延迟焦化装置焦炭塔缺陷检验与分析
合肥通用机械研究所压力容器检验站胡明东
摘要延迟焦化装置焦炭塔是炼油厂的重要设备之一，由于操作条件苛刻，裙座焊缝开裂、塔体鼓凸变形和塔体环焊缝、堵焦阀接管角焊缝产生裂纹等问题屡屡发生，本文主要结合具体检验实例介绍焦炭塔缺陷检验与分析。
一、概况
延迟焦化装置在国外已有70余年的发展历史，我国从上世纪60年代开始投产使用延迟焦化装置，而装置中的焦炭塔是炼油厂重要设备之一，塔顶部为半球形，中间为直筒体、下部为锥体，筒体内径有Φ5400mm、Φ6100mm、Φ7600mm、Φ8400mm，设计压力一般为0.3MPa、0.38MPa，操作压力为0.25MPa、0.27MPa，设计温度为475℃，工作介质为：渣油、焦炭、油气、水蒸气。我国早期焦炭塔材质一般选用20g（也有用原西德HⅡ材料的），现在国内焦炭塔筒体设计选材有用15CrMoR（上部内衬405）、SB42（上部内衬SUS403）和14Cr1MoR等。
由于生产工艺的要求，焦炭塔的操作条件特别苛刻，一个生产周期需经历48小时的高温与冷却的循环过程并连续运行，已发现诸如塔体鼓凸变形和塔体环缝、堵焦阀接管角焊缝产生裂纹以及裙座角焊缝（裙座与塔体连接的焊缝）开裂等问题，特别是裙座角焊缝开裂问题尤为严重，国内曾发生过塔体与裙座脱开的严重事故，
自上世纪80年代中期开始，国内有关使用单位和科研院所及高等学校就焦炭塔的变形、开裂机理和热机械疲劳剩余寿命进行过分析和研究，取得了一定的科研成果，如研究的沿裙座周围纵向开槽，可减少裙座的刚性约束和使约束下移，裙座角焊缝处的应力水平大幅度降低，改善了其受力状态。从某炼油厂改造前后的焦炭塔检验结果看，裂纹的产生已大大减少，效果非常显著。
二、常见典型缺陷
（一）塔体鼓凸变形
焦炭塔操作过程中除内压、介质重量、自重等引起的应力外，还有因周期性温度循环所造成的温度梯度引起的热应力，根据我国有关科研院所及高等学校对国内焦炭塔进行的温度场、应变场现场测试结果可知，最大应变在塔体底部筒节，出现在升温结束至恒温开始的一段时间里。有限元计算结果也是底部筒节应力最大，第一应力峰值出现在升温结束的一瞬间，第二应力峰值出现在降温开始的一瞬间。实际测试与有限元计算结果均表明焦炭塔底部筒节是应力集中部位，该筒节比较容易产生较大的膨胀变形。
焦炭塔在频繁的加热和冷却时，由于支架、管线和焊缝加强高的约束作用，限制了塔的自由膨胀和收缩，这样在每个循环周期中，塔高和直径的伸缩将导致塔壁产生径向变形，国内炼油厂焦炭塔的运行情况表明，筒体均不同程度地产生径向膨胀，在焦炭塔的早期阶段，变形仅局限于底部发生，随着时间的推移，上部增长更加明显。由于环焊缝具有较高屈服强度，而它们又比母材稍厚些，因而显示出较小的增长，筒体就产生一个强制的气球状鼓凸，形成“糖糊芦”状。当鼓胀变形严重时，会使塔体稳定性下降，强度削弱，严重时塔体倾斜。
（二）裂纹
1、裙座与塔体连接焊缝开裂
国内几十台在用焦炭塔的检验结果表明，裙座与塔体连接的角焊缝（简称裙座角焊缝）的开裂已成为普遍现象，这些裂纹是由于塔体与裙座的温差、相互的变形约束及交变热应力等原因产生的，裂纹的方向为沿焊缝的环向裂纹，但严重程度视焦炭塔本身情况不同而差别较大。相对来说，年代较久的或曾经在该部位产生过裂纹的焦炭塔，往往裂纹情况比较严重。如国内已有几个炼油厂的焦炭塔均发生裙座角焊缝裂纹向封头母材壁厚方向扩展而穿透的情况，其中某厂穿透裂纹长度达1.3m。裙座角焊缝裂纹一般整圈都存在，只是在不同的方向裂纹严重有差别而已。值得注意的是，这些裂纹虽每次检修都打磨消除或进行返修，但下次表面检测经常会再次出现。因此，每次停车的检测重点和裂纹处理重点也都应在该焊缝上。
