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石油化工工業(yè)論文:智能工業(yè)及石油化工技術變革論述

摘要：本文針對智能工業(yè)與石油化工技術的變革進行了具體的研究，首先闡述了石油與化工的現(xiàn)狀，提出了智能工業(yè)為目標的變革措施，從空間維度和分布式應用兩方面對技術框架進步進行了論述，最后提出了在工藝過程中無線化和無人化的實際應用。

關鍵詞：智能工業(yè)；石油化工；技術變革

石油化工工業(yè)的轉型是當前的一個重要趨勢，主要因為石油石化工業(yè)受到新能源革命和頁巖氣技術以及化學反應工程新變化的影響。有關碳鏈變化的工業(yè)是石油化工工業(yè)的本質，石油化工就是對新物質和新應用進行創(chuàng)造和發(fā)展，石油化工技術的變革真正開啟了新能源材料、新結構和功能材料的時代。

1石油與石化工的現(xiàn)狀

將原油和天然氣從陸地或海洋的油井中進行提取，然后利用各種方法將其運輸?shù)綗捰蛷S。之后煉油廠通過各種物理和化學變化對原油和天然氣進行處理。蒸餾是整個工業(yè)處理過程的核心[1]。CDU和VDU是蒸餾的兩個進程，其中將有價值的餾分和汽油從原油原料中提取出來是CDU的主要目的。煉油廠裂解的原料就是石化行業(yè)應用的材料：天然氣的組成部分就是提取出的石腦油和丁烷。更輕和更寶貴的部分是通過對重油分子進行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是兩種分解的過程。當前全球提出的100%新能源計劃是最大的挑戰(zhàn)，石油化工工業(yè)傳統(tǒng)的框架將會被全電動和太陽能汽車所改變，因此石化可能會被新能源全面代替，新能源將會成為能源新的提供者者，而將在非傳統(tǒng)能源方面集中石油化工的主要產(chǎn)品，如經(jīng)過創(chuàng)新的有機高分子材料。

2技術框架的進步

2.1空間維度的進步

目前從空間上來說。石油化工行業(yè)要從人類居住的核心區(qū)遷移到非適合人口生活的邊緣區(qū)域，這是石油化工行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢[2]。同時海上或陸地上的油井要從傳統(tǒng)獲取原油過度到對原油產(chǎn)品進行制造的方向。石油化工技術進步最直觀的反應就是微型化的石化工業(yè)生產(chǎn)的過程，這個生產(chǎn)過程也是與地球表面的分布具有聯(lián)系。反應過程空間尺寸的縮小受到納米技術對催化反應貢獻的影響，這也從側面說明石化企業(yè)要從技術上對自己的工業(yè)空間進行重新設計。新石油石化工業(yè)空間的形態(tài)就是垂直工廠，當前的油井都是將陸地或者海洋內部的原油向陸地表面和海平面上進行提升，但是在未來要在陸地內部和海洋底部直接實驗整合石油反應過程的目標，因此石油工廠發(fā)展的基本方向在地球表面上是不應該出現(xiàn)的。根據(jù)當前的開采技術相應的油氣資源樂意在頁巖層上進行獲取，但是未來相應物質成份的轉化可以直接在地下進行。其本質就是將轉化與獲取的過程融合在一起。

2.2分布式的應用

石油石化工業(yè)趨管線化是改變當前油氣管線在地球表面遍布的一種必然趨勢。所謂的管線就是支撐流體力學服務的系統(tǒng)，如果轉化物質的過程在產(chǎn)油區(qū)本地進行，則會大大降低對管線的依賴程度[3]。從保護環(huán)境的方面來說，輸油管線也是一種重要的潛在污染源，所以管線化的實現(xiàn)也是在一定程度上進行環(huán)境的保護。

3工藝過程的無線化和無人化

工業(yè)自動化技術發(fā)展基礎結構的主要代表形式就是工業(yè)無線化，無人工廠和機器人服務真正意義上的實現(xiàn)都是由無線化來完成的。本文主要是對無線網(wǎng)絡如何覆蓋全工藝的過程以及普及無線應用如何用創(chuàng)新的商業(yè)模式進行促進這兩方面進行重點研究。無線網(wǎng)線技術的演進速度對無線網(wǎng)絡服務外包有著決定性的影響，這并不是用簡單的投資回報問題就可以說明的[4]。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)自身無法實現(xiàn)運營無線工業(yè)網(wǎng)的主要原因是傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的本質是在有線通訊的基礎上進行建立的，其在管理理念和應用創(chuàng)新方面沒有積累有關無線化工藝過程的知識，對于處理無線化所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的能力也不具備。在傳統(tǒng)的概念中就存在無人工廠，但是隨著智能工業(yè)框架的發(fā)展對于當前各種技術挑戰(zhàn)帶來的需求無人工廠的本身已經(jīng)無法使其得到滿足，主要是因為在傳統(tǒng)的概念中無人工廠主要是工業(yè)過程完成以后預置管理流和過程控制流的總稱。但是在智能工業(yè)的框架中，需要對面向定制和迅速響應服務的系統(tǒng)進行建立，傳統(tǒng)的無人工廠模式對于這種實時的影響過程難以使其實現(xiàn)。在無人工廠模式為未來的發(fā)展過程中，其管理平臺的策略主要是利用模塊化的功能來實現(xiàn)的，其不同工藝過程的安排和實施的共線或則制造平臺化主要多是利用人工智能來實現(xiàn)的。

4結語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟和技術的發(fā)展，對新能源的利用越來越重視，而石油化工傳統(tǒng)的框架將會受到新能源利用的巨大沖擊，因此石油化工的技術框架也要進行變革和進步，如對納米技術進行利用、對垂直工廠進行建造以及分布式的應用等，另外隨著我國技術的不斷進步石油化工的工業(yè)過程也會逐漸實現(xiàn)無線化和無人化，而且當前的石油石化工業(yè)對環(huán)境也會造成巨大的壓力，這些都加快了石油石化工技術框架的轉型，因此石油石化工技術的發(fā)展在一定程度上也是由環(huán)境決定的。

作者：趙云 單位：中國石油撫順石化公司北天集團生產(chǎn)部

石油化工工業(yè)論文:石油化工企業(yè)工業(yè)用火安全技術措施初探

摘要 : 在石油石化企業(yè)中，設備及流程管網(wǎng)的安裝維修、技改更換，都需要進行工業(yè)用火作業(yè)施工。筆者結合工作實踐，闡述了切斷與隔離、拆卸與遮蓋、置換與清洗、清理與清除、監(jiān)測監(jiān)控等 工業(yè)動火“五項安全技術措施”。

關鍵詞:工業(yè)用火安全生產(chǎn)技術措施

石油石化企業(yè)工業(yè)用火（又稱工業(yè)動火）是指使用氣焊、電焊、鋁焊、塑料焊、噴燈、電鉆、砂輪等工具，在易燃易爆危險區(qū)域內作業(yè)和維修油氣容器、管線、設備及盛裝過易燃易爆物品的容器設備，能直接和間接產(chǎn)生明火及火花的施工。在石油石化企業(yè)中，設備及流程管網(wǎng)的安裝維修、技改更換，都需要進行工業(yè)動火施工，而且經(jīng)常是一邊生產(chǎn)，一邊用火，稍有不慎很容易發(fā)生火災爆炸事故。因此，保證動火安全就成了石油化工企業(yè)的首要監(jiān)控目標。

根據(jù)工作實踐，筆者就陸上石油化工企業(yè)而論，認為確保安全用火作業(yè)施工，在制定動火方案時，應從以下五個方面采取安全技術措施。

1 切斷與隔離

在對設備實施動火檢修之前，必須使其與運行系統(tǒng)可靠隔離。在法蘭上裝設盲板或隔離是使檢修設備和運行系統(tǒng)隔離的最保險的方法，應注意以下安全事項：

1.1 首先必須將需要用火的部位與整體斷開。如將動火的設備、管道及其附件和相關聯(lián)的運行系統(tǒng)整體斷開，關閉閘門，拆掉相聯(lián)的管線，并加好盲板或堵頭。[1]應特別注意，不能用簡單的關閉閥門代替隔絕。盲板除必須保持不滲不漏外，還應保證能承受管路的工作壓力，避免受壓破裂。盲板的強度應按平封頭的強度標準計算。有條件的工藝設備在盲板前應加放空管或壓力表，并派專人監(jiān)管和掛牌警示。

1.2 如果用火部位與相臨危險裝置很近，應在動火作業(yè)區(qū)四面加筑防火墻或防屏障。[2]這樣做的目的，一方面，隔絕了易燃易爆的物料和介質氣體進入用火作業(yè)施工點；一方面在用電焊作業(yè)時防止電流進入主體危險裝置。

1.3在管道與容器連接的部位進行用火作業(yè)時，通常采用絕緣螺栓將管道法蘭與容器法蘭之間加絕緣盲板臨時固定，以隔離管道與容器法蘭之間的電焊雜散電流的通道。

1.4在采用電焊用火作業(yè)中，實行防護接地措施是非常必要的。防護接地是為防止被用火的設備、設施及管道、容器因電焊機雜散電流引起火災而設置的專用接地線，其接地電阻應小于10Ω。施工現(xiàn)場電氣線路布局與要求應符合GBJ50257的要求。通過接地線將雜散電流引入大地。

2 拆卸與遮蓋

2.1在易燃易爆危險區(qū)域內，應嚴格限制用火。但在確需用火作業(yè)的情況下，凡能拆下來的設備、設施、管線及其附件應從主體上拆下來，拆卸（安裝）時應采用防爆工具作業(yè)。與主體危險裝置隔離后，移到非用火區(qū)域安全地方預制用火，用火后及時熄火清理場地，再將預制好的設備、設施、管線及其附件安裝回原處。[3]

2.2 對于用火作業(yè)點（處）相鄰的非密閉的設備槽、取樣口、罐口、放空排放口等處，凡是用火作業(yè)施工中所產(chǎn)生的電火花能濺及的地方，包括容易被人忽視的排污溝、地下井口、集油池等，都要進行密閉封堵遮蓋。同時還要注意來自周邊處于上風向30米產(chǎn)生易燃易爆的氣體生產(chǎn)場所的影響。

