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化工生产工艺流程精选(九篇)

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化工生产工艺流程

第1篇:化工生产工艺流程范文

【关键词】生产信息管理系统;化工自动化控制系统;配合应用

生产过程中由于自动化控制系统的技术不同,导致了实时数据只能在各自的系统中进行管理与应用,不能够实现相互之间的数据交换。随着生产装置自动化的普及,很多现代化的企业生产线中都出现了过程控制系统,化工自动化控制系统(DCS)就是其中的一种。企业要通过DCS系统操作界面的实时数据对工艺参数进行适时调整,生产信息管理系统与化工自动化控制系统(DCS)在化工工艺流程中的配合应用解决了数据实时交换的问题,给化工生产带来了很大的益处。

1 两个系统在化工工艺流程中配合使用的功能

1.1 可视化实时监控功能

对于企业的信息管理来说,可视化实时监控功能是其中最重要的、最核心的功能。可视化实时监控功能中包括三个方面:第一,是交通信号灯模式工业流程监控,对于该工业流程中比较重要的数据按照DCS中设定的上下限值,实现对某些数据的类似交通灯黄红绿的自动判断功能;第二,是重点设备工艺参数显示,对企业中一些比较重要的设备制作主要工业参数显示图,通过实时的数据,了解设备的实时运行情况;第三,是不同层面用户访问数据安全,要对不同层面的用户设置不同的使用生产信息管理系统的权限。

1.2 生产信息趋势图浏览功能

1.2.1 趋势图显示功能

趋势图显示就是通过系统对历史数据进行查询的功能,被查看的数据呈现出曲线趋势图的形态,配合时间轴形式进行展示,可以将一种或者几种工艺参数的趋势图添加在一起比较,分析工艺运行稳定时相关的参数,不稳定时异常的参数,趋势图显示功能有利于企业管理层和技术层对历史数据的追溯,从而找到操作失误的原因,进而提升操作人员的参数控制水平。

1.2.2 检索信息功能

系统中的数据非常多,用户需要正确、快速地查看需要的数据,这时就需要数据检索功能。通过对系统中当前值或者历史值的检索进行快速的查找。检索信息的方法包括:依据独立位号名称检索、依据工厂区域进行检索、依据信息种类进行检索、依据关键词进行检索等。

1.3 人性化的模块建立功能

在正常生产中各个工艺部分的数据较多,不同管理角色的人对数据的需求也有所不同,这时就可以应用生产信息管理系统建立适合自己需要的工艺流程数据显示界面,及时反馈数据信息并形成对应表格,此功能的实现是以DCS中的数据点为信息源,通过调用不同工艺部分的参数最后整合在一起,也是DCS系统的一种待开发的延伸性应用。

2 两个系统在化工工艺流程中配合使用的范围

2.1 生成生产所需的各种报表

生产报表中记录了一定时间之内,企业中公用工程与原材料的消耗量、产品理论产量与实际产量等。在系统中可以随意设置生产报表的开始与结束日期,按月按季度对生产数据进行比对,通过一定时间内企业的消耗能够对产品的单耗进行计算,随着工艺的变化及时调整工艺的参数设定,分析出前期生产中需改善的地方及后续生产成本的控制方案。

2.2 计算关键表现因子

能够对企业的生产情况进行反映的重要指标就是关键表现因子,根据工艺条件等情况进行各种能源、材料的消耗与理论产出的计算。通过将关键表现因子与理论参考值的对比,对每天的生产情况进行了解,及时调整生产,将损失降到最小。还可以通过月关键表现因子的计算发现生产中不足的地方,通过优化与调整提高产能。

2.3 计算控制回路表现因子

通过DCS中Design mode value实时输出的数据掌握回路当前的控制状态,通过对控制回路表现因子计算结果的统计,能够对DCS中控制回路的表现进行监视,发现其中表现不好的控制回路并进行优化。

2.4 分析关键设备运行情况

要根据管理层的需求对企业中的关键设备运行进行监视,通过对实时操作数据的获取得到操作取现,对关键设备运行中的操作情况进行直观监控。根据关键设备的运行情况对其操作与运行的合理性进行探讨,发现设备运行需要维护的部分,定时维保提高设备的安全性与稳定性。

3 两个系统在化工工艺流程中配合使用的益处

3.1 便于企业实时监控生产过程

随着自动化控制系统的实现,生产过程中更多地需要通过实时生产数据来对工艺参数或者生产过程进行调整与控制,确保生产的平稳进行。生产信息管理系统与化工自动化控制系统(DCS)在化工工艺流程中的配合应用完成了不同生产线、不同生产工艺过程中实时数据的集成,有利于企业对生产过程进行实时监控及各部分数据的对比分析与交流使用。

3.2 实现了生产管理层与执行层之间的信息沟通

生产管理层与执行层的信息脱节问题影响着生产与管理水平的提高。生产信息管理系统与化工自动化控制系统(DCS)在化工工艺流程中的配合应用,实现了生产管理层与执行层之间的信息沟通,形成了企业管理系统与控制形态的信息基层,有利于执行层及时准确的掌握生产管理层的生产导向与指令,对工艺状况、设备状况进行调整、对生产制约因素进行分析与解决,实现管理层与执行层的信息交流,提高了执行效率与效果,通过这种平台增强了相互间的信息沟通,使操作人员及时改进产品质量,提高产能,减少能源消耗。

3.3 部门与部门之间信息的有效沟通

不同部门通过对生产数据的分析,各取所需,分析化验部门可以比较各工艺流程在不同工艺参数运行下,化验指标的变化,大致的对应关系,衡量出化验数据的准确性。商务部门可以根据某一阶段的产能及质量,建立库存信息,安排销售任务。使部门与部门间共享生产数据信息并可以即时交流,有利于相互配合提高协作效率。

4 总结

化工工艺流程中往往涉及到多个工序、多个部门,以往的信息交流模式往往导致信息的准确性不高、实效性低等情况,影响企业的生产经营。生产信息管理系统与化工自动化控制系统(DCS)在化工工艺流程中的配合应用,在一定程度上解决了这些问题。通过各种功能实现对生产过程的实时监控,及时发现问题,避免事故发生;能够通过对原材料与能源用量的计算及时优化生产,减少物耗与能耗,提高经济效益,增强企业核心竞争力,这两套系统的配合应用有着很高的实用价值与广阔的应用前景。

【参考文献】

[1]苏珊,王可朝.采油三厂生产信息管理系统与油田公司A2生产信息系统接口开发[J].电脑编程技巧与维护,2010,2:41-42+73.