2、筒体对接焊缝裂纹
在焦炭塔筒体对接焊缝上常发现有不同程度的表面裂纹，这些表面裂纹大多出现在环焊缝上，纵缝上往往较少，且内壁裂纹较多，外壁较少，裂纹产生部位大多出现在焊缝的熔合线上，裂纹的方向基
本为沿焊缝方向的环向裂纹，裂纹特征有以下几种：
⑴沿焊缝熔合线延伸的单一线状裂纹，细而长，有的单条裂纹长度较长，断续延伸的长度也较长，甚至分布在整圈环焊缝上。
⑵主要沿焊缝熔合线延伸分布，有些分布到了焊缝表面，单一线状或多条密集状裂纹共存，大多细而短，且有弯曲，裂纹往往绵绵不断或在一定焊缝长度范围内密集分布。
3、堵焦阀接管角焊缝裂纹
堵焦阀接管处的角焊缝裂纹也是在用焦炭塔的常见裂纹。
对于塔的外部而言，主要表现为接管补强圈与筒体连接的角焊缝处环向裂纹、接管与补强圈连接焊缝处的环向裂纹。这两圈环向裂纹轻者断续存在，长度不长，裂纹不深；重者连续存在，裂纹较深。由于是接管环向角焊缝，故裂纹打磨消除有一定难度。
对于塔的内部而言，主要表现为接管与筒体连接的角焊缝处径向裂纹，即角焊缝开裂并垂直于焊缝方向，有些裂纹已扩展到筒体母材，此处裂纹其突出特点在于它们总是起源于焊缝，而向筒体母材延伸。多数出现在接近水平方向，为对称二条或单侧一条。此处裂纹往往较深，曾打磨消除达10mm之深。该处的裂纹几乎年年检查都会出现。有些炼油厂采取了取消堵焦阀的生产工艺后，裂纹状况有所减轻或不再出现。
4、塔顶接管及补强圈角焊缝裂纹
一般焦炭塔顶部都有钻焦口、油气出口接管，这些接管的角焊缝处皆是易产生裂纹的部位。这些部位是塔内壁接管与封头连接的角焊缝、塔外壁补强板与接管连接的角焊缝、塔外壁补强板与封头连接的角焊缝，其中以油气出口接管角焊缝发现裂纹较多。裂纹一般都为沿焊缝方向的环向裂纹，轻者断续存在，长度不长，裂纹不深；重者连续存在，长度较长，裂纹较深，打磨消除和返修都有难度。
5、支柱与球形封头连接的角焊缝、支柱上的弧板与球形封头连接的角焊缝开裂
早期的焦炭塔有一种结构，即在球形封头上有支柱以支撑其他外部设施，如塔顶操作室及其他除焦设备。由于负载了外部设施及塔的疲劳震动等原因，在支柱与球形封头连接的角焊缝处、支柱上的弧板与球形封头连接的角焊缝处往往都易产生开裂现象，开裂部位大多沿焊缝熔合线方向。在检测和处理这些裂纹时应注意裂纹是否有扩展到封头母材上的现象。
6、对接焊缝埋藏缺陷
一些制造年代较早的焦炭塔对接焊缝内部存在尺寸较大的超标缺陷（如未熔合、未焊透、条状夹渣或块渣、密集气孔等），我们就曾经检测过焦炭塔焊缝中的未焊透连续长度达数百毫米或断续长度达数米。由于焦炭塔常年在持续冷热循环的疲劳状态下工作，塔体往往存在严重的鼓凸变形，而两个鼓凸段的交界处一般恰为环缝。因频繁的疲劳波动，会在塔体结构不连续部位（如焊接缺陷部位）等应力集中部位引起疲劳裂纹扩展。我们曾经检测出尺寸较大的未焊透在壁厚方向上产生裂纹扩展现象。
7、筒体或封头板材上的裂纹