3 置換與清洗

為保證檢修動火和罐區(qū)作業(yè)的安全，檢修動火前要對設備內的易燃易爆、有毒氣體進行置換、吹掃；對積附在器壁上的易燃易爆、有毒介質的殘渣、油垢或沉積物要進行認真的清理，必須時要人工刮鏟、熱水煮洗等，對酸堿等腐蝕性液體及經(jīng)過酸洗、堿洗過的設備應進行中和處理。

3.1 對于盛裝過易燃易爆介質的管線、容器、儲罐等，在用火作業(yè)前必須進行嚴格的隋性介質置換，將原有的易燃易爆介質排出，消除管線、容器、儲罐內形成爆炸性混合物的條件，置換出的易燃、有毒氣體應排至安全場所。

3.2 在拆離的設備、管道及其附件內積有易燃易爆物料、污垢或殘渣時，應嚴格按規(guī)定和要求進行蒸汽蒸煮、吹掃等方法清除，同時還應對現(xiàn)場積有的易燃易爆物料、污垢或殘渣及時清除并強制通風降低可燃氣體的濃度，待可燃氣體濃度檢測合格后方可用火作業(yè)。

3.3清洗置換后在進入容器設備前30min必須采樣分析，嚴格控制可燃氣體、有毒有害氣體濃度及氧含量在安全指標范圍內，分析合格后才允許進入容器設備內作業(yè)。如在容器設備內作業(yè)時間長，至少每個2 h分析一次或中斷作業(yè)超過1小時分析一次，如發(fā)現(xiàn)超標，應立即停止作業(yè)，并迅速撤出人員。

3.4動火前應對動火現(xiàn)場周圍環(huán)境或動火設備內的易燃氣體進行分析。動火分析不宜過草，一般應在動火前半小時內進行。如果動火作業(yè)間斷半小時以上，應重新分析。動火分析合格的標準是：爆炸下限≥10%的可燃氣體（蒸氣），其可燃物含量≤1%為合格；爆炸下限＜10%且≥4%的可燃氣體（蒸氣），其可燃物含量≤0.5%為合格；爆炸下限＞1%且＜4%的可燃氣體（蒸氣），其可燃物含量≤0.2%為合格；爆炸下限≤1%的可燃氣體（蒸氣），其可燃物含量應控制在爆炸下限的20%以下；富氧設備的管道、容器及附近的氧含量≤22%為合格；其它設備、管道、容器內部動火作業(yè)氧含量19～22%為合格。

4. 申請程序與審批

4.1 石油工業(yè)用火實行工業(yè)用火申請報告書制度是安全用火的重要保障。按照《石油工業(yè)動火安全規(guī)程》SYT 5858―2004的要求，用火單位（生產(chǎn)管理單位）與施工單位首先就用火部位、施工作業(yè)內容共同進行危害識別、現(xiàn)場技術交底。[4]根據(jù)交底，施工單位的技術、安全人員編制用火作業(yè)技術（安全）措施組織方案（此方案也可分為技術、安全兩個不同的方案）。方案應詳細說明動火作業(yè)范圍、確定危害和風險、作業(yè)（或交叉）施工技術安全防范措施及應急預案。編制的方案應先報請施工單位有關部門負責人審核后，再呈報生產(chǎn)管理單位審批。

4.2石油工業(yè)用火申請報告書（許可證）的填寫必須按照統(tǒng)一的格式要求規(guī)范填寫，其內容應根據(jù)編制方案中用火部位，用火級別、安全措施、用火人、監(jiān)護人及用火負責人等相關要求后，逐級申請與審批。

4.3 用火作業(yè)申請報告書（許可證）只在簽發(fā)的一個場所、一個作業(yè)班次有效。

5監(jiān)督與管理

5.1 實施用火作業(yè)前，監(jiān)督人員嚴格按照申請報告書（許可證）填寫的內容逐項確認（在確認中增加補充措施），各項措施滿足安全用火條件，用火人、監(jiān)督人全部到位后方可用火作業(yè)。

5.2 動火作業(yè)申請報告書（許可證）只限一處用火（用火地點），實行一處、一證（動火作業(yè)申請報告書）、一人（用火監(jiān)護人），禁止用一張動火作業(yè)申請報告書（許可證）多處用火。

5.3 工業(yè)動火申請報告書（許可證）有效時間為一個作業(yè)周期。如果中國石化《用火作業(yè)安全管理規(guī)定》要求，油田、銷售企業(yè)的有效時間不超過5天，煉化企業(yè)一級、特級有效時間不超過8小時，二級有效時間不超過3天，三有效時間不超過5天。如在用火作業(yè)規(guī)定的有效時間（或交接班）不能完成，作業(yè)前應重新按程序填寫申辦動火作業(yè)申請報告書（許可證），或在交接班時重新確認，進行技術交底，并由接班相應人員簽字后方可持續(xù)有效。

5.4在油氣集中的場所進行多處用火時，相連通的各個用火部位不應同時進行。上一處用火部位的施工作業(yè)完成后，方可進行下一個部位的施工作業(yè)。

5.5生產(chǎn)單位和施工單位應指定用火作業(yè)監(jiān)督人和監(jiān)護人，負責用火現(xiàn)場的協(xié)調和管理，并檢查和確認用火措施的落實，用火作業(yè)人員應遵守生產(chǎn)單位的用火作業(yè)安全制度。執(zhí)行“申請報告書（許可證）沒有批準不動火，防火監(jiān)護人不在現(xiàn)場不用火，防火措施不落實不用火”的原則。

5.6 施工過程中，要定時對危險部位有關數(shù)據(jù)進行檢測，并填寫記錄。對前后檢測數(shù)據(jù)進行對比監(jiān)控，出現(xiàn)異常波動時，應立即停止用火作業(yè)，并及時找出原因，在問題排除后，再進行檢測，在檢測數(shù)據(jù)達到安全要求時，再開始用火作業(yè)。實踐證明，用火現(xiàn)場監(jiān)護人高度的責任心和配合先進檢測設備的應用，是保證工業(yè)用火施工安全的有效措施。

6結論

在用火項目確定以后，在制定和采取必要的安全技術措施之后，并不能完全保證用火施工萬無一失。特別是（特）大型用火施工，涉及生產(chǎn)、設計、工程、安全、消防等多個部門，技術復雜，組織難度大，危險程度高。因此，各職能部門必須提前組織召開用火施工協(xié)調會議，對用火施工的措施、方案進行研究，綜合制定出用火施工的安全措施和事故應急預案。在用火施工時，做到組織、措施、教育、監(jiān)控、預案“五落實”，實現(xiàn)全員、全方位、全過程的控制，才能確保用火施工優(yōu)質、安全、高效的完成。

石油化工工業(yè)論文:石油化工工業(yè)自動化儀表及系統(tǒng)

[摘 要]石油化工工業(yè)在國民經(jīng)濟的發(fā)展中有重要作用，是我國的支柱產(chǎn)業(yè)部門之一。現(xiàn)代自動化儀表的智能化技術及系統(tǒng)改善了儀表本身的性能，影響了控制網(wǎng)絡的體系結構，其適應性越來越強，功能也越來越豐富.本文主要闡述了石油化工工業(yè)自動化儀表及系統(tǒng)。

[關鍵詞]石油化工業(yè)自動化儀表及系統(tǒng)

1 石油化工工業(yè)

石油化工工業(yè)是由化學工業(yè)發(fā)展而來，石油化工指以石油和天然氣為原料，生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品的加工工業(yè)。石油產(chǎn)品主要包括各種燃料油和潤滑油以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產(chǎn)這些產(chǎn)品的加工過程常被稱為石油煉制。石油化工產(chǎn)品以煉油過程提供的原料油進一步化學加工獲得。生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品的第一步是對原料油和氣（如丙烷、汽油、柴油等）進行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯為代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生產(chǎn)多種有機化工原料（約200種）及合成材料（塑料、合成纖維、合成橡膠）。這兩步產(chǎn)品的生產(chǎn)屬于石油化工的范圍。有機化工原料繼續(xù)加工可制得更多品種的化工產(chǎn)品，習慣上不屬于石油化工的范圍。

2 石油化工自動化

石油化工自動化也分煉化自動化、油氣田自動化、海上平臺自動化及輸油、氣管線自動化等分支。從20 世紀60 年代起，我國在引進、消化、吸收基礎上，已經(jīng)形成了石化工業(yè)和創(chuàng)新體系。2006年9 月投產(chǎn)的茂名年產(chǎn)100 萬噸乙烯工程，新建裂解裝置國產(chǎn)化率達到了 87.8%。目前我國在裂解技術、有機原料生產(chǎn)技術和聚合技術三大領域均有了一批自己的專利技術。煉油廠的燃料產(chǎn)品中，壓縮天然氣（CNG）和液化石油氣（LPG）等氣體燃料將成為21 世紀汽車的主導能源，加上天然氣原料增加因素，對于煉化工業(yè)的工藝會有一定影響。由于節(jié)能、環(huán)保、有效利用資源的要求，石化技術正出現(xiàn)新的突破，即出現(xiàn)第二代石化技術。

3 自動化儀表及系統(tǒng)

3.1 自動化儀表

自動化儀表主要有壓力儀表、溫度儀表、物位儀表和流量儀表四種。

①壓力儀表壓力范圍為負壓到 300MPa（高壓聚乙烯反應器）壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表采用多種原理，而且可用于脈動介質、高溫介質、腐蝕介質、粘稠狀、粉狀、易結晶介質的壓力測量，精度可達 0.1 級。

②溫度儀表石化現(xiàn)場設備介質溫度一般都需要指示控制，溫度范圍為-200℃到 +1800℃.大多數(shù)采用接觸式測量.在現(xiàn)場指示的水銀玻璃溫度計多被雙金屬溫度計取代，最常用的是熱電阻、熱電偶。

③物位儀表在石化行業(yè)一般以液位測量為主，由于測量過程與被測物料特性關系密切，物料儀表沒有通用產(chǎn)品，按測量方式分為直讀式、浮力式、輻射式、電接觸式、電容式、靜壓式、超聲波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸縮式、矩陣渦流式等。

④流量儀表如今所說的流量，不是一般的流速，是單位時間內流經(jīng)有效截面的流體的體積和質量，另外還需要求知管道中一段時間內流過的累積流體的體積和質量（流量積算儀）。