第2篇:化工生产工艺流程范文

【关键词】化工生产;工艺流程;产排污;一般特征

0 引言

一般来说化工产品的生产过程都比较复杂,主要体现在生产工序多、操控要求高。有时要得到一个化工产品需要经过几十个工序,动用上百个设备。但有一点是不变的,那就是任何化工产品的生产过程都包含若干个化学反应、产物分离、物流输送流程、热量传递等单元式的生产过程。因此,为了便于对化工生产工艺流程中产排污一般特征的认识,可将化工生产工艺流程分割成化学反应、物料分离、物料输送流程及热量传递、物料的计量包装等单元式的工艺流程。在认识化工生产产排污一般特征时,从单个流程开始认识,逐个分析击破,最后再将污染源汇总,达到了解化工生产产排污特征的目的。

1 化工生产工艺流程的组成

化工生产工艺流程可分割成物料输送、传热工艺、化学反应工艺、物料分离工艺以及物料计量、包装工艺等单元式组成部分,需要强调的是将化工生产工艺分割成单元式工艺流程只不过是为了便于认识工艺流程产排污特征的一种理想化设想,在实际化工生产过程中这些单元式工艺流程之间并不存在严格界限,它们都是有机融合在一起的。

1.1 物料输送工艺流程

物料输送是在化工生产过程中将物料从一个设备输送到另一个设备工序安排的程序。在化工生产过程中会使用很多设备,也将需要将物料在各设备之间转移的工序。由管路、储罐和输送设备组成的工艺流程即为化工生产过程中的物料输送工艺流程。物料输送工艺流程是化工生产工艺流程中的纽带,是将各生产设备联系在一起的生命线。合理的输送工艺流程不仅能提高生产效率而且能降低能耗,反之亦然。

1.2 传热工艺流程

传热工艺是在化工生产工艺过程中控制温度、压力工序安排的程序。化学反应和反应物料的分离都是在一定的温度、压力下进行的,用来控制化工生产过程中温度、压力下进行的,用来控制化工生产过程中温度、压力的工艺流程即为能量传递工艺流程。合理的能量传递工艺流程能大大地提高生产效率而且能极大地减少能耗,降低生产成本,提高经济效益,它也是衡量该生产工艺水平的一个重要指标。

1.3 化学反应工艺流程

化学反应是化工原料在反应装置里进行化学反应得到新产品工序安排的程序,它是化工生产工艺流程的核心部分,它的先进与否直接关系到该生产工艺技术水平。很明显,在化工生产过程中肯定会发生一个或多个化学反应,只有发生化学反应的生产过程才是化工生产过程。

1.4 物料分离工艺流程

物料分离是将化学反应工艺流程中的生成物分离成高纯度产品各项工序安排的程序,有时也称之为传质工艺流程。原料在发生化学反应时会同时发生很多副反应,也就会产生很多副产物。而化工生产是要根据工艺要求得到较纯物质,因此,在化工生产过程中就必须将发生化学反应得到的混合物进行分离从而得到较纯的物质。实际上,之所以认为化工生产过程复杂,主要表现在反应混合物的分离过程复杂。一个产品的分离可能包含吸收、精馏、过滤、萃取、结晶、干燥等多个工序。化工生产物料分离工艺流程是化工生产工艺流程的主要部分,它的优良与否直接关系到该产品的收率情况,也是衡量该生产工艺水平的主要指标。

1.5 物料计量、包装工艺流程

计量就是在化工生产过程中对原料、中间产物、产品进行量化的过程。包装是为便于产品的储运、对外供应而进行的一种操作。在化工企业中,物料的计量、包装是化工生产过程不可或缺的一部分。准确、快速对物料计量、包装对确保整个化工装置生产过程的安全连续运转,有着非常密切的关系和重要作用。

2 产排污一般特征分析

分析化工生产中的产排污通过将化工生产工艺流程分割成单元式的工艺流程,从单个流程开始逐个分析认识,将复杂的流程分段梳理,达到了解掌握整个生产流程产排污情况的目的。笔者以某公司天然气制亚氨基二乙腈生产工艺为例,将化工生产根据单元式工艺流程分段划分对其产排污一般特征进行分析。

2.1 物料输送过程的产排污

物料输送过程中的产排污主要指生产中所使用的易挥发原辅料,在生产过程中贮存、使用等环节,不可避免地产生挥发气体,排放废气主要发生在两部分:生产系统和储运系统,包括无组织逸散和有组织排放。将产生的挥发性气体通过管道集中收集处理后排放可转变为有组织排放。

天然气制亚氨基二乙腈项目生产系统排放集中在氢氰酸装置液氨净化工序、氢氰酸反应工序、甲醛装置甲醛合成工序、羟基乙腈装置羟基乙腈合成工序产生的NH3、甲醇、甲醛等挥发性气体,主要发生的节点在反应釜阀门的泄漏及原料液输送转移过程。储运系统排放集中在氨罐区、甲醇罐区、甲醛罐区等,主要污染物为NH3、甲醇、甲醛等挥发性气体。

2.2 传热工艺过程的产排污

传热工艺过程中的产排污主要指生产中的集中供热、供汽系统所排放的污染物,天然气制亚氨基二乙腈项目具体是指废热锅炉(包括尾气燃烧炉和有机废液焚烧装置)产生的锅炉废气和锅炉排污水。

2.3 化学反应过程的产排污

化学反应过程通常是一个密闭的工艺系统,产排污一般特性为工艺过程产生的不凝气体和反应废催化剂。天然气制亚氨基二乙腈项目具体是指反应装置产生的尾气和废催化剂,其中尾气成分以CH4、HCN、CO为主,属可燃性气体,处置手段为尾气吸收后燃烧排放,主要污染因子包括烟尘、SO2、NOx等;废催化剂包括氢氰酸装置氢氰酸反应器产生的废催化剂、甲醛装置甲醛合成产生的废银催化剂等。

2.4 物料分离过程的产排污

物料分离过程由于化学反应过程副反应众多,反应混合物成分复杂,为得到较纯物质使得分离过程复杂,产排污点众多。天然气制亚氨基二乙腈项目废气污染环节包括亚氨基二乙腈装置多次离心母液焚烧产生的焚烧废气、亚氨基二乙腈装置晶体干燥、硫酸铵装置晶体振动干燥过程中产生粉尘,以及硫酸铵装置硫铵液浓缩结晶过程产生浓缩蒸汽;废水污染环节包括氢氰酸装置天然气预处理过程产生的水洗脱硫废水、亚氨基二乙腈装置原液结晶过程产生的分离废水、亚氨基二乙腈装置反应液急冷、蒸发过程产生的急冷废水;固废污染环节包括原辅料天然气、液氨过滤净化产生的废活性炭、有机废液焚烧装置产生的炉渣等。

2.5 物料计量、包装过程的产排污

物料计量、包装过程中的产排污主要指生产的产品在计量包装过程中排放的污染物,所排放的污染因子产品中所含成分为主,以气态、粉尘的形式排出。

3 结论

通过将化工生产工艺流程分割成单元式的工艺流程,分析化工生产工艺流程产排污一般特征如下:

3.1 可将复杂的化工生产工艺流程分割成物料输送流程、化学反应、物料分离、热量传递及物料的计量包装等单元式的工艺流程

3.2 物料输送过程中的产排污一般为生产中所使用的易挥发原辅料,在生产过程中贮存、使用等环节产生挥发性气体

3.3 传热工艺过程中的产排污主要指生产中的集中供热、供汽系统所排放的污染物,通常以锅炉污染物为主

3.4 化学反应过程通常是一个密闭的工艺系统,产排污一般特性为工艺过程产生的不凝气体和反应废催化剂

第3篇:化工生产工艺流程范文

关键词 高职院校;专业课程;化工工艺概论;真实场景;项目化设计

中图分类号 G718.5 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2012)26-0045-04

高职院校在专业课程项目化方面已形成三种模式:一是全项目化,大量压缩学科知识,建立以项目课程为主体的课程体系;二是附属式项目化,即在学习原有学科课程后,让学生通过完成完整项目,来获得综合实践能力;三是单一课程项目化。专业课基于真实场景的项目化设计属于第三种模式。本文以《化工工艺概论》课程为例进行项目化设计探究。