在焦炭塔板材上的一些特殊部位，如严重鼓凸变形部位、裙座角焊缝对应的内壁板材等也易产生裂纹。通过对国内的一些焦炭塔检验，已经发现在鼓凸变形的板材上有裂纹出现，而在裙座角焊缝对应的内壁板材往往也有裂纹产生。如某厂焦炭塔裙座角焊缝外壁整圈都有断续环向裂纹，而在裂纹最严重的一段内壁对应板材上，则发现1处长1000mm、宽25mm范围内有密集环向裂纹。
8、裙座柔性槽裂纹
有些炼油厂在裙座上开了一些柔性槽，以缓解裙座角焊缝的受力状况，这些部位也往往容易产生裂纹，检测这些裂纹，应注意裂纹是否扩展至裙座角焊缝，从而向塔体母材扩展。
9、内壁腐蚀裂纹
焦炭塔在高温含硫渣油条件下工作，塔壁受到高温硫的腐蚀，在某些部位
如气液混相部位、介质波动和高压水冲刷等部位，会造成壁厚减薄或产生坑点腐蚀，由于长期的热疲劳工作状态及其他表面缺陷的诱发，也会产生一些表面裂纹。
（三）材料性能变化
长期在高温条件下运行的焦炭塔材质显微组织会发生球光体球化、硬度降低、产生热疲劳裂纹，发生低周热疲劳破坏与蠕变开裂。
三、缺陷检验方法
（一）内外部表面检查
1、画出焦炭塔焊缝展开图，对被检各焊缝及接管进行编号；检查焦炭塔结构是否符合设计要求及有关标准、规范的规定；检查内外部有无表面裂纹、严重焊疤、机械损伤、工卡具残留物、腐蚀状况及介质入口处的冲刷情况等，并用图表记录缺陷位置和尺寸。
2、用卡尺及样板等测量严重缺陷部位和丁字头部位焊缝错边量及棱角度，用直尺、吊锤、经纬仪等测量塔体的垂直度，用样板尺、钢板尺和卷尺等测量塔体内径、周长及局部鼓凸变形。
3、国内部分焦炭塔鼓凸变形检测情况
⑴某厂的焦炭塔（塔101）塔体局部鼓凸变形最大值为61mm（位于H14环缝下部正北偏西附近区域）。
⑵某厂的焦炭塔（塔501／1和塔501／3）最大鼓凸变形分别为71mm和
80mm。
⑶某厂的焦炭塔（2#）最大鼓凸变形为84.5mm。
⑷某公司焦炭塔（C－1／1）筒体下部最大鼓凸变形为36mm，焦炭塔（C －1／2）下部筒体最大鼓凸变形为33mm，焦炭塔（C－1／3）下部筒体最大鼓凸变形为33mm，焦炭塔（C－1／4）下部筒体最大鼓凸变形为47mm。
⑸某炼油化工总厂焦炭塔（塔201）下部筒体最大鼓凸变形为42mm，焦炭塔（塔202）最大鼓凸变形为33mm。
⑹某公司炼油厂焦炭塔（塔1／1）下部筒体最大鼓凸变形为15mm，焦炭塔（塔1／2）下部筒体最大鼓凸变形为35mm，焦炭塔（塔1／3）最大鼓凸
变形为12mm，焦炭塔（塔1／4）下部筒体最大鼓凸变形为10mm。
（二）壁厚测定
对封头、塔体、接管分别进行壁厚测定，测厚部位如有异常应辅以超声波探伤确认，用图表记录壁厚部位和测定结果。重点对筒体发生严重鼓凸变形的部位进行壁厚测定和对不带复合层衬里的焦炭塔上部球形封头、上部筒体进行壁厚测定。国内某炼油厂的4台焦炭塔检测结果表明，不带复合层衬里的焦炭塔上部球形封头和上部筒体腐蚀严重，实测最小壁厚已不能满足壁厚要求，已采取更换上部球形封头和上部筒体措施。另外塔体上部油气进口管线也应重点进行壁厚测定，有的炼油厂因壁厚减厚已多次更换该段管线。
（三）磁粉检测
1、检测部位
内外壁对接焊缝和角焊缝应进行磁粉检测（检测比例根据焦炭塔的具体情况定），应重点检查下部塔体和锥段（若发现表面裂纹，应扩大检测范围），裙座角焊缝及其对应的内壁母材100mm宽环带、严重变形区域的内外表面、焊接返修部位、补强圈角焊缝、堵焦阀接管角焊缝以及油气进出口接管角焊缝均应进行100%磁粉检测。
2、检测方法