3.2 其他儀表

3.2.1 分析儀和在線過程分析儀

從工藝上看，生產(chǎn)過程中對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的保證，只是間接保證最終產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的質量合格，所以對過程中物料成分的直接分析和對最終產(chǎn)品的成分分析是非常重要的。又從環(huán)境保護的角度看，排放的物質也是要分析和在線監(jiān)測的。多變量控制已在煉油，石化行業(yè)開始進入生產(chǎn)階段，它以DCS為基礎，可以是獨立的，也可以是一個軟件包，它與多變量動態(tài)過程模型辨識技術，軟測量技術有關，多采用測控與PID串級控制相結合方式等。

目前在煉油廠中，對于分析儀器和在線過程分析儀的需求很旺盛，分析儀器的高科技含量，特別是對多學科配合要求高等，使得近年來分析儀器的科研和應用投入力量大，主要有液相色譜、氣相色譜、質譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、原子吸收及等離子發(fā)射光譜、電化學等分析儀器。

3.2.2 執(zhí)行器

由執(zhí)行機構和調節(jié)機構聯(lián)動構成。石化行業(yè)經(jīng)常使用的是氣動執(zhí)行器，少數(shù)液動執(zhí)行器，其中氣動薄膜調節(jié)閥又是最常用的，另有少數(shù)氣動活塞、氣動長行程執(zhí)行機構。調節(jié)機構（閥）由閥體、閥芯、閥座、上閥蓋等構成，其中閥芯有平板、柱塞、開口3種類型。按閥體結構分調節(jié)閥的產(chǎn)品有直通單座、直通雙座、三通型、隔膜型、軟管閥、閥體分離閥、凸輪撓曲閥、超高壓閥、球閥、籠形閥等。

3.3 控制和安全系統(tǒng)

①常規(guī)控制石化工業(yè)自動化的連續(xù)控制、批量控制、順序控制的基本控制策略沒變。其中主要為連續(xù)控制，或稱反饋控制、回路控制，仍然以 PID 調節(jié)為基礎，功能塊之間連接可以是多重串接、選擇性連接、并聯(lián)連接，自動補償、自動跟蹤、無擾切換，多配方自動改變參數(shù)或功能塊連接方式。它能在保持系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上滿足復雜參數(shù)的計算、綜合指標的顯示和監(jiān)控，從而幫助操作人員實現(xiàn)回路操作、單元操作應付多種燃料變化、原料變化，實現(xiàn)生產(chǎn)指標、節(jié)能指標，保證環(huán)保運行，完成大型裝置的開、停車、一般故障處理及一般連鎖保護。但石化行業(yè)目前的主流控制策略仍是適應多回路控制站的功能塊復雜組態(tài)能力的控制策略。

②智能控制和優(yōu)化在現(xiàn)代控制論的推動下，各種智能化算法應運而生，其中除智能 PID 控制器外，多變量預測控制已在煉油、石化行業(yè)開始進入生產(chǎn)實踐階段。

③人機界面目前石化企業(yè)正在由一個裝置一個控制室逐步過渡成數(shù)個裝置一個控制室，而且最終是以 CRT 或 LCD 屏幕顯示為主，輔以少數(shù)顯示儀表和指示燈，以鼠標、鍵盤操作為主，輔以觸摸屏及少數(shù)旋鈕和按鈕，工業(yè)電視攝像頭攝取的畫面也由專用屏幕逐步納入 DCS 操作站的屏幕。

④安全儀表系統(tǒng)石化裝置由于大型化、連續(xù)化及工藝過程復雜、易燃、易爆、對環(huán)境保護要求高等原因，安全性要求日益提高，由 DCS 等設備完成安全連鎖保護的方法，在某些企業(yè)已經(jīng)不能滿足要求，所以緊急停車系統(tǒng)（ESD）等為 DCS 之外的單獨設備。此外還有火災和可燃氣體監(jiān)測系統(tǒng)（FGS）、轉動設備管理系統(tǒng)（MMS）；特別是壓縮機組綜合控制系統(tǒng)（ITCC，因其防喘振而特殊）等。現(xiàn)在自動化儀表行業(yè)興起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全儀表系統(tǒng)（SIS），正是為了進一步滿足石化企業(yè)的需求而開發(fā)的。它是在安全總概念下，不同于3C強制安全認證、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是專門的工程解決方案，它連續(xù)在線運行，當偵測任何不安全過程事件時，能夠立即采取行動，以減輕可能造成的損失。功能安全還應結合風險度、安全指標、安全完整性等級（SIL）等，正確選用 SIS（或直接稱 ESD）系統(tǒng)。

結語

近幾年來，我國在自動化儀表的發(fā)展取得了巨大進步.現(xiàn)代自動化儀表的智能化技術及系統(tǒng)改善了儀表本身的性能，影響了控制網(wǎng)絡的體系結構，其適應性越來越強，功能也越來越豐富。

石油化工工業(yè)論文:石油化工工業(yè)廢水處理工藝研究

摘要：石油化工產(chǎn)業(yè)是促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，需對其工業(yè)廢水的特點進行分析，并研究其廢水處理工藝。

關鍵詞：石油化工工業(yè)；廢水；特點；處理工藝

前言

石油是人類得以進步和發(fā)展的動力，是人類目前普遍使用的一種資源，與石油有關的化工產(chǎn)品涉及人類日常生活的方方面面。但是，在化工廠的石油加工過程中，會產(chǎn)生大量的廢水，而且，在油田的開采的時候，原油中所含的水量也是廢水產(chǎn)生的一個主要途徑。據(jù)有關統(tǒng)計，我國目前的油田的綜合含水率達到80%左右，有些油田甚至超過了80%。現(xiàn)在人類生存的環(huán)境越來越差，受各種污染的影響越來越嚴重，特別是水污染問題越來越突出，成為人類額待解決的生存問題。

一、石油化工工業(yè)廢水的特點

1、廢水中污染物組分復雜

石油煉制、石油化工、石油化纖、化肥及合成橡膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，除含有油、硫、酚、知臍),COD,氨氮、SS酸、堿、鹽等外，還含有各種有機物及有機化學產(chǎn)品，如醉、醚、酮、醛、烴類、有機酸、油劑、高分子聚合物(聚酷、纖維、塑料、橡膠)和無機物等。當生產(chǎn)不正常或開停工及檢修刻間，排放的廢水中的污染物含量變化范圍更大，往往造成沖擊性負荷。

2、廢水處理難度大

石油化工廢水中的主要污染物，一般可概括為烴類、烴類化合物及可溶性有機和無機組分。其中可溶性無機組分主要是硫化氫、氨化合物及微量重金屬；可溶解的有機組分，大多數(shù)能被生物降解，也有少部分難以被生物降解或不能被生物降解，如原油、汽油、丙烯等。

隨著油田開采期的延長，尤其是油田開發(fā)的中后期，原油含水雖越來越高，但無水開采期則越來越短，目前我國大部分油田原油綜合含水率己達80%，有的甚至達到90%，每年采油廢水的產(chǎn)生量約為4.1億t，成為主要的含油污水源。含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、膠體濟解物質和懸浮固體等組成。含油廢水中的浮油是以一個連續(xù)相的形式浮于水而，這類污染物一般可通過機械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低，通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根據(jù)其化學性質決定其處理方法。

二、石油化工工業(yè)廢水處理工藝分析

1、物理處理方法

（1）隔油

在進行生物處理之前，我們一般會先對石油化工廢水進行隔油處理，這是因為好氧生物在活性污泥顆粒或生物膜的阻隔下會影響其活性，因為石油廢水中存在大量的油污，這些油污會降低生物處理方法的效果。利用隔油法處理廢水的時候，一把是在隔油池進行，在隔油池中，還可以對廢水中較大的顆粒物進行初步沉淀，是隔油池兼具除沉池的功能，達到一池多用的效果。

（2）吸附

由于固體物質具有表面多空的特殊構造，而這些密布的空洞能夠吸附廢水中所含的污染物，從而達到去除雜質、凈化水質的目的。在日常生活中我們就已經(jīng)用到用活性炭除污，而活性炭也是處理石油化工廢水常用的吸附劑，在實際操作中，常常結合絮凝、臭氧氧化等技術配合使用。活性炭等一些吸附物質可以去除廢水中的臭味和色度，但是我們之前就已經(jīng)說到，這種方法的成本相對較高，而且容易出現(xiàn)污染轉移，造成二度污染。

（3）高壓電場法

此種方式是在電場力的作用之下對油粒產(chǎn)生排斥或吸引作用，讓微細油粒能在運動的過程中相互碰撞結合，讓微細油粒可以聚結成大的油粒而浮在水面，從而使油水分層的目的能夠達到。

（4）膜分離

此種技術的方式包括：納濾、反滲透、超濾、微濾等方式，但不管哪一種有方式，都可以把廢水中的色度和臭味去除，同時把微生物、多種離子和有機物去除，使出水的水質能夠可靠穩(wěn)定。

2、化學處理方法

（1）絮凝

石化廢水處理過程的重要的絮凝,即通過對水加藥絮凝劑膠體粒子在水損害的穩(wěn)態(tài),膠粒相互碰撞和聚集,形成絮狀物質的分離。絮凝可以用來處理煉油廢水濁度、顏色、有機污染物、浮游生物和藻類污染物成分等。在特定的操作,通常和空氣浮動或絮凝沉淀技術結合,作為生化處理的預處理。目前,微生物絮凝劑,利用生物技術的污水處理,與其他絮凝劑相比具有許多優(yōu)點,如,易于生物降解,適用范圍、熱穩(wěn)定、效率高、無二次污染,因此廣泛的應用前景。

（2）光催化氧化

光催化氧化過程,能有效地將光輻射和O2、過氧化氫和抗氧化劑組合,以實現(xiàn)污水的目的,所以稱為光催化氧化。一些以太陽光為光源,二氧化鈦,二氧化鈦/Pt,氧化鋅作為催化劑,用這種方法處理含有21種有機污染物的水,得到最終的產(chǎn)品是二氧化碳,不產(chǎn)生二次污染。有些人拿鐵+和過氧化氫作為氧化劑,鐵離子和紫外線光之間的協(xié)同效應,使過氧化氫分解產(chǎn)生羥基速度大大加快,因此氧化效率提高,該方法在許多國家仍處于研究階段。