一、基于真实场景的课程项目设计原则

项目化设计是将传统的学科体系课程中的知识、内容转化为若干个教学项目的一种方法。高职专业课基于真实场景的项目化设计是将工作世界中既定的工作任务作为课程载体,根据工作过程分解成工作项目,再按工作项目设定学习项目,将专业理论知识融入学习项目之中,使学生通过学习获得课程知识和生产技能。为此,课程项目设计应遵循以下原则。

以工作任务为中心。《化工工艺概论》作为理论知识与实践相融合的课程,主要介绍化工生产过程中必需的知识,以工艺过程原理、工艺条件和工艺流程的分析与组织为重点,培养学生知识应用能力,使学生获得化工生产过程基本技能与方法,为学生从事相关工作打好基础。学习《化工工艺概论》的目的是使学生全面了解化工生产的完整工艺过程,并把学习目标指向工作目标。因此,必须坚持以工作任务为中心,组织课程项目。

以典型产品为载体。《化工工艺概论》为化工类专业基础课程,内容包括化学工业的资源路线和主要产品、化工生产过程基本知识、化工生产过程工艺条件分析、典型的化工生产过程选介、化工生产工艺流程、化工安全及“三废”处理[1]。由于课程内容是基于技术的,教材由不同的专家编写,各章节自成体系。要以典型产品为项目载体,将典型化工产品的生产工艺过程与课程目标相结合,使所学知识与当地化工生产紧密结合,使学生有针对性地学习。

二、基于真实场景的课程项目设计步骤

基于真实场景的课程项目设计的两大关键性因素,即课程内容的选择和课程内容的序化,旨在追求工作过程的完整性而不是学科结构的完整性[2]。《化工工艺概论》课程的内容序化,以工作逻辑取代知识逻辑,其课程内容的序化线索需要在项目载体的工作关系中去寻找。

第一步,确定项目载体。根据《化工工艺概论》课程特点,选择 “年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”为项目载体。

第二步,采用工作分析技术,对“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”的工作体系进行分解,获得三个形式化的工作项目,即原料的预处理,化学反应过程控制,产物的分离及精制。

第三步,以真实工作任务及其工作过程为依据进行知识分析。根据工作项目重新优化组合教材,将《化工工艺概论》课程分解成15个项目,每个项目指向数个达成目标,见表1、2、3。

这些项目的达成目标既涵盖该项目的生产工艺,又涵盖传统课程体系的相关知识点,使学生在实际“工作情境”下进行学习,他们在完成每个课程项目之后,知识、能力和素质三方面都有很大提高。

三、基于真实场景的课程项目设计要注意的问题

(一)课程载体的选择坚持实用、就近和方便的原则

“实用”是指选择与课程相关度大的生产工艺。《化工工艺概论》课程选择“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”的生产工艺:一是该生产工艺规模较小,日产氰乙酸乙酯3吨左右,便于训练学生的计算能力,如物料衡算、能量衡算、转化率、选择性和收率等的计算。二是工艺相对简单,如原料预处理项目,涉及反应物输送、混合、预热等相关操作;化学反应过程控制项目,涉及化学反应条件,如常压,80℃~85℃,水滑石作为催化剂,釜式反应器;产品精制处理项目,涉及过滤、精馏和储存等相关操作。三是涉及的设备相对较多。“就近”是指在学校选择与课程相关的生产工艺,必须考虑企业与学校之间的物理距离,目的是确保学生能随时去企业接触企业生产。“方便”是指方便学生进企业参观、见习和实习,要求企业与学校在一定程度上进行合作,且生产工艺必须公开化,不存在工艺保密因素。

(二)课程项目的内容组织尽可能保留原课程知识

基于真实场景的课程项目设计实际上也是一个伴随学科体系的解构而凸显行动体系重构的过程。课程项目的内容组织:一要根据工作项目合理确定课程项目,每个工作项目包含的课程项目数量不宜太多,控制在3~6个,尽可能将课程知识分配到各个项目中去;二要彻底地以课程项目为单位分解原来的知识体系,打破思维定势,不要求学生立即掌握一个课程项目所需要的所有知识,而是在课程项目逐个完成的过程中逐渐掌握这些知识。

(三)项目课程的组织实施要围绕生产过程展开

第一,做到理实一体。将“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”的生产工艺作为一个整体项目引入《化工工艺概论》课程,该项目在组织实施时必须做到理实一体。学生可以去现场参观整个生产过程,了解生产工艺流程及操作要领;通过多种途径查阅目标产品的性质及用途,查阅所用原料的性质及获取途径;通过现场观察,绘制该项目生产工艺流程图、设备图、管路图;通过生产能力对目标产品进行物料衡算、能量衡算和经济效益估算;通过互联网了解该工艺的最新发展状况与动态。同时,促进学生对项目以外的相关知识的探究。

第二,将理论应用于解决实际问题。从表1可以看出,每个课程项目都有数个达成目标,如工艺条件的分析与选择,达成目标有热力学分析、动力学分析、温度选择、压力选择、原料配比选择、停留时间选择等。对于这些达成目标,课本只从理论上进行一般的介绍,与实际脱节。如上述达成目标的“原料配比选择”,课本上并没有作详细的介绍,原料配比在实际生产中要求是很严格的:当碳酸钠或氰化钠配料比不足时,过量的氯乙酸不能转化为氯乙酸钠,会使乙酸乙酯含量降低。当碳酸纳配料比过量时,易产生羟基乙酸钠,也会降低氰乙酸乙酯的含量。当氰化钠配料比过剩时,会产生羟基乙酸钠,同时,还产生丙二酸钠,严重影响收率和质量。当盐酸配料比不足时,一部分氰乙酸钠不能转化为氰乙酸,会导致氰乙酸乙酯的收率降低。只有将所学理论应用于解决实际问题,学习才有意义。

第三,教师要经常深入企业。项目课程的组织实施,对教师提出了更高的要求:一是教师必须对课本知识体系有全面了解;二是教师对选择的项目生产工艺相对熟悉;三是教师必须具有创新思维,能根据生产工艺将课程知识进行项目化处理,将原教材进行二次开发,变成项目化教材;四是与企业形成默契,能根据课程项目教学进展安排学生去企业观察、调查、探究等。

(四)项目课程的评价要以形成性评价为主

传统的课程评价以理论考核为主,重点考查学生对分析方法、原理等知识的掌握程度,缺乏对学生实际应用能力的评价。基于真实场景的项目课程评价需要制定新的评价体系,评价主体有学生、教师和企业;评价方式包括终结性评价和形成性评价,以形成性评价为主;评价内容将能力、素质、知识的考核融合于项目(或任务)的完成过程及能力的形成过程中。

从表1可以看出,每个生产项目都有一个或数个与课程项目相关的达成目标,学生每完成一个课程项目,都需要完成一个与生产项目相关的达成目标评价。评价方式可以是学生相互评价,如工艺条件选择、原料选择等。学生可以查阅相关资料,通过课堂交流方式进行;教师评价,如工艺流程示意图、设备选择等,学生通过实地观察,教师根据实际生产工艺情况进行评价;企业评价,如化工生产过程的常用指标与经济评价,包括转化率、选择性和收率、生产能力与生产强度、工艺技术经济评价指标等,让企业管理人员结合生产的实际情况进行评价。这有利于学生了解理论计算与实际情况之间的差异,进一步加深对生产工艺过程的理解。

《化工工艺概论》课程采用基于真实场景的项目化设计并用于教学实践,收到了较好效果,学生学习主动性和兴趣明显增强。实践表明,高职专业课基于真实场景的项目化设计,应结合区域经济特点、学校自身条件、课程标准来选择项目,编写具有自身特色的项目化教材。教师作为教学的设计者和实施者,其能力和水平直接影响课程设计的水平和实施效果,应给予教师时间进行充分准备,包括岗位调研、生产项目选择、课程项目设计等,并在实施过程中不断优化。

参考文献:

[1]卞进发,彭德厚.化工工艺概论[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2]姜大源,吴全全.德国职业教育学习领域的课程方案研究[J].中国职业技术教育,2007(2):47-54.