对铁磁性材料而言，检测表面裂纹的首选方法就是磁粉检测，其最大特点就是灵敏度高、检测速度快、缺陷显示直观，因此，在用焦炭塔的表面检测也是以磁粉检测为主要方法。从表面裂纹状态来看，有些裂纹可称之为裂缝，即使不通过磁粉检测，肉眼也可看到某处已经开裂；大部分裂纹需用磁粉检测方法才可检出；而有些裂纹称之为微裂纹才更贴切，需通过金相方法才可检出。从检测表面状况来看，由于焦炭塔的工作介质为黑色焦碳，加上塔壁上结焦坚硬和打磨工作的困难，致使表面状况往往很差，观察识别困难，即使按一般进行磁粉检测方法正常操作，却可能检不出或大量漏检，因此，提高磁粉检测灵敏度和缺陷识别率，从而提高裂纹检出率是很重要的。
鉴于以上情况，根据我们的实践，将荧光磁粉检测方法、内壁使用红磁粉检测方法、使用高灵敏度磁粉、增加磁化时间、调整操作方式及利用反差增
强剂等方法进行综合运用，可有效地检出裂纹，提高裂纹的检出率。
（四）渗透检测
对于某些用磁粉检测不易操作的局部部位（如接管的内、外壁角焊缝），可采用渗透检测方法；对曾用不锈钢焊条补焊的部位、异种钢连接焊缝及内壁不锈钢衬里焊缝也只能用渗透检测方法。
值得注意得是，焦炭塔内壁不易清理，表面状况较差，焦炭也会堵塞缺陷开口，有时检出缺陷困难，因此，渗透检测时的表面预清理应当做好。
（五）超声检测
对接焊缝超声检测（检测比例视焦炭塔的具体情况确定），并应准确记录缺陷位置、尺寸及估判的缺陷性质，严重缺陷必要时用射线检测加以验证和采用特殊方法测定缺陷自身高度。对返修部位和超声检测有疑问的部位均应进行射线检测。
在用焦炭塔的超声检测主要有以下几方面的应用：首先，可以了解焊缝的制造状况，即埋藏缺陷的情况，包括埋藏缺陷的指示长度和自身高度、距表面的深度、估判的性质，检测到的缺陷数据可为评价焦炭塔的安全状况提供依据。第二，可发现射线照相所不易发现的面状缺陷，如未熔合、埋藏裂纹等。当与射线检测结合，对于射线片子怀疑有危害性缺陷的部位，采用超声检测进行确认，可较准确地判断缺陷状况。第三，可从外壁检测内壁表面裂纹或对已发现的内壁裂纹进行裂纹深度的测定。第四，对于焊缝中的埋藏缺陷，特别是那些处于鼓凸变形处的对接焊缝中的较大缺陷，由于疲劳作用和受力状况恶劣，某些埋藏缺陷倘若在壁厚方向产生扩展，超声检测往往也可发现其扩展迹象。
（六）射线检测
在焦炭塔的检验中，适当进行射线拍片，可以了解焊缝埋藏缺陷的情况，包括埋藏缺陷的大小、性质，甚至可通过片子观察到缺陷是否有扩展迹象。也可针对裂纹易产生的部位进行拍片，拍出一些表面裂纹或发现表面裂纹迹象。射线检测的部位应选在超声检测难以进行的部位、鼓凸变形较大的部位，这对检测埋藏缺陷的确切状态和变化状态有利。与超声检测工作结合，可对
缺陷进行准确地定性、定量和定位。
（七）硬度测定
对塔体焊缝的焊缝金属、热影响区和母材以及内外部表面检查和无损检测中发现的裂纹部位、严重缺陷部位、严重鼓凸变形部位、严重腐蚀部位分别进行硬度测定，并与正常部位的硬度值进行比较。为保证现场测试数据的可靠性和减小误差，应对被测表面进行适当处理，使其表面光洁度满足测试要求。
（九）金相分析
1、金相检验
金相分析取样部位应根据内外部表面检查和无损检测结果而定，主要选择裙座角焊缝、对接焊缝的焊缝金属、热影响区及母材出现裂纹部位和塔体严重鼓凸变形部位、硬度异常部位、严重腐蚀部位。