（3）臭氧氧化法

臭氧氧化法有其獨特的優(yōu)點:這種方法氧化時不產(chǎn)生污泥和二次污染。然而,它的運作和投資成本高,以及處理廢水流量不宜太大。臭氧氧化,一些廢水有機物完全氧化為水和二氧化碳,和大多數(shù)成氧化中間產(chǎn)物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技術用于深度處理,在氧化有機物質分解為氧氣和臭氧快速活性炭床在富氧條件下,得到再生,提高使用周期;同時活性炭表面需氧微生物活性增強,降解的有機吸附能力。能有效去除有機物,有機發(fā)色團的結構,改變加強能力的脫色活性炭。強大的LiSong與臭氧-活性炭工藝深度處理煉油廢水,COD、氨氮、揮發(fā)酚、石油平均去除率為82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指標,地表水Ⅳ類水質標準。

（4）濕式氧化法

濕式氧化法分為催化濕式氧化（CWO）和濕式空氣氧化（WAO）。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進行液相氧化的工藝過程，該技術是有效控制環(huán)境污染物的良好途徑，特別適宜于有毒有害污染物或高濃度難降解有機污染物的處理。CWO是將有機物在高溫、高壓及催化劑存在條件下，氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質的過程，它反應時間更短、轉化效率更高，但pH、催化劑活性對反應影響較大。

3、生化法

（1）高效好氧生物反應器

高效好氧生物反應器(HCR)融合了高速射流曝氣、物相強化傳遞和紊流剪切等技術，具有深井曝氣和污泥流化床的特點，是第三代生物反應器。已有學者利用其進行處理石油化工廢水的中試研究，結果表明，HCR啟動速度快，氧的利用率高，抗沖擊負荷能力強，去除效果穩(wěn)定可靠，BOD去除率可達75%-85%。

（2）膜生物反應器

膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理技術接合而發(fā)展的一種新型的污水處理裝置，廣泛用于中水回用和工業(yè)廢水處理。樊耀波等以MBR裝置處理石油化工廢水，試驗表明，BOD、SS和濁度去除率達到98%，COD去除率達91%，石油類、氨氮和磷等的處理效果也優(yōu)于常規(guī)二級污水處理，且穩(wěn)定性好，泥負荷較大，剩余污泥量少。

（3）生物接觸氧化

生物接觸氧化是在生物濾池的基礎上發(fā)展起來的一種生物膜法，它兼有生物濾池和活性污泥法的特點，負荷變化適應性強，不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，污泥產(chǎn)量少，占地面積小，處理方式靈活，便于操作管理；但負荷不易過高，要有防堵塞的沖洗措施，大量產(chǎn)生后生動物(如輪蟲類)，容易造成生物膜瞬時大塊脫落，影響出水水質。

結束語

石油化工工業(yè)廢水處理工藝是非常復雜的，在處理的過程中，要運用科學的技術和方法，這樣才能起到保護我們的身邊環(huán)境免受到污染和破壞的效果，從而保證人們的身心健康。

石油化工工業(yè)論文:淺談石油化工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘要：本文介紹了國際和國內石油化行業(yè)的運行情況，分析了我國石油化工業(yè)發(fā)展過程存在問題，并預測了我國石油化工業(yè)的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：石油化工業(yè)；運行情況；問題；趨勢

一、國際石油化工產(chǎn)業(yè)運行情況

2009年.在全球性經(jīng)濟衰退的環(huán)境下。西歐、北美及日本等發(fā)達國家的化工產(chǎn)業(yè)在2008年的基礎上進一步衰退。不計醫(yī)藥化學品在內。2009年歐洲的化學品產(chǎn)量同比下降約12%.美國下降9.4%。預計2010年歐洲和美國化工品產(chǎn)量將分別增長5%和3%.但仍難達到經(jīng)濟衰退前的水平。要完全從衰退中走出來還需要更長的時間。

二、我國石油化工產(chǎn)業(yè)運行情況

“十二五”期間。我國經(jīng)濟發(fā)展正處在工業(yè)化中期向工業(yè)化后期轉變的過渡時期。隨著我國工業(yè)化的階段性變化，主要是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)比重下降，而高端和新型產(chǎn)業(yè)將得到較快發(fā)展。在這個轉型時期，石油化工業(yè)全行業(yè)結構調整需進一步加快.以適應國內相關工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級對化工產(chǎn)品提出的更高需求。

2010年我國石油和化學工業(yè)經(jīng)濟運行取得了顯著成效，實現(xiàn)了“十一五”豐碩而圓滿的結局。與2009年同期相比，2010年石油化工業(yè)的全年總產(chǎn)值達到8.88萬億元，同比增長34.1%；實現(xiàn)利潤6900億元，同比增長36%；累計對外投資總額為11525億元，同比增長13.8%；累計實現(xiàn)進出口額4588億美元，同比增長40.3%，其中進口額為3245億美元，同比增長42.3%，出口額1343億美元，同比增長35.7%。總體來看，我國石油化工業(yè)在2010年保持了高速的增長態(tài)勢。

三、石油化工業(yè)發(fā)展存在的主要問題

（一）產(chǎn)能結構性過剩矛盾更加突出

“十一五”期間，石油化工業(yè)大多數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)能大幅增長，產(chǎn)品供給由“整體短缺”轉變?yōu)椋航Y構性過剩“。

傳統(tǒng)大宗石化產(chǎn)品的總產(chǎn)能明顯超過國內市場需求，裝置開工負荷較低，資源浪費嚴重。2010年，我國甲醇平均開工率不足45%，尿素平均開工率不足75%，燒堿平均開工率約為72%，聚氯乙烯平均開工率僅為54%。

高端石油化工產(chǎn)品嚴重短缺，進口依賴程度很高，部分高科技產(chǎn)品尚處于空白。2010年，我國進口合成樹脂3069萬噸，進口合成纖維單體1439萬噸，均創(chuàng)歷史新高；化工產(chǎn)品貿易逆差達433.82億美元，其中合成樹脂占89.9%。

（二）資源短缺仍是制約石化行業(yè)發(fā)展的主要因素

我國原油資源短缺.人均占有儲量只有世界平均水平的11%.并且產(chǎn)量難以在短期內大幅提升。隨著國內經(jīng)濟的快速發(fā)展。我國原油缺口逐年擴大，2009年我國石油缺口高達2.1億t，預計2015年將進一步達到2.62億t，原油進口依存度達到55%，同時還將面臨著國際原油價格巨幅波動的影響。原油資源的短缺。不僅對我國石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大制約，而且是關乎國家能源安全以及社會穩(wěn)定的重大問題。

（三）節(jié)能減排任務更加艱巨

石油和化學工業(yè)是能源消耗和污染物排放大戶，能耗和污染物排放均居工業(yè)部門前列。2009年全國石油和化學工業(yè)綜合能源消費量為3.84億噸標準煤，占工業(yè)能源總消費量的17.4%，位居所有工業(yè)部門的第二位。2009年全國化學原料及化學品制造業(yè)的化學需氧量排放量為60.21萬噸、氨氮13.16萬噸、二氧化硫130.15萬噸、氮氧化物41.98萬噸、煙塵78.81萬噸。

我國政府向國際社會做出承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放降低40%～45%。國家“十二五”規(guī)劃綱要也對節(jié)能減排提出了更加嚴格的約束性指標，石油和化工行業(yè)節(jié)能減排工作任重道遠。

四、石油化工業(yè)發(fā)展趨勢預測

（一）《十二五規(guī)劃》中的行業(yè)相關政策

2010年10月18日，中國共產(chǎn)黨第十七屆中央委員會第五次全體會議集體通過了《關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》。《建議》的第四部分為“發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力”。其中對加強現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)和綜合運輸體系建設提出要求：“推動能源生產(chǎn)和利用方式變革，構建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系，……完善油氣管網(wǎng)，擴大油氣戰(zhàn)略儲備……”。

2011年3月，全國兩會上具體公布《我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展十二五規(guī)劃綱要》，《綱要》在第九章、第十一章對如何促進石油化工業(yè)發(fā)展提出了更具體的措施。

（二）相關子行業(yè)的發(fā)展預測

預計“十二五” 期間我國原油進口量仍保持增長，原油資源不足仍然是制約國內煉油行業(yè)發(fā)展的主要原因，從獲得資源的條件和布局優(yōu)化的需要角度分析，臨港和石油化工產(chǎn)業(yè)薄弱地區(qū)會有更多發(fā)展機會。煉油能力的增加將以原有企業(yè)的改造為主，尤其是與乙烯的發(fā)展結合建設世界級煉化一體化的基地，新建煉油裝置將受到嚴格控制。將來會更側重特色油品的生產(chǎn)，具有特色的各類催化裂解技術的廣泛應用將使部分地煉企業(yè)生產(chǎn)出更多的化工原料，新建以重油加工生產(chǎn)油品的裝置將受到限制。預計到“十二五” 末期我國原油加工能力將達到4.8億～5億噸。

（三）下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

“十二五” 期間，我國有機原料的規(guī)模將加大，新技術應用增加；目前缺口較大的苯乙烯單體、ABS樹脂、PTA和乙二醇等裝置能力均有增加；特種合成橡膠的發(fā)展有較大突破；塑料改性和塑料合金將上一個新臺階。目前供求矛盾較為突出的品種主要有合纖單體（精對苯二甲酸、乙二醇、己內酰胺和丙烯腈）等，上述大部分產(chǎn)品每年仍有較大數(shù)量進口，國內市場滿足率在50%～ 70% 。值得注意的是，石油化工產(chǎn)業(yè)目前處在快速發(fā)展階段，原料優(yōu)化、工藝技術進步趨勢加快，很多有機原料產(chǎn)品都處于優(yōu)勝劣汰的競爭狀態(tài)中。有缺口的產(chǎn)品發(fā)展將面臨更多的機會，供求平衡的產(chǎn)品仍需通過結構調整和技術進步保持競爭優(yōu)勢。

石油化工工業(yè)論文:石油化工工業(yè)廢水處理工藝研究

【摘要】介紹化學法、物理法和生物法在石油化工高濃度有機污水處理中的應用狀況和最新進展，評述各種處理方法的適用條件和處理效果。在加快發(fā)展石油化工工業(yè)的過程中，必須高度重視污染防治工作，這對石油化工工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