Study on Project Design of Specialty Courses Based on Real Scene in Higher Vocational Schools

——The Case of Project Design of the Course of “Outline of Chemical Process”

ZHANG Song-bin

(Jiangsu City Vocational College, Rudong Jiangsu 226400, China)

第4篇:化工生产工艺流程范文

关键词:高职;精细化学品生产工艺;整合与重构;项目化教学

课程是构成人才培养模式的核心要素,而课程改革也是人才培养模式创新的核心关注点。我国传统的职业课程设置以学科课程为主体,关注的是学生知识结构体系的构建,强调知识体系自身的完整性、系统性,尽管学科课程有利于教师组织教学及学生学科知识的掌握,但却缺乏与工作的直接联系,不利于学生对技术及工作过程知识的掌握,而这两类知识却往往是职业教育内容的核心。

项目教学法是以典型的职业工作任务为依托建构学习内容,它要求教师在教学活动中根据职业岗位的知识和技能要求,从典型的职业工作任务中合理设计教学项目,学生则在教师的指导下按照实际工作过程的完整程序,完成整个教学项目。这个过程中,学生通过“学中做”和“做中学”,可以概括性地了解到其潜在职业岗位的主要工作内容,并能够在整体性的工作情境中认识到自己能够胜任的工作,并理解和掌握课程所要求的技术知识和工作技能,获得分析问题和解决问题的能力。

《高职精细化学品生产工艺》课程是一门核心专业课,其特点决定了实施项目化教学更有助于学生获得相应的岗位职业能力及学生职业素养的养成。

明确《高职精细化学品生产工艺》课程教学目标

高职教育的培养目标是“培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才”,这种人才介于技能型和学术型之间,具备一定的理论知识,技能结构则以心智技能、创造技能为主,其掌握的技术为理论技术,而不是经验技术。

因此,《高职精细化学品生产工艺》教学应以需求为导向,在课程设置、教学内容、教学模式和方法等方面遵循“以应用为目的,以必需和够用为度”的教学原则,以学生为本位,使学生具备化工技术的应用能力,适合化工行业对人才的要求,从而让他们更好地参与市场竞争。具体的课程目标分为以下几个方面。

能力目标通过本课程的学习,使学生能选择典型精细化学品的合成路线,会分析典型精细化学品生产中所用的原料和产品指标要求;能识读并绘制典型精细化学品生产工艺流程图;能正确分析典型精细化学品生产中的影响因素;能根据典型精细化学品生产反应的特点选择反应器,并能对其生产过程进行操作与控制;能熟悉商品标准化技术;能对生产中的事故进行分析和处理;能在生产过程中发现不安全因素和环境污染问题;能熟练使用精细化工产品测试常用的一些通用仪器;能分析和运用复配技术进行精细化学品的配方工作;能通过各种媒体资源查找所需信息;能自主学习新知识、新技术,具有产品开发能力;能独立或小组协作制定工作计划并实施;能积极寻找科学方法分析和解决问题。

知识目标了解典型精细化学品的性质、用途、生产情况和产品的包装与贮存;掌握典型精细化学品生产原料的净化及生产用催化剂的使用;掌握典型精细化学品生产的反应原理及生产过程中的影响因素;熟悉典型精细化学品的生产工艺流程;熟悉典型精细化学品生产设备的结构和特点;掌握典型精细化学品的商品标准化技术;熟悉生产工艺组织过程、安全与环境保护问题;熟悉精细化工小产品配方。

素质目标通过项目任务的实施,培养学生的创业精神、团队协作能力、沟通表达能力、工作责任心、职业规范和职业道德等综合素质。

高职精细化学品生产工艺课程设计

本课程在开发过程中,先进行了相关化工企业的岗位调研,获得岗位工作任务,然后邀请行业企业技术人员和专家召开座谈会,共同分析岗位需求,确立岗位职业能力与工作过程,并归纳岗位典型工作任务,与企业生产一线技术人员共同制定课程标准,共建更贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系,最后,针对实际工作过程中完成各项工作任务应具备的职业能力,将典型的工作任务转化成学习任务,设计学习项目,确立围绕突出学生职业能力培养和职业素养养成这一主线,形成理论实践一体化的课程体系改革的建设思路。

精细化工工艺教学内容涉及各种精细化学品的生产过程、反应装置及工艺流程,其特点是精细化工产品种类多、配方及成分多、涉及的基础知识多、涵盖多个学科知识。面对庞大的知识体系,如何根据精细化工专业的特点及培养目标,结合我校所处的地方特色及发展需要,在有限的教学学时内,使所选择的教学内容既有重点,又能使学生在精细化工领域有一定的知识广度,并能了解本领域内一些最新的研究成果和发展动态,是精细化工工艺课程教学的关键问题。

高职精细化学品生产工艺课程的整合与重构

本课程组遵循时代性、实践性和地方特色的原则,采用项目教学法将原来的《精细化工工艺学》课程和《精细化工综合实验》课程进行了整合。以往是先讲授完工艺学的课程,然后上实验课程,这种传统的教学模式重理论、轻实践,教学计划编制时理论教学先行,理论教学与实践教学环节各自独立,这种教学方式已不能适应培养现代高技能实用型人才的需要。项目化教学法可以使理论与实践教学很好地衔接,理论可以最大化地指导并应用到实践中,有助于学生真刀真枪地实训,全面培养学生的技术操作技能和职业综合能力,为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础。

以精细化工产品生产所经历的原料准备、化学反应、产品后处理和综合利用及三废治理过程的典型真实工作任务作为教学载体,并按照学生认知规律和能力形成特点,设计了10个学习项目,分别为表面活性剂、胶黏剂、涂料、食品添加剂、饲料添加剂、合成材料助剂、农药、洗涤剂、化妆品、香精与香料,构建了基于工作过程系统化的《高职精细化学品生产工艺》项目化课程(见图1)。

课程进行中,可由教师分析项目要求,给学生下达任务书。根据每类精细化学品中的典型产品,一个项目设计几个任务。以涂料的学习为例,任务布置如下。

任务一:中油度红色醇酸树脂漆的生产。任务二:氨基醇酸树脂磁漆的生产。任务三:环氧酚醛清漆的生产。任务四:白色热固性丙烯酸酯烘漆的生产。任务五:醋酸乙烯乳胶漆的生产。任务六:聚氨酯乳液涂料的生产。