某炼油化工总厂焦炭塔（T203）裙座角焊缝处发生穿透裂纹后，当时为维持生产，仅从外壁进行补焊（补焊长度约1000mm）。大修期间，磁粉检测发现内壁裂纹全长为1500mm（在约25mm宽范围内密集排列），选取位于堵焦阀接管正下方A（裂纹开口最大处）和裂纹右端部B进行金相复膜取样，A 处裂纹中间为裂纹主体，而两边是与其平行的细小裂纹，所有裂纹均为环向断续裂纹（最长为11mm）以穿晶形式扩展；B处裂纹细小、断续且相互平行，沿环向穿晶扩展。
2、晶粒度检验
因为在同样的温度、时间及化学成分下，珠光体发生球化的速度取决于钢材的实际晶粒度，实际晶粒度愈细，晶界就愈多，由于晶粒边界的扩散速度比较大，所以球化现象总是首先在晶界处发生，致使晶界易发生珠光体球化。因此，从延缓珠光体球化速度的观点来看，在高温条件下长期使用的钢材不宜选用晶粒度很细的钢材。另外，钢材晶粒度的大小对疲劳强度也有很大的影响，细化晶粒可以有效地提高钢材的疲劳强度。这是由于晶粒细化后减小了交变应力作用下的不均匀滑移程度，从而推迟了疲劳裂纹核心的产生；从疲劳断口的微观分析表明，由于晶界两侧晶粒的位向不同，当疲劳裂纹扩展
到晶界时，便被迫改变其扩展方向，故晶界是疲劳裂纹扩展的一个障碍。因此，细化晶粒能提高或延长钢材的低周疲劳和热疲劳寿命。对焦炭塔筒体及下锥体材质的实际晶粒度应要求为6级，既能满足钢材在高温条件下长期工作时延缓珠光体球化速度的要求，又能达到提高或者延长钢材疲劳寿命的要求。
3、对国内多台材料为20g（或原西德HⅡ材料）焦炭塔塔母材金相结果表明：各检验部位均有不同程度的珠光体球化迹象。
（十）材料性能检验
对超期服役的焦炭塔应从塔体取样测定主体材质的常温和高温机械性能（σb、σS、δ、ψ）、常温冲击韧性（母材、焊缝及热影响区的A KV）以及常温和高温的断裂韧性值。
1、对某公司炼油厂使用28年的材料为HⅡ（原西德材料）焦炭塔（塔－101）从预热器入口接管（堵焦阀接管）附近割取Ф650mm钢板（带纵缝Z9－2）进行常温冲击A KV和常温拉伸、高温拉伸、常温断裂韧性和高温断裂韧性（460℃）试验，试验结果符合德国和中国有关材料及产品法规标准的要求。
2、对某公司炼油厂使用13年的材料为20g的焦炭塔（塔－103）下部筒节取样进行常温及高温下的抗拉强度、屈服强度、延伸率等试验，试验结果均符合材料标准要求。
3、对某炼油化工总厂使用28年的材料为20g的焦炭塔（T202）下部筒节取样进行常温冲击A KV和常温拉伸、高温拉伸、常温断裂韧性和高温断裂韧性试验，试验结果均符合材料标准要求。
四、缺陷处理建议
1、检验中发现的表面裂纹和埋藏裂纹应消除，消除缺陷深度超过壁裕量的应进行焊接修复合格。
2、超声检测发现的对接焊缝中的超标缺陷应进行安全评定，确定缺陷是否允许保留，不允许保留且危及使用安全的应进行修复合格。
4、对检查中发现的鼓凸变形应与历次检验结果相比较变化增长趋势及倾
斜趋势，应进行安全性分析。
5、对材料损伤情况进行评价。
6、对壁厚测定中发现腐蚀减薄严重的部位应进行壁厚校核，对壁厚不能满足使用要求的封头和筒体应进行更换。
鄂尔多斯联合化工有限公司60/104化肥项目 液氨站氮气置换方案 （编号ELAF-015-001） 编制：徐宝安 审核： 审定： 批准： 内蒙古鄂尔多斯联合化工有限公司 （合成氨分厂）
目录 1．编制依据 2．编制目的 3．氮置换具备的条件 4．人员准备 5．物资准备 6．氮置换步骤 7．安全注意事项