【關鍵詞】石油化工工業(yè)廢水處理工藝

中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：A 文章編號：

石油化工是以石油為原料，以裂解、精煉、分餾、重整和合成等工藝為主的一系列有機物加工過程，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水成分復雜、水質水量波動大、污染物濃度高且難降解，污染物多為生物難降解有毒有害的有機物，對環(huán)境污染嚴重。隨著水資源的日益緊張和人們環(huán)境保護意識的加強，石油化工廢水的處理技術逐漸成為研究的熱點，新的處理技術和工藝不斷涌現(xiàn)，主要分為物化法、化學法和生化法。

一、物化法

1、隔油

石油化工廢水中含有較多的浮油，會吸附在活性污泥顆粒或生物膜的表面，使好氧生物難以獲得氧氣而影響活性，對生物處理帶來不利影響。一般采用隔油池去除，隔油池同時兼作初沉池，去除粗顆粒等可沉淀物質，減輕后續(xù)處理絮凝劑的用量。耿士鎖經(jīng)過研究對比，認為斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。呂炳南等對大連新港含油廢水處理工藝進行改造，將平流隔油貯水池的前部1/4改建為預曝氣斜管隔油池，拆除原斜板隔油池，經(jīng)改造后的隔油池處理，廢水含油量從200-350mg/L降至10-15mg/L。

2、氣浮

氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物，使其隨氣泡浮升到水面而加以分離，分離的對象為石化油以及疏水性細微固體懸浮物。在石油化工廢水處理中，氣浮常放隔油、絮凝之后，有廣泛的應用。

陳衛(wèi)瑋將渦凹氣浮（CAF）系統(tǒng)置于隔油池后處理石化含油廢水，進水含油約200mg/L，出水含油低于10mg/L，去除率達95%；若原水未經(jīng)隔油處理，COD和油的去除率顯得不穩(wěn)定。新疆克拉瑪依石油化工廠用CAF處理石化廢水，系統(tǒng)運行良好，能有效去除懸浮物、乳化油和COD等污染物，尤其能有效去除硫化物，解決了傳統(tǒng)工藝的難題。

3、吸附

吸附是利用固體物質的多孔性，使廢水中的污染物附著在其表面而去除的方法。常用吸附劑為活性炭，可有效去除廢水色度、臭味和COD等，但處理成本較高，且容易造成二次污染。在石油化工廢水處理中，吸附常與臭氧氧化或絮凝聯(lián)用。

4、膜分離

膜分離是利用功能膜作為分離介質，實現(xiàn)液體或氣體高度分離純化的現(xiàn)代高新技術，主要包括反滲透、納濾、超濾和微濾，能有效脫除廢水的色度、臭味，去除多種離子、有機物和微生物，膜分離過程和現(xiàn)存的分離過程相比，在液體純化、濃縮、分離領域有其獨特的優(yōu)勢，膜分離過程大多無相變，在常溫下操作，設備和流程簡單，出水水質穩(wěn)定可靠，且占地面積小，運行操作完全自動化，被稱為“21世紀的水處理技術”，但是需要投資大，污水處理量小。

二、化學法

1、絮凝

石化污水處理的重要過程之一是絮凝，即通過向水中投加絮凝劑破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)態(tài)，膠粒之間的相互碰撞和聚集，形成易于從水中分離的絮狀物質。通過該過程，煉油廢水中的濁度、色度、有機污染物、浮游生物和藻類等可被去除。絮凝通常與氣浮或者沉淀等工藝聯(lián)用，作為生化處理的預處理。微生物絮凝劑是一種利用生物技術獲得的新型水處理劑，同其它絮凝劑相比，具有許多優(yōu)點，包括易生物降解、適用范圍廣、熱穩(wěn)定性強、高效和無二次污染等，因此應用前景廣闊。

2、氧化法

（1）臭氧氧化法

臭氧氧化時不產(chǎn)生污泥和二次污染，但其運行及投資費用高，且處理的廢水流量不宜過大。經(jīng)臭氧氧化后，廢水中的小部分有機物被徹底氧化為水和二氧化碳，而大部分轉化為氧化中間產(chǎn)物。一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯(lián)用技術用于深度處理，在氧化有機物的同時臭氧迅速分解為氧，使活性炭床處于富氧狀態(tài)，得到再生，提高其使用周期；同時活性炭表面好氧微生物的活性增強，降解吸附有機物的能力提高。能有效去除有機物，改變有機物生色基團的結構，強化活性炭的脫色能力。

（2）光催化氧化法

該法有效地將光輻射與O2、H2O2等氧化劑結合起來處理污水，因此稱為光催化氧化。有人以太陽光為光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等為催化劑，用此法處理含有21種有機污染物的水，得到的最終產(chǎn)物都是CO2，不產(chǎn)生二次污染。

（3）濕式氧化法

濕式氧化法分為催化濕式氧化（CWO）和濕式空氣氧化（WAO）。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進行液相氧化的工藝過程，該技術是有效控制環(huán)境污染物的良好途徑，特別適宜于有毒有害污染物或高濃度難降解有機污染物的處理。CWO是將有機物在高溫、高壓及催化劑存在條件下，氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質的過程，它反應時間更短、轉化效率更高，但pH、催化劑活性對反應影響較大。

三、生化法

1、厭氧處理

（1）升流式厭氧污泥床

升流式厭氧污泥床(UASB)反應器內污泥濃度高、有機負荷高、水力停留時間短、運行費用低和操作簡便，但反應器啟動過程耗時長，對顆粒污泥的培養(yǎng)條件要求嚴格，常用于高濃度有機廢水的處理。凌文華等將其用于己內酰胺生產(chǎn)廢水的預處理，COD去除效果好，但出水可生化性并不理想。且在處理過程中，要嚴格控制反應條件，進水負荷波動控制在15%以內，進水SO4-2應低于1000mg/L，進水pH在5.5-6.5，反應溫度在30-38℃。為消除S2-對厭氧污泥產(chǎn)生不利影響，可在進水中加入適量的FeCl3。

（2）厭氧附著膜膨脹床

厭氧附著膜膨脹床（AAFEB）反應器是種新型高效的厭氧消化工藝，其床層在一定的膨脹率(10%-20%)下運行，使反應器內的傳質條件得到改善；且載體粒徑小，能為微生物的附著生長提供巨大的表面積，使反應器內保持較高的微生物濃度。

（3）厭氧固定膜反應器

厭氧固定膜反應器中裝有固定填料，能截留和附著大量的厭氧微生物，在其作用下，進水中的有機物轉化為甲烷和二氧化碳等得以去除，具有微生物停留時間長、抗沖擊負荷能力強和運行管理方便等優(yōu)點。

2、好氧處理

（1）序批式間歇活性污泥法

序批式間歇活性污泥法(SBR)工藝流程簡單、污染物去除效果好、占地面積小、運行操作靈活及便于自控運行，但不適合處理大量廢水，對控制管理要求較高。

（2）高效好氧生物反應器

高效好氧生物反應器(HCR)融合了高速射流曝氣、物相強化傳遞和紊流剪切等技術，具有深井曝氣和污泥流化床的特點，是第三代生物反應器。已有學者利用其進行處理石油化工廢水的中試研究，結果表明，HCR啟動速度快，氧的利用率高，抗沖擊負荷能力強，去除效果穩(wěn)定可靠，BOD去除率可達75%-85%。

（3）生物接觸氧化

生物接觸氧化是在生物濾池的基礎上發(fā)展起來的一種生物膜法，它兼有生物濾池和活性污泥法的特點，負荷變化適應性強，不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，污泥產(chǎn)量少，占地面積小，處理方式靈活，便于操作管理；但負荷不易過高，要有防堵塞的沖洗措施，大量產(chǎn)生后生動物(如輪蟲類)，容易造成生物膜瞬時大塊脫落，影響出水水質。

（4）膜生物反應器

膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理技術接合而發(fā)展的一種新型的污水處理裝置，廣泛用于中水回用和工業(yè)廢水處理。樊耀波等以MBR裝置處理石油化工廢水，試驗表明，BOD、SS和濁度去除率達到98%，COD去除率達91%，石油類、氨氮和磷等的處理效果也優(yōu)于常規(guī)二級污水處理，且穩(wěn)定性好，泥負荷較大，剩余污泥量少。

（5）懸浮填料生物反應器

懸浮填料生物反應器是一種新型生物膜反應器，其核心部分是能在反應器中保持懸浮狀態(tài)特殊填料，反應器操作簡便，有良好的通氣性、過水性，存在碰撞和切割氣泡等作用，可以強化微生物、污染質和溶解氧的傳質，提高氧的利用效率，且對曝氣、布水沒有特殊要求。

結束語

石油化工工業(yè)廢水處理工藝是非常復雜的，在處理的過程中，要運用科學的技術和方法，這樣才能起到保護我們的身邊環(huán)境免受到污染和破壞的效果，從而保證人們的身心健康。

石油化工工業(yè)論文:淺析石油化工業(yè)發(fā)展及其新技術

摘 要：石油化工是化學工業(yè)中的基干工業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有極重要的地位。當代石油化工技術的發(fā)展趨勢是：用高新技術提升傳統(tǒng)工藝，開發(fā)更高效的新型催化劑，發(fā)展清潔生產(chǎn)工藝，使石化技術提高到一個新水平，為石油化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。本文通過描述現(xiàn)代石化新技術。

關鍵詞：石油化工發(fā)展狀況、石油化工新技術

一、國內外石油化工業(yè)發(fā)展狀況

由于新工藝的開發(fā)、新材料的應用及其高額的利潤驅使石油化工行業(yè)得到飛速的發(fā)展，美國、西歐和日本等工業(yè)發(fā)達國家構成了世界石化工業(yè)的主體。這些國家主要石化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力已基本滿足了世界市場的需要，石化工業(yè)也從高速發(fā)展時期轉向平緩增長期和波動期。