每个任务细化为若干小任务,以中油度红色醇酸树脂漆的生产任务为例细化如下:(1)掌握涂料的配制原理。(2)掌握醇酸树脂生产的反应原理。(3)熟悉醇酸树脂生产过程中的影响因素。(4)熟悉醇酸树脂的生产工艺流程。(5)熟悉醇酸树脂生产设备的结构和特点。(6)掌握中油度红色醇酸树脂漆的配方。(7)熟悉配漆工艺。(8)了解醇酸树脂生产和醇酸树脂漆配制过程中的安全与环保问题。

高职精细化学品生产工艺课程项目教学教学实施方法

每个项目的教学采用资讯、计划、决策、实施、检查和评价六步法教学。

资讯学生根据任务要求,独立查找相关资料,并进行相关知识点的自我学习。学生在学习的过程中如遇到问题,可以向教师请教。

计划以精细化工3071班为例,将全班40位学生分成10组,每组4人,小组内共同讨论咨询后得到的信息,综合考虑各种因素后,制定初步工作计划。

决策学生制定的初步计划经小组讨论,教师审核,认为具有科学性和可实施性,则计划通过。实施按照决策通过的计划,小组完成预期的工作任务后,每个小组随机抽出一人进行公开答辩。这里要特别说明的是,由于化工行业涉及的危险品多,环境污染严重,操作条件苛刻,不可能像某些专业那样在校内建设大量的实训基地;另外,精细化工的技术保密性和垄断性也决定了在校企合作时,工厂仅限于让学生参观式的实习。故此在实施阶段有必要采取多种途径来完成任务,比如利用校内外实训基地的实训法、利用企业工厂的参观法、利用实验室的实验法、利用仿真软件的仿真法等。总之,要求学生不能只是利用搜集到的信息,写个项目报告来应付教师。例如中油度红色醇酸树脂漆的生产采取了工厂参观法和实验室法两种方法来完成。

检查这一环节学生要上交学习成果,包括项目报告、产品实物等。通过学生自查、互查、教师检查、查看任务的完成情况。

评价评价标准分为三部分,一是专业能力,包括专业资料查阅情况和信息处理能力、实施阶段的动手能力、项目报告的完成情况和条理性、PPT制作和汇报能力、知识考核(通过试卷形式);二是社会能力,包括工作态度、团结协作能力、交流和表达能力;三是创新能力,能否在工作中发现新问题,提出新方法,创造性地工作。这种评价不仅是对学生学习成果的静态评价,还包括对学习过程的动态评价,这种动态评价是从学生接受任务开始教师就时时掌握的。最后,通过教师的点评,帮助学生总结完成任务的过程和方法,找出不足和改进措施,把所学的知识与技能内化,同时给小组和个人打分。

通过对吉林工业职业技术学院精细化工3061及3071两个班实施《高职精细化学品生产工艺》课程的项目化教学实验表明,实行了项目化教学之后,大多数学生的学习积极性明显提高,学生对技术知识和工作过程知识的掌握情况良好。

在《高职精细化学品生产工艺》课程的项目化教学中,以典型精细化工产品的生产为切入点,以学生职业能力培养和职业素养养成为主线,以工作过程为导向,以典型工作任务分析为依据,以真实产品生产过程为载体,以校内教师和企业兼职教师为主导,以学生为主体,按照职业岗位和职业能力培养的要求,使学生的专业能力、方法能力和社会能力得到了提高,同时也激发了学生的学习兴趣。我们课程组在以后的教学工作中,还会继续努力探索精细化工产品生产工艺课程的基于工作过程的开发与应用。

参考文献:

[1]徐国庆.职业教育项目课程的几个关键问题[J].中国职业技术教育,2007,(2):9-10.

第5篇:化工生产工艺流程范文

关键词:钛白粉;生产工艺;现状;前景

0引言

自我国加入世界贸易组织之后,我国各个领域的经济都有了较快的发展。化工领域也不例外。化工领域中,钛白粉工业发展迅速,产量已位居世界第二。钛白粉的主要原料是钛,我国有着十分丰富的钛资源,但由于我国钛白粉工业起步较晚,在生产工艺、技术、设备和质量上都与国外同类企业有一定的差距,因而在产品出口以及环境治理上还存在一定的难度,因此大力推进我国的钛白粉生产新工艺技术是时展的必然趋势。

1我国钛白粉的发展状况

目前,钛白粉的主要生产方法有硫酸法和氯化法两种。其中应用最为广泛的是硫酸法,该方法为传统工艺,经过80多年的发展,技术成熟,设备也已基本定型。该法对原料品位要求不高,矿源丰富,价廉易得,但工艺流程长,“三废”排放较多,对环境污染大。氯化法是以金红石或高钛渣为原料,经氯化生产四氯化钛,然后在高温下氧化而制得。该方法是后开发的工艺,生产流程短,产品质量好,可实现生产的连续化和自动化,氯气可循环利用,“三废”排放少。目前,发达国家由于成本和环保的压力闲置了部分硫酸法生产线,新上的钛白粉生产线大部分采用氯化法,氯化法生产的钛白粉在钛白粉市场中占有越来越大的比重,但氯化法生产钛白粉的技术仅掌握在少数几家大公司手中,且进行技术垄断,一般不予转让;而国内目前尚无成熟的大型化氯化法生产技术。同时氯化法钛白工艺对原料的要求高,国内目前尚无可靠的原料来源。相比之下,国内硫酸法钛白技术与国外的差距已日趋缩小,尤其随着近几年对引进技术的消化吸收,我国硫酸法钛白的生产技术和装备水平有了新的突破,硫酸法生产钛白粉过程中产生的污染物大幅减少且硫酸法能生产氯化法无法生产的锐钛型钛白粉,因此未来一段时间内两种生产工艺将同时并存。

2钛白粉生产工艺简介

目前,在钛白粉生产过程中,应用最为广泛的是硫酸法和氯化法。下面就主要介绍这两种方法的工艺流程。

2.1硫酸法

从上个世纪末开始,硫酸法已开始广泛应用于钛白粉的生产工业中,此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料,技术较成熟,设备简单,防腐蚀材料易解决。

(1)硫酸法生产钛白粉的主要原理

以钛铁矿(钛渣或二者的混和料)为原料,通过硫酸使钛矿分解,钛矿中的TiO2与浓硫酸发生化学反应,反应后的产物有硫酸钛、硫酸氧钛、硫酸亚铁、硫酸高铁和水。经沉降、过滤后,将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来,然后再将硫酸氧钛进行水解,生成不溶于水的沉淀物偏钛酸,偏钛酸可以在高温催化剂的作用下生成二氧化钛,最后将二氧化钛碾碎后即可得到了钛白粉产品,根据不同钛白粉品种的要求,将煅烧、粉碎所得的钛白粉进行各种表面处理,即可使其质量达到不同品种的要求。

在这个过程中发生的化学反应方程式主要有四步:

第一步:TiO2+2H2SO4Ti(SO4)2+2H2O;

TiO2+H2SO4TiOSO4 +H2O;

第二步:Ti(SO4)2+H2OTiOSO4+H2SO4;

TiOSO4+2H2OTiO(OH)2+H2SO4

TiOSO4+3H2OTi(OH)4+H2SO4

第6篇:化工生产工艺流程范文

【关键词】柔性化;乳品工业;乳品;通用性;多品种;智能化;高效性

随着经济社会的快速发展,以及科技水平的不断提高,传统的生产工艺技术已经越来越不能满足人们日益增长的生活需求。人们对乳品的需求,已不仅仅是为了满足营养需求,更希望可以品尝到“多样化”和“个性化”的产品,这对乳制品的生产、加工和包装等工艺流程提出了更高要求。在自动化、信息化和智能化技术日趋成熟的今天,柔性化生产工艺技术已经在国内外各行业中得到了广泛的应用。

