行设计和建造的数字化集气站内工艺流程较简单，操作人员对各自负责的集气站的生产操作流程非常熟悉，能够满足发生泄漏事件后工艺控制能力的需要。

设备隔绝程度，根据苏xx-x集气站现场调研信息以及工艺设计图纸，目前工艺流程上用于实现关断功能（放空功能的电动球阀除外）且设计具有远程控制的阀总共是23 个。

除以上具备远程关断功能的阀门以外，各装置进口前端配有手动截止阀，配合以上远程关断阀门使用，可以增加切断工艺流程，保护下游管线和装置的可靠性。因此，该站工艺流程上个装置的设备隔绝程度满足泄漏事件发生时的切断功能要求。

4.2应急计划合理性分析

根据集气站内装置、生产工艺以及危险物质的特点编制有《集气站天然气泄漏、火灾爆炸应急抢险方案》、《集气站超压应急预案》、《无人值守集气站压缩机停机的应急处理措施》、《无人值守集气站电力中断的处理措施》、《通信故障处理措施》，较全面的包括了集气站可能发生的各类危险事件，在各应急预案和处理措施中规定了总指挥、副总指挥、现场抢险小组和后勤保障小组的具体人员组成，同时明确了各自的职责划分，另外，在应急预案和处理措施中有详细的执行程序。

5.消防系统能力分析

根据《石油天然气工程设计防火规范》8.1.2 条的规定集气站属于五级站场，可不设消防给水设施。因此集气站内消防措施主要依靠站内布置的移动式灭火器和周围处理厂的消防车。利用站内布置的灭火器扑灭初期火灾，对于站内出现的大火则由周围处理厂消防站内的消防车进行灭火。苏xx-x集气站内灭火器材统计的布置分为两种模式，一种是在各区域内摆放一定数量的灭火器，另一种是在集气站内的进站大门旁设置了消防亭。

四、分析结论和建议措施

1.分析结论

苏里格数字化集气站生产系统安全现状分析工作以苏xx-x集气站为实施对象，通过对集气站生产过程中的主要危险物质和有害因素进行了辨识和分析，认为经过数字化改造后的集气站由有人驻守改为无人驻守，其对天然气泄漏事件能否实现及时探测和有效控制的难度有所提升。

在集气站主要危险物质和有害因素辨识的基础上，采用了BOW-TIE方法针对天然气泄漏事件从预防、探测和控制这几个方面进行了详细的分析。

综上所述，认为苏xx-x集气站的工艺仪控系统设计比较合理，能够满足安全生产的需要。集气站从有人驻守到无人值守后对天然气泄漏事件的预防、探测和控制系统的能力较强。

2.建议措施

为了体现“以人为本，关爱员工”的理念，确保苏xx-x集气站在无人驻守情况下能够更加安全可靠的运行，对集气站需要改进和加强的地方提出了以下建议措施：

2.1为外输截断阀增加可靠的气源，或者改为符合集气站防爆要求的电动球阀；

2.2对天然气发电机每月进行启动并带载试验；

2.3对仪表、阀门的校验工作需严格按照操作规程进行，并在校验后立即回装；

2.4建议聘请厂家人员对中控系统进行定期检查。

参考文献

[1]张海峰、牟善军编，《煤气化工艺风险管理》，中国石化出版社.