我國在融入經(jīng)濟全球化的過程中，石油化學工業(yè)是最活躍的工業(yè)體系之一。經(jīng)歷了40 多年尤其是改革開放以來的迅速發(fā)展，石化業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要支柱地位日益凸現(xiàn)；已經(jīng)形成了門類比較齊全、具有相當規(guī)模、品種大體配套并基本可以滿足國民經(jīng)濟、相關工業(yè)發(fā)展和市場需要的工業(yè)體系。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，石油化工對農業(yè)、汽車工業(yè)、建筑業(yè)、機械電子行業(yè)的影響越來越大。

二、石油化工新技術

1、新型催化劑技術

催化技術的發(fā)展可歸納為4類，即漸進式、臺階式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化劑和新工藝的源泉，因此新催化材料是當今催化科學的前沿，已開展的研究：加氫催化劑、異構化催化劑、聚烯烴催化劑等新品種不斷推出。IFP開發(fā)的乙苯異構化生產(chǎn)對二甲苯新催化劑，可使對二甲苯產(chǎn)率由一般的88%提高到93%，稱為Oparis的新催化劑可轉化高達40%的乙苯，并使C8芳烴損失減少到小于2%。

2、輕質烷烴活化技術

21世紀石油化工原料將可能轉向以更廉價的天然氣類烷烴為主，因而，原料路線由烯烴向烷烴的轉移將是新世紀石油化工技術研究開發(fā)的重點之一。21世紀可能工業(yè)化的烷烴活化技術包括乙烷制醋酸，異丁烷制甲基丙烯酸酯，乙烷催化脫氫制乙烯，以及丙烷制丙烯酸等。

乙烷生產(chǎn)乙烯的醋酸；乙烷直接生產(chǎn)氯乙烯；由丙烷直接生產(chǎn)丙烯腈和由正丁烷直接生產(chǎn)1，4-丁二醇等烷烴活化技術已接近工業(yè)化。

3、芳烴抽提技術 加氫裂解和催化重整油中的芳烴的分離是用液抽提和蒸餾進行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亞砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基嗎啉和環(huán)丁砜等都是抽提所使用的溶劑。其中ripp研究出了液抽提再結合環(huán)丁砜抽提蒸餾工藝，能夠很好地適用于各類原材料。它不僅消耗能量少，而且能夠分離的餾分范圍廣、收率較高。

4、生物技術

生物技術在石油化工行業(yè)的應用表現(xiàn)在新有機原料的提供、“三廢”的治理及多種精細化學品的生產(chǎn)，主要包括生物催化劑、生物塑料、生物農藥、生物化肥、生物石油技術、生物環(huán)保和傳統(tǒng)生物化工產(chǎn)品等方面。生物化工與傳統(tǒng)化工相比，具有反應條件溫和、能源節(jié)省、選擇性好、轉化率高、設備費低和環(huán)境友好等諸多優(yōu)點。另外，利用細胞技術和基因工程技術將“可再生能源”纖維素酶解、發(fā)酵、脫水制取乙烯的研究一直是科技界熱切關注的課題，一旦取得突破，將徹底改變傳統(tǒng)的石油化工工藝，引起石化產(chǎn)業(yè)一場新的革命。生物技術蘊藏著巨大的生命力，在石油化學工業(yè)中的應用更加廣泛，也將極大地推動石油化學工業(yè)的快速發(fā)展。

5、納米技術

由于納米粒子表面積大、表面活性中心多，所以在催化劑中加入納米粒子可以大大提高反應效果、控制反應速度，甚至原來不能進行的反應也能進行。在石油化工工業(yè)采用納米催化材料，可提高反應器的效率，改善產(chǎn)品結構，提高產(chǎn)品附加值、產(chǎn)率和質量。目前已經(jīng)將鉑、銀、氧化鋁和氧化鐵等納米粉材直接用于高分子聚合物氧化、還原和合成反應的催化劑。如：將普通的鐵、鈷、鎳、鈀、鉑等金屬催化劑制成納米微粒，可大大改善催化效果；粒徑為30 nm的鎳催化劑可把加氫和脫氫反應速度提高15 倍；納米鉑黑催化劑可使乙烯的反應溫度從600℃降至常溫。用納米催化劑提高催化反應的速度、活性及選擇性，這些研究將推動石油化學工業(yè)的快速發(fā)展。

6、清潔生產(chǎn)技術

對環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)工藝是21世紀石化技術發(fā)展的必然趨勢，它包括不用有毒有害原材料，廢氣、廢水、廢渣生成少，最終實現(xiàn)“零排放”的環(huán)保技術，以及排放廢棄物料的有效回收利用，更可以涵括生產(chǎn)產(chǎn)品廢棄后（如廢棄塑料）的回收利用。

可實現(xiàn)工業(yè)應用的環(huán)保技術主要是不用光氣、硫酸、磷酸、氫氰酸、鹽酸、三氯化鋁等有毒有害原材料生產(chǎn)石化產(chǎn)品的新技術。用離子交換樹脂催化劑替代鹽酸生產(chǎn)雙酚—A，或用離子交換樹脂催化劑替代硫酸生產(chǎn)仲丁醇；用氟化氧化硅/氧化鋁催化劑替代氫氰酸生產(chǎn)直鏈烷基苯；改變原料路線，用異丁烯替代丙酮和氫氟酸為原料，生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯；生產(chǎn)可降解（包括生物降解、光降解）塑料等。

7、高效設備技術

研制開發(fā)高效設備是提升石化技術的重要內容。如：可大幅度節(jié)能的內部換熱型蒸餾塔，連續(xù)進行100h以上苯-甲苯體系蒸餾分餾，得到高純度苯和甲苯，同時節(jié)能30%以上。

三、總結

石油化工技術不僅發(fā)展為一個國家經(jīng)濟繁榮程度的標志，更關系到千家萬戶的日常生活。隨著國家石油化工業(yè)的發(fā)展，必須努力增強科技原創(chuàng)力，吸收當代真正最先進的高新科學技術；應用綠色化工技術和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，進一步推動石油化學工業(yè)邁上新的臺階。

石油化工工業(yè)論文:淺析石油化工業(yè)的危險性及其安全措施

摘 要：本文分析了石油化工業(yè)的危險性和生產(chǎn)中可能發(fā)生的事故及其后果，并提出安全措施。

關鍵詞：石油化工業(yè)；危險性；事故；措施

石油化學工業(yè)在國民經(jīng)濟建設中占有十分重要的地位，石化產(chǎn)品幾乎滲透到國民經(jīng)濟和社會生活的每一個領域。石油化工生產(chǎn)的特點是易燃易爆、有毒、腐蝕性物質多，易形成爆炸性混合物，高溫高壓設備多，建筑物的孔洞和溝道較多，生產(chǎn)高度密封化、自動化、連續(xù)化，工藝復雜，操作要求極其嚴格，發(fā)生事故容易形成連鎖性反應等。這些特點決定了石油化工生產(chǎn)所固有的爆炸危險性。

1石油化工業(yè)的危險性分析

1.1從原材料和產(chǎn)品的性質看

石油化工生產(chǎn)中涉及物料危險性大，發(fā)生火災、爆炸，群死群傷事故幾率高。石油化工生產(chǎn)過程中所使用的原材料、輔助材料半成品和成品絕大多數(shù)屬易燃、可燃物質，一旦泄漏，易形成爆炸性混合物發(fā)生燃燒、爆炸；許多物料是高毒和劇毒物質，極易導致人員傷亡。

1.2從工藝條件看

石油化工生產(chǎn)工藝技術復雜，運行條件苛刻，易出現(xiàn)突發(fā)災難性事故。生產(chǎn)過程需要經(jīng)歷很多物理、化學過程和傳質、傳熱單元操作，一些過程控制條件異常苛刻，如高溫、高壓，低溫、真空等。

1.3從生產(chǎn)方式上講

石油化工生產(chǎn)裝置大型化，生產(chǎn)規(guī)模大，連續(xù)性強，個別事故影響全局。裝置呈大型化和單系列，自動化程度高，只要某一部位、某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障或操作失誤，就會牽一發(fā)而動全身。生產(chǎn)裝置的大型化使得單套裝置的處理能力不斷擴大，如常減壓裝置能力已達1000萬t/a，催化裂化裝置能力達到800萬t/a，乙烯裝置能力達到100萬t/a以上。

1.4從設備裝置看

石油化工生產(chǎn)的設備大型化、立體化、集團化；管道縱橫貫通，裝置技術密集，資金密集，一旦發(fā)生事故，撲救難度大，損失嚴重。據(jù)有關資料對近年來世界石化行業(yè)重大事故進行分析，發(fā)現(xiàn)單套裝置的事故直接經(jīng)濟損失驚人。

1.5從動力能源上看

石油化工生產(chǎn)具有火源、電源、熱源交織使用的特點。這些動力能源如果因設備缺陷、設置不當、管理不當?shù)仍颍憧芍苯映蔀榛馂谋ㄊ鹿实囊l(fā)源。石油化工生產(chǎn)安全管理是企業(yè)經(jīng)營的重要組成部分，它關系到企業(yè)經(jīng)營狀況的好壞和企業(yè)的整體形象，是企業(yè)振興與發(fā)展的一項重要工作。

2 石油化工業(yè)的事故特點分析

2.1事故規(guī)模化

制取石油化工產(chǎn)品，生產(chǎn)工序多，過程復雜，隨著社會對產(chǎn)品品種和數(shù)量需求日益增大，迫使石油化工企業(yè)向著大型的現(xiàn)代化聯(lián)合體方向發(fā)展，以提高加工深度，綜合利用資源，進一步擴大經(jīng)濟效益。其生產(chǎn)具有高度的連續(xù)性，不分晝夜，不分節(jié)假日，長周期的連續(xù)倒班作業(yè)。在一個聯(lián)合企業(yè)內部，廠際之間，車間之間，工序之間，管道互通，原料產(chǎn)品互相利用，是一個組織嚴密，相互依存，高度統(tǒng)一不可分割的有機整體。任何一個廠或一個車間，乃至一道工序發(fā)生事故，都會影響到全局。石化生產(chǎn)裝置呈大型化和單系列，自動化程度高，只要有某一部位、某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障或操作失誤，就會牽一發(fā)而動全身。石化生產(chǎn)裝置正朝大型化發(fā)展，單套裝置的加工處理能力不斷擴大，如常減壓裝置能力已達1000萬t/a，催化裂化裝置能力最大為800萬t/a，乙烯裝置能力將達90萬t/a。裝置的大型化 將帶來系統(tǒng)內危險物料貯存量的上升，增加風險。同時，石化生產(chǎn)過程的連續(xù)性強，在一些大型一體化裝置區(qū)，裝置之間相互關聯(lián)，物料互供關系密切，一個裝置的 產(chǎn)品往往是另一裝置的原材料，局部的問題往往會影響到全局。