1传统的乳品生产工艺发展现状

1.1传统的乳品生产工艺存在的问题。传统的乳品生产工艺流程主要实现单一品种产品的大批量生产,其优点是单一产品的生产效率高,生产成本低。缺点是只能生产一种或几种相类似的产品,难以实现多品种的生产需求,不能够快速、灵活地适应新型市场的变化需求。1.2传统的乳品生产工艺发展的必要性。目前由于市场“多样化”“个性化”需求的发展,乳制品生产已由大批量、单一化生产工艺方式,逐步发展成为多品种、小批量的生产工艺方式,随之而来的,产生了柔性化生产工艺的概念。柔性化生产工艺由于其灵活性更好的特点,可以很好地满足当前市场对于乳制品“多样化”的需求。

2柔性化生产

柔性化生产是相对于硬性标准化生产而言的一种新型的生产方式,通过系统结构、人员组织、运作方式和市场营销等方面改革,使生产系统能对市场需求变化做出快速适应,同时消除冗余无用损耗,力求使企业获得更大经济效益。柔性化生产能力的强弱,主要体现在从一种产品生产转向另一种产品生产的难易程度即成本高低上。比如,乳品企业的某个生产厂,主要负责生产常温调制乳,但根据市场情况,近期市场对常温乳饮料的需求量增大,而对常温调制乳的需求量有所减少,为满足当前市场需求,需要对该厂的生产线做调整,由原来的生产调制乳转变为生产乳饮料。该过程看似简单,但需要对整线生产工艺流程做改变,这样就会导致生产成本增高、投产时间变长等问题。2.1柔性化生产的特点。采用柔性化生产技术,意味着生产线上的工艺设备具有很大程度的通用性,在进行新品或者其他品种的产品生产时,不需要或者较少对原有生产线进行改造,从而可以更加灵活地调整生产线,达到及时生产所需产品的目的。柔性化生产具有以下特点:(1)通用性柔性化生产技术的应用,可大大加强生产设备的通用性。生产线除了可以大批量生产某一产品外,还可以灵活的调整,并方便地进行多品种、小批量生产,实现各品种之间生产切换,成本低且快速。(2)智能化柔性化生产技术对生产设备的智能化要求高。基于规则的专家系统在柔性化生产中应用较为普遍,专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题。由于专家系统能简便地将各种事实及理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性化生产的各方面工作增强了柔性。以知识处理为手段的人工智能技术必将在柔性化生产中起着日趋重要的作用。(3)高效性柔性化生产技术是一种高效的生产方式,能够灵活地适应千变万化的市场需求。为了实现生产的柔性化,企业采取一系列的科学措施,如对工艺设备配置进行模块化设计,注重生产工艺设备、工序编排和人员训练的柔性,缩短各环节过程所需要的时间等。2.2柔性化生产技术在乳品工业中的应用。近年来,人们生活水平不断提高,对健康与营养知识的了解增加,对乳制品产生了很大需求,加上国家政策的大力扶持,我国乳制品行业有了突飞猛的发展。但由于乳品市场的“多变性”,行业竞争激烈,只有不断创新、寻求突破才可能在乳品行业中处于主导地位。为满足消费者对乳品的多样性要求,同时力求实现“个性化定制”,大型乳制品企业在乳品工业中采用柔性化生产工艺技术。通过提高对产品设计的平台化、模块化、标准化的要求,来实现通用化、自动化、智能化的柔性化工艺工艺技术,减少由于应对变化的装备投入,这样就可以在低工艺装备投资的条件下,最大程度的实现产品的多样化和个性化。

3乳制品企业对生产工艺技术优化升级

3.1生产工艺技术优化升级的必要性。新形势下,中国乳制品行业面临的机遇与挑战并存。国内乳制品市场千变万化,消费者需求具有多样性,面对激烈的市场竞争,乳制品企业需要应对各种挑战。而在面对机遇时,要做到“准”和“快”。能够及时生产畅销乳品来满足消费者需求,并在市场中占据一席之地。虽然极具挑战,但市场潜力巨大。我们以创新推动发展升级,在挑战中赢得机遇,实现生产工艺技术的优化升级。3.2生产工艺技术优化升级实际应用。在面对机遇和挑战的新形势下,我们积极寻求创新,对各工厂生产线的工艺技术做了系统优化升级,采用柔性化生产工艺技术替代传统的“刚性”生产工艺技术。在优化升级过程中,主要对生产线中前处理阶段的配料工序和后工段的灌装工序采用柔性化生产工艺技术,从而实现了一条生产线上多品项产品的生产,实现柔性化工艺技术的工厂同一条生产线可以生产4~5种品项,大大提高了乳品生产的通用性和高效性。

4总结

当今,“柔性”“敏捷”“智能”和“集成”是生产设备和系统的主要发展趋势,柔性化生产技术已成为当今世界生产技术发展的前沿科技。柔性化生产技术是乳品工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定乳品工业发展的未来,且具有战略意义的举措。

作者:高安平 单位:内蒙古蒙牛乳业股份有限公司

参考文献

第7篇:化工生产工艺流程范文

关键词:化工工程 化工设计 工艺流程设计

一、化工设计

(一)化工设计的概念和类型

1.化工设计的概念

设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。化工设计是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程,并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济可行性,再根据工艺流程以及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等,进行合理的工厂布局设计以满足生产的需要,最终使工厂建成投产的全过程。化工设计是一种创造性活动,它包括工艺设计和非工艺设计。工艺设计是化工厂设计的核心,决定了整个化工设计的概貌。非工艺设计是以工艺设计为依据,按照各专业的要求进行的设计,它包括总图运输、公用工程、土建、仪表及其控制等。

2.化工设计包括三种设计类型

新建工厂设计;原有工厂的改建和扩建设计;厂房的局部修建设计。每种化工设计通常分为以工厂为单位和以车间为单位的两种设计工厂化工设计包括厂址选择,总图设计,化工工艺设计,非工艺设计以及技术经济等各项设计工作。其中化工工艺设计内容主要有:生产方法的选择,生产工艺流程设计,工艺计算,设备选型,车间布置设计以及管道布置设计,向非工艺专业提供设计条件,设计文件以及概算的编制等。

(二)化工设计的分类

1. 根据项目性质分类

(1)新建项目设计

新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。这类设计往往由开发研究单位提供基础设计,然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况进行工程设计。

(2)重复建设项目设计

由于市场需要或者设备老化,有些产品需要再建生产装置,由于新建厂的具体条件与原厂不同,即使产品的规模、规格及工艺完全相同,还是需要由工程设计部门进行设计。

(3)已有装置的改造设计

已有装置的改造包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”,优化生产过程操作控制,提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。这类设计通常由生产企业的设计部门进行设计,对于生产工艺过程复杂的大型装置可以委托工程设计部门进行设计。

2.根据化工过程开发程序分类

(1)概念设计。基础研究结束后,应进行概念设计。概念设计是从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计,内容包括:过程合成、分析和优化,得到最佳工艺流程,给出物料流程图;进行全系统的物料恒算、热量衡算和工艺设备计算,确定工艺操作条件及主要设备的形成和材质;进行参数的灵敏度和生产安全性分析,确定三废处理方案;估算装置投资与产品成本等主要技术经济指标。