1.编写依据 PID流程图，操作原则。 2.置换目的 利用N2置换氨罐中的空气，是为了避免氨罐在首次引液氨时产生空气和气氨爆炸性混合物。 3.N2置换具备条件 3.1 有足够的低压N2。 2101FA/B已机械竣工，水压试验结束，设备、管道等按PID检查正确无误。 所有阀门、安全阀、仪表已检查和校验处在投用状态。 氨罐区公用工程系统已投用。 氨罐除锈及机械清扫工作结束。 4.人员准备 工艺人员: 4人 安全人员: 1人 检修人员:1人 指挥人员:1人 5.物资准备 见物资准备表 6.为了置换彻底N2置换分两个部分：第一部分包括2010FA/B、2101-F、 2101-C、2101JA/B/C等设备和管道。第二部分2101L。 6.1第一部分置换步骤 6.1.1关闭NH-0508-8″去尿素的截止阀，
6.1.2.关闭2101L入口阀，NH0546-4″、NH0545-4″、NH0519-1″、 NH0537-10″、NH0538-3″、NH0547-2″、NH0548-2″NH0543-4″、NH0535-1.5″上截止阀。 6.1.3.关闭SP501伐，NH0525-1.5″NH0507-14″NH0513-14″上截止阀。 6.1.4.打开NH0502-6″截止阀。 6.1.5. 打开电动阀MOV2007、MOV2009。 打开2101J/JA的进出口阀，最小流量线阀，泵公共出口阀。 打开NH2034-4″上去尿素的界区截止阀、止逆阀。 6.1.5 投用LI2009A、LI2010A、LI2011A、LI2012A，投用所有安全阀和仪 表根部阀。 6.1.6 打开2101FA/B底部的4″导淋阀，慢慢打开N2源截止阀，通过节流 孔板以300nm3/h的速度充N2到2101FA内，小心控制罐内压力不超过 0.005MPag，同样调节以300nm3/h充N2到2101FB内。 6.1.7 实行连续充N2，连续排放的方法进行置换，排放时，可在管路中所 有的导淋点排放（如2101FA/B进出口导淋，6″到尿素管线上导淋）和在PV2003处排放。 6.1.8 在连续排放时，在2010D顶部1.5″阀处取样分析O2含量。 6.1.9 在分析O2含量小于5%时，关闭排放点。 6.1.10 继续置换空气，直到从所有的排放点取样分析O2含量小于5%，N2 置换合格后关闭所有排放点，用PIC2003控制压力在0.00 5MPag。 6.1.11 N2置换合格后，用N2保持氨罐压力0.005MPag 24小时以上，以确 保在管道端点死角的剩余O2的扩散。 6.1.12 在氨罐内保持0.005MPag压力24小时，关闭4″导淋和充氮阀，每
在石油、化工、冶金、医药、电力等行业都大量应用循环水泵，其耗电量不容小视。对循环水泵系统进行节能改造，对企业降耗增效具有很大经济价值。 我公司长期致力于水泵系统节能服务，改造了数十台循环水泵，有丰富的实践经验和体会，在此和大家交流、分享。 我们把水泵系统节能原理概括为一句话，就是“用高效水泵在高效点工作，降低管路损失尤其是降低或消除节流损失”。 这句话包含了高效水泵（水泵效率）、高效点、管路损失三个关键词，也是水泵系统节能的三个关键点。 （1）高效水泵（水泵效率）：要节能，水泵效率必须高。水泵效率高低首先取决于设计水平，其次取决于制造精度和质量； （2）高效点：同一台水泵，在不同的流量点其效率是不同的，一般在额定工况附近效率最高，如果偏离额定工况较多，水泵额定效率即便很高，其实际运行效率也不高。 