2.2事故嚴重化

石化裝置由于技術復雜、設備制造、安裝成本高，裝置資本密集，發(fā)生事故時損失巨大。由于石化裝置資金密集，事故造成的財產(chǎn)損失巨大。據(jù)有關資料對1969～2008年世界石化行業(yè)重大事故進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)單套裝置的事故直接經(jīng)濟損失驚人。如1989年10月美國菲利浦斯石油公司得克薩斯工廠發(fā)生爆炸，財產(chǎn)損失高達8.12億美元；1998年英國西方石油公司北海采油平臺事故直接經(jīng)濟損失達3億美元；2001年巴西海上半潛式采油平臺事故損失5億多美元。

3 石油化工業(yè)安全措施

3.1建立健全安全制度體系

企業(yè)安全管理是一項綜合性管理工作，建立和保持適用的安全管理體系是做好安全工作的關鍵所在。安全生產(chǎn)直接關系著每一位員工的身心健康、生命財產(chǎn)安全，關系著企業(yè)存亡和發(fā)展，一個企業(yè)如果沒有安全保障，就根本不可能在激烈的市場競爭中取勝，企業(yè)要走向市場爭取理想的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)經(jīng)營就必須以安全為前提。樹立安全就是效益的經(jīng)營理念，在市場經(jīng)濟體制下，企業(yè)建立健全安全自我約束、自我檢查、自我糾正、自我改進的管理體系，實現(xiàn)科學、規(guī)范管理，做到“防微杜漸”，有效預防和遏制事故的發(fā)生。

3.2安全工作管理人員的培養(yǎng)

施工企業(yè)各項目基層員工的安全文化和技術素質是施工企業(yè)建設安全文化的基石，在某種意義上決定著施工企業(yè)安全管理的效果，也決定著施工企業(yè)的命運。只有提高全體員工的安全文化素質，才能全面提高施工企業(yè)的整體素質和安全管理水平。

3.3用電安全技術措施

（1）為了防止線路發(fā)生短路和過載，在安裝電氣線路時應重視導線的類型、截面和絕緣強度的選擇，做到防患于未然。在干燥無塵的場所，可選用一般絕緣導線；潮濕的場所，應采用有保護的絕緣導線，如鉛皮線、塑料線以及在鋼管內或塑料管內敷設的一般絕緣導線；有腐蝕性氣體的場所，可采用鉛皮線、管子線（鋼管涂耐酸漆）、硬塑料管線；高溫場所，應采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作為絕緣的耐火電線電纜；可燃粉塵、可燃纖維較多的場所，應采用有保護的絕緣線。

（2）對具有防爆性能的電氣工具及通信器材，使用前必須認真檢查銘牌上的防爆類別、級別、溫度組別，當達不到使用環(huán)境可能釋放物質的級別、溫度組別，或類別不對時，應視為非防爆電氣設備。

（3）當生產(chǎn)裝置發(fā)生事故，工藝異常或生產(chǎn)中必須進行采樣、脫水、排放等操作，臨時用電容易引起爆炸火災事故時，用電人員必須絕對聽從生產(chǎn)崗位人員的指揮，立即停止用電，在非防爆區(qū)進行停送電操作。

石油化工工業(yè)論文:石油化工業(yè)自動化儀表的運用探究

【摘要】社會在進步，科學技術在不斷發(fā)展壯大，為各行各業(yè)帶來了巨大的便利。石油化工業(yè)也不例外，近年來自動化儀表在其石油化工業(yè)的應用得到了這個行業(yè)的普遍信賴。本文對石油化工業(yè)常用的幾種自動化儀表進行較為詳細的介紹并對其自動化儀表的控制方式與策略進行了探究，希望能對本行業(yè)的同行起到借鑒參考的作用。

【關鍵詞】石油化工業(yè);自動化儀表;控制方式

隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國工業(yè)對科學技術的運用越來越廣泛，由此使得我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)向著多元化的道路前進。為了確保石油化工業(yè)在其生產(chǎn)過程中更為方便快捷準確，近些年來，自動化儀表在石油化工業(yè)逐步的興起。自動化儀表的運用帶給石油化工這個行業(yè)無疑是生產(chǎn)過程變得更加精密準確，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質量更為合格，大大降低了以往人工操作過程中所產(chǎn)生的各種誤差，同時也極大地降低了生產(chǎn)過程的難度。在以后這個行業(yè)的發(fā)展中，對所生產(chǎn)的產(chǎn)品將會要求越來越嚴格，因此自動化儀表在石油化工行業(yè)的應用將會越來越廣泛。對此筆者將對其自動化儀表的構成以及發(fā)展趨勢、常用儀表、儀表的控制方式進行較為詳盡的介紹，希望能對廣大同行起到借鑒參考的作用。

1.自動化儀表的分類、組成以及發(fā)展趨勢

自動化儀表是由一定數(shù)量的不同的具有自動化功能的元件所組合起來自動化功能較為完善能夠滿足人們需要的一種工具器材。自動化儀表一般不單單具有一種功能而是多種功能集一體的儀表器材。一個自動化儀表已經(jīng)是由多個元件組成的一個完整的系統(tǒng)，而又是多個自動化儀表組合構成的系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。自動化儀表是一種把輸入信號自動的轉化成為人類能對其進行識別讀取的輸出信號的信息化的儀表。

1.1自動化儀表的類別

為了滿足石油化工行業(yè)不同生產(chǎn)過程的需要，自動化儀表的種類較為繁多，種類多種多樣。根據(jù)不同的角度，自動化儀表可以分為如下幾大類別：根據(jù)自動化儀表所需的動力分為氣動、液動、電動等三種；根據(jù)自動化儀表的組裝的方式分為單元組合式、基地式等兩種；根據(jù)自動化儀表是否與計算器連接由可以分為智能化、非智能化儀表等兩種。

1.2 自動化儀表的組成

自動化儀表根據(jù)儀表的功能的不同由可以分為記錄、指示、模擬、數(shù)字顯示等四種儀表。記錄式的儀表主要是由單點與多點兩大類所組成。調解式的儀表主要由單元組合式與基地式兩種儀表所組成。由于儀表種類繁多，各種儀表的組成情況大致相同，這里不再一一列舉。

1.3 自動化儀表的發(fā)展動向

隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動化儀表在石油化工業(yè)也將不斷完善與改進，其中主要的發(fā)展動向為；第一，對目標的控制將由以往的靠工藝參數(shù)發(fā)展為現(xiàn)在的以最優(yōu)質量為目標的控制；第二，自動化儀表的控制所需要的方法由原來的反饋控制轉變?yōu)楝F(xiàn)在的開環(huán)控制，由以前的手動控制轉變?yōu)楝F(xiàn)在的計算機控制。自動化儀表未來的發(fā)展動向必將朝著智能化、人性化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展。

2.常用自動化儀表的介紹

2.1 溫度顯示控制儀表

石油化工行業(yè)的現(xiàn)場所布置的一些設備或者管道常常需要對其溫度進行檢測與控制，因此溫度顯示控制儀表是必不可少的一種自動化控制儀表。普遍的測溫儀表主要是靠與其設備或者管道的接觸來進行溫度的測試的。最常用也是最為常見的現(xiàn)場測溫儀表主要為熱電偶與熱電阻測溫儀表。

2.2 壓力測試儀表

本行業(yè)對現(xiàn)場所布置的設備或者管道內的壓力進行測試是必不可少的一環(huán)。因為設備或者管道內的壓力涉及到安全方面的問題，不容忽視，因此壓力測試儀表往往在石油化工行業(yè)應用非常的廣泛。本行業(yè)的壓力大部分為高壓大概為33MPa左右，因此壓力測試儀表的傳感器，傳輸材料，顯示表盤均需要特殊材料來進行制作。在壓力測試方面最為常用的為液柱式壓力測試儀表，彈簧式壓力測試儀表兩大類。

2.3 流量測試儀表

現(xiàn)場設備或者管道內液體的流量的檢測與控制同樣是重要的不容忽視的一個環(huán)節(jié)。因此流量測試儀表在其中所起到的作用是不容忽視的。流量測試儀表的種類與其他測試儀表相比較而言，種類更為豐富多樣，可滿足不同需要的選擇。控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與運行優(yōu)良的性質主要參照流量這個參數(shù)來對其進行必要的考核。流量這個參數(shù)在測試的時候與流體的種類以及管道的介質有著本質的聯(lián)系。因此在進行流量的測試時要選擇適合流體介質與管道材質的流量測試儀表。

2.4 執(zhí)行器

執(zhí)行器主要是由執(zhí)行與調節(jié)兩大機構所組成的。在石油化工行業(yè)較為常見的是氣動式的執(zhí)行器，在少數(shù)情況下也能見到液動執(zhí)行器的使用但是這種執(zhí)行器應用的非常少。最為常用的調節(jié)閥為薄膜式的氣動調節(jié)閥，較為少見的還有氣動活塞式的調節(jié)閥。其中調節(jié)閥的關鍵技術主要是設計計算，測試的校驗等。

3.自動化儀表的控制方法介紹

3.1 系統(tǒng)的普遍的控制方法

石油化工行業(yè)自動化儀表系統(tǒng)的控制主要是連續(xù)、順序、批量等三種控制方式。這三種控制方式一直沿用至今，基本沒有太大的變化。

3.2 系統(tǒng)的先進控制方法以及系統(tǒng)優(yōu)化方法

隨著控制理論的不斷向前發(fā)展，傳統(tǒng)的控制方法顯得已經(jīng)不能適應行業(yè)的發(fā)展，因此出現(xiàn)了較為先進的控制方式。比如具有智能化功能的多變量控制器已經(jīng)投入石油化工行業(yè)的生產(chǎn)階段。這個控制器是一個獨立的系統(tǒng)是以DCS為基礎進行控制的。隨著時間的向前推移，多變量智能化控制器會在石油化工行業(yè)應用的越來越普遍。