(2)中试设计。按照现代技术开发的观点,中试的主要目的是验证模型和数据,即概念设计中的一些结果和设想通过中试来验证。

(3)基础设计。基础设计除了一般的工艺条件外,还包括了大量的化学工程方面的数据,特别是反应工程方面的数据以及利用这些数据进行设计计算的结果,

3.化工设计的特点

化工设计具有政策性强、技术性强、经济性强、综合性强、创造性强和受多方条件约束的特点。

二、化工工程设计的现状

我国化工设计行业的企业服务功能从单纯的工程设计,发展到为工程建设项目的勘察设计、采购、施工、调试等提供全过程服务的工程总承包和项目管理,服务领域也从单纯的工程技术服务延伸到向BOT、BOOT 等生产经营管理服务。化工设计作为主要服务于化工领域的行业,在近年来化工行业景气度提升、化工行业固定资产投资增长的背景下,主要工程公司/设计院工程业绩良好,企业资质能力不断提高,整体化工设计行业销售收入规模不断增长。在新的市场经济形势下,中小型化工设计院向工程公司转型关乎企业的生存需要。

三、化工工程设计

(一)生产方法和工艺流程

1.工艺流程选择的原则

(1)先进性 先进性是指在化工设计过程中技术上的先进程度和经济上的合理可行。

(2)可靠性 可靠性主要是指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。

(3)合理性 合理性是指在进行化工厂设计时,应该结合我国的国情,从实际情况出发,考虑各种问题,即宏观上的合理性。

2.生产方法和工艺流程确定的步骤

(1)材料搜集与项目调研(2)生产设备类型与制造厂商调研(3)对调研结果进行全面分析对比

(二)工艺流程设计

1. 一个典型的工艺流程

2.工艺流程设计的任务

流程设计的主要任务包括两个方面:一是确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式,达到由原料制得所需产品的目的;二是绘制工艺流程图,要求以图解的形式表示生产过程中,当原料经过各个单元操作过程制得产品时,物料和能量发生的变化及其流向,以及采用了哪些化工过程和设备,再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。

设计目标:为了使设计出来的工艺流程能够实现优质、高产、低消耗和安全生产。

3.工艺流程设计方法

(1)先判断是成熟工艺还是待开发工艺,如果是成熟工艺可以参考借鉴已有装置或局部采用新技术新工艺,若为待开发工艺则应按照概念设计、中试、基础设计、工程设计的顺序进行设计。

(2)工艺流程:原料与处理过程、反应过程、产物处理过程。

四、结语

随着国内市场经济的不断发展,国民经济发展水平的不断提高,化工行业固定资产投资的稳定增长,未来化工设计行业在我国国民经济中的市场地位将会不断提高,同时国内西部大开发等区域战略实施将驱动未来国内化学工业投资需求,行业发展前景广阔。我国化工企业也在竞争中不断地变化。在化工工程项目造价管理领域,特别是在造价控制的方法上,从理论上、方法上借鉴国内外己有的成果,对化工工程造价控制的方法进行系统的分析,对于业主也就是投资方来说,可以减少在化工工程上面的投资,这些都是今后化工设计的主要研究方向。伴随着科研技术的不断深入和进步,我们有理由相信,我国的化工设计道路必然会越走越远。

参考文献

第8篇:化工生产工艺流程范文

【关键词】精细化工 生产 控制

在当前的化学工业领域,精细化工生产过程占据着越来越大的比重,然而因其过程特性复杂、规模小、大多采用间歇批量生产等特点,其生产过程在综合自动化方面看普遍低于石化、石油及基础化工等大型化工生产,这在很大程度上给我国精细化工行业的经济效益及技术水平带来了影响。由此可见,对精细化工生产过程的特点及其控制技术的实际情况和发展趋势进行研究,促进精细化工过程综合自动化水平的有效提高,这都能有效的促进精细化工生产的发展,具有十分重要的意义和技术价值。

一、精细化工生产过程的控制技术及其特点

1.品种多、批量小、产品换代快

精细化工产品与30多个行业有关联,种类多,具有较强的专用性,并且应用范围是特定的,用量较小。受快速多变的市场需求的影响,使精细化工产品市场寿命不长、换代速度快,小批量生产。产品品种繁多的特点与其专用性和小批量的特点都是有关联的,并且是针对应用对象对产品性能的多种需要而定的。由于市场需求在不断的、快速的发生变化,这就要求开发和研究更快速、高校的精细化工生产过程,要在最大限度减少实验次数、缩小实验规模的基础上对现有工艺过程做到尽快的转化,促使其速度和效率的提高。因此,针对工艺过程中的测量及数据采集的手段应进行加强,以使更多有用的数据通过更少的试验和生产而获得;对数据的分析处理进行深化,为工艺过程建立起模型,在工艺设计、研究及开发中更多的应用模拟仿真、优化技术。控制系统的设计与实验也尽量利用仿真技术作为辅助,对控制系统的快速原型化技术展开研究,结合工艺过程系统共同接受仿真试验,以使控制系统的设计更为有效,对控制参数实现控制,最终达到安全可靠的操作和控制工艺过程。

同样是受市场需求快速多变的影响,生产装置要具有更强的通用性和灵活性,可以满足各种形态规格产品的生产,因此要尽量实现生产过程的柔性化,对柔性生产过程的控制方面进行研究。为了更好的促进生产过程的灵活性和柔性的提高,能满足多目的、多品种的生产要求,可以借助计算机集成批量配方进行控制。按照产品及其生产工艺路线和操作规程的不同,对不同的批量控制配方软件进行开发,借助计算机控制系统进行运行,这样工艺过程的工艺流程和操作条件就会与产品实现对应,实现柔性化的生产。能够有效的促进生产时间的缩短、生产效率的提高,促使其更好的与市场快速多变的需求相适应。

2.较强的非线性、时变性,间歇及半连续过程对

生产批量小是精细化工产品生产的一个特点,也正是因为其这以特点决定了其多运用间歇及半连续工艺,这种工艺在生产过程中大多是一批一批投料,在历经合成反应、精馏、提纯、干燥、出料等环节完成批量生产。精细化工产品生产随着时间发展其参数不断在该变着,过程中呈现着大范围、动态的变化,工作点不稳定,因此要求工作范围更宽、适应性更好的控制系统。并且通常情况下精细化工产品的附加值会随其纯度的提高而提升,如果对产品纯度要求高,就会运用到精密精馏等生产工序,使其具备更明显的非线性特征。

由于很多精细化工过程都表现出明显的时变、非线性等特性,使得很多过程特性参数测量难度大,操作约束多,干扰多,并且无法对过程进行逆转、无法进行补救,这就在很大程度上加大了精细化工过程的控制难度。然而因为精细化工过程是一个重复的过程,不断重复批次生产,因此可以对之前的批次生产进行总结,从中获取经验,以促进工艺操作的改进。对此,合理的对过程重复性进行利用, 批次一批次迭代学习控制这样具有一定智能特性的先进控制策略应用价值很高。

3.劳动强度大,操作步骤繁琐,工艺流程复杂

间歇及半连续工艺是精细化工生产过程较多运用的方式,整个过程会经历复杂的生产工艺流程,操作起来十分复杂,自动化水平很低,给工艺人员带来了高强度的劳动。产品的生产过程中总是要历经一系列的化学反应,而一些反应本身就很复杂,有可能是串联、链反应、平行或可逆等等。有时通过一个反应可能会有多种异构物产生,不单单会生成主产物,还有很多副产物共同出现。工艺介质就有多样化的相态,一把情况下是非均相物料体系,均相物料体系较少。生产工艺过程大多数是复杂难以操作的,很容易出现错误,造成产品质量不达标、浪费原料的现象,更有甚者会引发安全事故。针对这一类型的工艺过程,为了推动精细化工过程测量、记录及操作的自动化,可借助以ISA? SP88间歇过程控制标准模型为基础的配方控制方法,通过计算机严格遵照工艺操作规程规定的工艺步骤和运行条件来实现集成控制。对此,早在上世纪的80年代初,国外就已经在工业生产中运用这一技术,当前,我国国内也有一部分企业实现了这一控制方式的运用。

二、结论

更新换代快速是精细化工产品一个典型的特征,受其影响普遍情况下选择小批量、多品种的生产形式,正是由于这个原因在其生产中有较多的间歇及半连续工艺过程,具有较强的时变性和非线性;它要经过复杂的工艺、繁杂的操作,高强度的劳动,同时其工艺介质都是易燃易爆、具有一定腐蚀性和的产品,生产中要严格保证安全。因此,针对精细化工过程开展的测量和控制工作会面临很多问题,同时又受到来自市场需求多变的需求,这都使研究和应用精细化工过程控制技术面临了更高的挑。

在这样的情况下,精细化工过程的控制技术在国内外有如下的发展动向:自动批量生产逐渐取代简单的程序控制、顺序控制;DCS控制、计算机控制逐渐取代仪表控制;生产质量和生产工况的综合性统计过程控制逐渐取代简单的参数控制;先进的迭代优化控制逐渐取代人工控制、常规PID控制等。由此可以想到,推动这些新型控制技术的发展,并且扩大应用规模,能够很好的促进精细化工过程的综合自动化水平的不断快速提高。

参考文献:

第9篇:化工生产工艺流程范文

关键词:炼焦; 生产 ;工艺流程

前言

伴随着国内以及世界钢铁工业的迅速发展,对于炼焦产品的需求也在与日俱增,相关行业的产能迅速扩大,也带来了严重的资源浪费和环境污染,影响了国民经济的稳定健康发展。对此,为了加快炼焦产业结构的调整,实现产业的绿色发展,政府有关部门加强了对炼焦工艺的研究,并且制定了相应的行业准入条件。

1炼焦的概念

炼焦,是指在隔绝空气的条件下,将炼焦煤加热到1000℃,通过热分解作用和结焦作用,产生焦炭、焦炉煤气以及其他化学产品的工艺,是现代钢铁工业中一个非常重要的环节。炼焦得到的焦炭高温强度大、气孔率高,是高炉炼铁中一种非常重要的燃料,同时也可以作为还原剂、输送剂以及支撑剂等,而作为副产品的焦炉煤气发热值极高,可以作为加热炉和平炉的一种气体燃料,同样是钢铁工业生产中一种重要的能源组分。就目前的发展情况分析,炼焦生产通常需要用到焦炉以及相应的辅助设备,包括装煤、推焦、熄焦以及筛焦几个比较关键的环节。为了保证良好的生产效率,在每一个焦炉组中都会配备相应的装煤车、拦焦机以及电动车等,同时还设置有必要的焦台和筛焦站。最近几年,伴随着炼焦工艺的发展,其关键环节也出现了一定的变化,如煤捣固工艺、配型煤工艺以及煤预热工艺等,促进了炼焦效率以及焦炭质量的提高[1]。

2炼焦的生产工艺流程

2.1备煤

备煤主要是对炼焦煤的制备,主要是将从煤矿运来的煤制备成配比准确、质量均匀、粒度适中,能够满足炼焦要求的煤料,其一般流程包括了卸煤、贮存、配比、粉碎以及混合,在制备完成后,还需要将其运到焦炉贮煤塔进行存储。备煤环节对于炼焦的质量影响巨大,必须得到足够的重视。对于作业人员而言,必须强化煤炭的配比设计和混合处理,保证配煤的精准度,减少质量波动,以稳定焦炭的质量。

2.2炼焦

对于已经制备好的煤料,应该从煤塔中取出,利用装煤车运输到炭化室装炉。干馏产生的焦炉煤气会在经过集气系统后,进入到回收车间,进行相应的回收利用。而在经过一个结焦周期(由装炉到推焦,根据炭化室的宽度不同而有所差异,通常情况下为14-18h)后,使用推焦机,将炼制完成的焦炭经拦焦机推进熄焦车内,待熄焦完成后,放入到晾焦台上,进一步进行筛分和贮藏。炼焦车间一般包括两个炼焦炉构成的炉组,需要将其布置在同一中心线上,在中间搭设煤塔,以方便煤炭的运输。同时,熄焦塔与炭化室中心的距离不能低于40m,如果采用的是干法熄焦,则需要额外设置干熄焦站,在炼焦车间,还应该设置相应的管道系统和换向系统。

2.3煤气净化

煤气净化是非常复杂的,主要包括以下几个流程:(1)冷凝鼓风:炼焦过程中产生的荒煤气,夹杂有大量的焦油和氨水,如果直接排放,不仅会造成环境的污染,而且也是一种浪费,需要对其进行处理。在其沿吸煤气管道进入到气液分离器后,经气液分离后的荒煤气会进入到横断初冷器进行二段冷却,等待后续处理。(2)煤气脱硫:主要是去除煤气中的硫元素,减少污染成分。对于采用再生塔流程的工艺技术,可以不需要设置独立的再生塔和反应槽等,而对于采用喷射再生槽流程的工艺技术,则不需要设置独立的液封槽、反应槽以及富液泵等设备[2]。(3)硫铵工艺:在经过脱硫处理后,煤气会经过预热装置进入到饱和器中,分成两股,在饱和器前室的环境空间中,利用硫酸吸收煤气中的氨,然后再次合并,进入到后室,再次经母液喷淋,到达旋风式除酸器,对煤气中夹杂的酸雾进行分离,并将处理后的煤气送到终冷洗苯流程。(4)终冷洗苯:在经硫铵工艺处理后,煤气的温度在55℃左右,会首先进入到终冷塔中,进行二段冷而却,利用循环冷却水逆向接触煤气,将其温度降低到39℃左右,然后送入终冷塔的上段。在这个过程中,冷却水的温度会上升到44℃左右,在经下段循环喷洒液冷却器冷却到37℃后,可以循环使用。(5)脱萘流程:对于煤气中萘的处理,可以采用管式炉法连续脱萘工艺,经粗萘工段后,煤气的温度降低到了25℃以下,从底部进入洗萘塔下段,冷却至22℃后接触低萘贫油,对煤气中的萘进行吸收[3]。

3结语

总而言之,炼焦产业在现代钢铁工业发展的带动下获得了巨大的进步,炼焦的工艺技术持续提高,工业流程也在持续改进。本文对炼焦及其生产工艺流程进行了简要分析和讨论,希望能够为炼焦产业的健康发展提供一些帮助。

参考文献:

[1]田锁根.捣固炼焦的生产实践探讨[J].燃料与化工,2011,42(1):33.

[2]何文海.炼焦工艺及用煤技术发展研究[J].建筑工程技术与设计,2015,(16):77.