3.3 安全儀表系統(tǒng)的控制

石油化工行業(yè)現(xiàn)場所布置的設備以及管道所組成的系統(tǒng)是非常龐大的，其中系統(tǒng)具有大型化、工藝生產(chǎn)過程較為復雜、在生產(chǎn)過程中對周圍的生產(chǎn)環(huán)境具有較高質量的要求。因此，面對這樣一個龐大的生產(chǎn)系統(tǒng)，安全方面的問題是務必要引起足夠的關注的。所以安全儀表系統(tǒng)逐漸在石油化工行業(yè)得到了廣泛的應用。以往基于DCS的安全控制系統(tǒng)已不能滿足行業(yè)的需要，因此在DCS的裝置之外又增加了ESD等單獨控制的設備。

4.結語

石油化工行業(yè)要想得到迅速的發(fā)展，自動化儀表在系統(tǒng)中的運用是必不可少的。雖然近幾年自動化儀表在其石油化工行業(yè)的應用得到了發(fā)展與改進，為本行業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻。但是仍然需要我們繼續(xù)不斷探索，勇于借鑒國外先進的經(jīng)驗來使我國的石油化工行業(yè)得到更為巨大的發(fā)展。

石油化工工業(yè)論文:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在石油化工業(yè)的應用

摘要：隨著科學的進步，現(xiàn)代的通訊和自動化技術也在迅速的發(fā)展。先進的CAN,總線數(shù)據(jù)采集遠程抄表系統(tǒng)在石油化工行業(yè)也得到了廣泛的應用。本文具體的論述了CAN,總線數(shù)據(jù)采集遠程抄表系統(tǒng)設計的組成原理和應用。

關鍵詞：CAN；數(shù)據(jù)采集；構成；

1　前言

隨著計算機技術、現(xiàn)代通信技術和自動控制技術的迅速發(fā)展，智能化企業(yè)在許多國家應運而生。自動抄表系統(tǒng)是發(fā)展中各個行業(yè)自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分，是解放生產(chǎn)力的必然途徑。因而日益受到關注。

2　遠程自動抄表系統(tǒng)的優(yōu)點

與傳統(tǒng)抄表方式相比，智能抄表系統(tǒng)具有方便快捷、節(jié)省人力物力、提高工作效率、精確度高等優(yōu)點。

3　遠程自動抄表系統(tǒng)構成

自動抄表系統(tǒng)主要由監(jiān)視控制儀表(本系統(tǒng)需要采集數(shù)據(jù)的儀表)、數(shù)據(jù)采集器、集中器、數(shù)據(jù)傳輸通道和后臺管理服務器等組成；其中監(jiān)視控制儀表主要是在傳統(tǒng)機械式儀表基礎上將轉盤適當改造，以便能將其轉動圈數(shù)被數(shù)據(jù)采集器采集轉化為脈沖數(shù)，以達到數(shù)據(jù)采樣的目的；采集器主要完成將電表用電量轉換成電脈沖信號以完成數(shù)據(jù)的采集，同時還具備將采集的數(shù)據(jù)保存、通過CAN,總線傳輸給集中器轉發(fā)給后臺管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)集中器則是通過CAN,總線收集各監(jiān)視控制儀表上的傳輸數(shù)據(jù)，并通過無線GSM網(wǎng)絡傳送給后臺管理服務器系統(tǒng)。

4　數(shù)據(jù)采集器硬件組成

數(shù)據(jù)采集器主要包括數(shù)據(jù)采集回路、數(shù)據(jù)保存回路以及數(shù)據(jù)傳輸CAN,總線節(jié)點回路，同時根據(jù)其他功能擴展。

采集器采用單片機89C51，其內部有4KB的ROM，128字節(jié)的RAM以及32個I／O口。P1口與串行器件24C02和顯示、繼電器電路連接。其中的顯示模塊采用串行方式進行通信，分別采用P1.0、P1.1、P1.2模擬時鐘信號線和數(shù)據(jù)信號線。P0口主要用來與CAN總線控制器sJAl000相連，用作數(shù)據(jù)線。監(jiān)控電路采用Dsl232芯片，它是看門狗定時器，功能是上電和掉電時給89C51、CAN控制器sJA1000產(chǎn)生復位信號；看門狗對系統(tǒng)進行監(jiān)控，防止死機不能恢復。因此系統(tǒng)中必須建立不間斷供電(電池供電)，以便提供實時鐘。

5　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理

5.1數(shù)據(jù)采集回路采用開關型霍爾傳感器A44L對加裝過小磁鐵的監(jiān)視控制儀表轉盤進行將所轉的圈數(shù)轉化為數(shù)字信號，傳感器A44L集成霍爾開關是由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個基本部分組成。

5.2 CAN總線采用一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，數(shù)據(jù)長度為8個字節(jié)，不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。C AN協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼。采用這種方法可使網(wǎng)絡內的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，因此非常適合遠程抄表控制系統(tǒng)。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,總線驅動收發(fā)器82C250組成，單片機89C51對C A控制器接收到的數(shù)據(jù)進行讀取和數(shù)據(jù)發(fā)送等程序處理，為了增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力，SJAl000的TX0和RX0并不直接與82C250的TxD和RXD相連，而是通過高速光耦6N137后與82C250相連，很好地實現(xiàn)了總線上各節(jié)點間的電器隔離。82C250的CANH和CANL引腳各自通過一個5歐姆的電阻與CAN,總線相連，起到一定的限流作用，保護82C250免受過流沖擊。CANH、CANL與地之間并聯(lián)了兩個30pF的電容，可以濾除總線上的高頻干擾并起到一定的防電磁輻射的能力。另外，兩根CAN,總線輸入端與地之間分別按防雷擊管，起到一定的保護作用。

6　數(shù)據(jù)采集器軟件設計

6.1主程序流程

數(shù)據(jù)采集器在整個系統(tǒng)中有喂狗、計表、時鐘校時、CAN,總線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收、數(shù)據(jù)存儲與讀取以及顯示等功能，其中喂狗、計表和數(shù)據(jù)存儲及CAN,總線數(shù)據(jù)接收分別采用定時終端、計數(shù)中斷和外部中斷實現(xiàn)，CAN,總線數(shù)據(jù)發(fā)送采用查詢方式和其他程序功能在主程序中實現(xiàn)。

6.2數(shù)據(jù)采集程序說明

數(shù)據(jù)采集是將監(jiān)視儀表轉盤每轉一圈轉化為一個周期脈沖，單片機將此脈沖累加，從而測得數(shù)需要采集的數(shù)據(jù)。

6.3 CAN,總線數(shù)據(jù)收發(fā)程序說明

6.3.1數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)傳輸內容較為簡單，發(fā)送出去的數(shù)據(jù)主要包括監(jiān)視儀表示數(shù)(占5個字節(jié))，接收到的數(shù)據(jù)多為命令(1 4個字節(jié))，而C AN總線每次數(shù)據(jù)可傳輸8個字節(jié)，因此每數(shù)據(jù)傳輸采用1幀即可完成。本設計采用PeliCAN工作模式(29位表示碼)，利用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，利用外部中斷0接收數(shù)據(jù)。

6.3.2數(shù)據(jù)的發(fā)送由CAN控制器根據(jù)CAN協(xié)議規(guī)范自動完成。首先CPU必須將要發(fā)送的數(shù)據(jù)報文傳送到CAN控制器發(fā)送緩沖器中，并置位命令寄存器中的發(fā)送請求標志，程序流程如圖5所示。

6.3.3數(shù)據(jù)接收采用外部中斷0接收，CAN控制器接收到一幀數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號，CPU立即響應，將收到的報文接收到字節(jié)的接收緩沖器，并置位命令寄存器的釋放緩沖區(qū)標志RRB。單片機根據(jù)接收數(shù)據(jù)進行命令解析，并做出相應執(zhí)行。

6.3.4數(shù)據(jù)集中器設計方案

數(shù)據(jù)收集器主要起到轉發(fā)后臺管理服務器和各節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸功能，CAN,總線控制器模塊主要用來向各節(jié)點發(fā)送或接收相關數(shù)據(jù)，各節(jié)點地址通過程序設置均已被包括在對應報文29位表示碼中，數(shù)據(jù)集中器可以通過廣播或點對點向各用戶節(jié)點發(fā)送命令數(shù)據(jù)。由于用戶節(jié)點比較多，數(shù)據(jù)集中上傳比較多，因此需要較多的數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)保存，然后通過GsM轉發(fā)給后臺管理服務器完成遠程數(shù)據(jù)交流，因此采用有512字節(jié)內存的單片機sTC89C51對C AN控制器和GSM模塊進行控制。單片機控制GSM模塊在Text模式下接收手機短信，短信的收發(fā)是通過向串口以文本模式發(fā)送AT指令來實現(xiàn)的，其編碼轉換格式簡單，并有較高的轉換速率。

7　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要維護工作

7.1模件衛(wèi)生清潔

7.2模件斷電退出：因為所有信號的接線直接連接至模件，未采用繼電器等隔離，因此有必要拔出。

7.3檢查電源使用情況

7.4軟件備份，以備不時之需。

8保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)穩(wěn)定運行的措施

8.1完善各項組織和技術措施，為保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)穩(wěn)定運行的措施打基礎。

8.2加強運行管理的完善，保證在新思路、新形式下安全生產(chǎn)。

8.3加強業(yè)務培訓，以適應當前高科技技術的發(fā)展。

8.4加強思想教育，認識到安全、經(jīng)濟、準確的重要性。

8.5加強數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的巡視檢查和維護，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

9　本行業(yè)自動化控制展望

9.1自動化控制系統(tǒng)的普遍應用是行業(yè)發(fā)展的主流；

9.2現(xiàn)場總線技術是集散控制系統(tǒng)發(fā)展方向；

9.3各項管理實現(xiàn)自動控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡現(xiàn)代化；

結束語

本文主要以監(jiān)視控制儀表為例介紹了遠程抄表數(shù)字采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和轉發(fā)的設計方案。此設計方案在石油化工也的廣泛應用也為石油化工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。相信隨著信息技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術、通信技術、顯示技術、半導體集成技術、控制技術、表面安裝技術及其他高新科學技術的發(fā)展，石油化工行業(yè)的自動控制系統(tǒng)也將得到長足快速的發(fā)展。