再延伸一点说，高效点还要考虑电机的负荷率和电机高效区，也就是说要使整个水泵系统总效率处于综合高效点。 （3）管路损失：管路损失要尽可能降低，尽量消除节流损失。 我们就是通过紧紧瞄准水泵效率、高效点、管路损失这三个关键点，对水泵实际运行工况进行科学分析和诊断，利用先进理论和科学方法，找出水泵系统存在的问题，有针对性地采取切实有效的措施，全面深入挖掘各项潜力，提高水泵额定效率、使水泵实际工作参数处于高效点、最大限度地降低管路损失，通过三方面的有机结合，实现节能目标，这就是我们
的节能原理。 我公司的具体节能措施有以下几点： 1、现场调研，正确诊断系统存在问题，有的放矢，精准确定设计参数。 2、凭借高超设计水平和节能理念，提高设计工况点的额定效率。 广泛学习和利用三元流等先进设计理论，结合CFD流场分析和动态模拟，瞄准特定工作范围，借鉴优秀水利模型，采用先进CAD设计软件，最重要的是我们有经验丰富的高级设计师，将几十年的设计经验和体会融入其中，使设计的水泵及叶轮效率接近特定工况的极限值，用高效水泵或高效叶轮（三元流叶轮）替换旧泵或旧叶轮。 3、消除工况偏移造成的效率低下。 普通水泵都是系列化定型产品，用适当间隔的有限的规格参数，来满足千差万别的工况，不可能针对某厂具体需要参数来设计制造。 水泵产品型谱的有限性和实际生产工况参数千差万别的多样性，必然会造成水泵性能参数和实际生产工艺需求及管路实际阻力之间的不完全匹配，这就导致水泵偏离高效运行区间；由于各种原因造成水泵负荷的变化也会导致水泵偏离高效区；这都会导致效率低下，造成能源浪费。 我们根据具体情况，采取各种措施消除工况偏移状况，使水泵重回高效区工作。 4、量身定做，专门设计制造，消除无用功耗。 设计院在工程设计时，一般没有对每台水泵的流量需求、管道阻力进行精确计算，普遍采用类比估算，为了安全可靠相对比较保守。
负离子乳胶漆的研究及应用进展 摘要：介绍了空气中负离子的作用、负离子乳胶漆释放负离子的原理和国内外负离子乳胶漆产品的研发进展。 关键词：负离子;乳胶漆;负离子涂料 室内环境是人们接触最频繁、最密切的地方，据统计，已发现的室内空气污染物有300多种。空气负离子是空气中的中性分子结合电子而形成的带负电荷的气体离子。当空气中负离子浓度较高时，能抑制多种病菌的繁殖，降低血压和消除疲劳，促进人体的生长和发育，因而人们将空气负离子比喻为“空气中的维生素”。在环境评价中，空气负离子已成为衡量空气质量的一个重要参数。为了增加居住环境中的负离子浓度，人们采用了各种各样的方法(负离子发生器、人造瀑布、负离子织物等，目前采用最普遍和最有效的方法是涂刷负离子内墙乳胶漆。 1负离子的作用 当人们漫步在森林、瀑布或海滩的时候，会感觉到空气清新、心情舒畅，这是因为这些场所负离子浓度较大的缘故，经过人们多年的研究，总结出了负离子浓度同人体健康的关系(见表1)。 表1负离子浓度同人体健康的关系 2负离子乳胶漆释放负离子的机理 负离子涂膜在宏观上表面光洁致密，但在微观上是高分子纤维网结成的多孔膜。正是这种孔隙的存在，使得空气分子可以与乳胶漆中的填料颗粒作用(见图1)。
图1乳胶漆成膜后产生空气负离子示意 负离子具体释放机理为：空气中的水蒸气通过孔隙与涂层中的负离子粉体相接触，在负离子粉体的作用下发生如下反应： 3负离子乳胶漆的研究现状 负离子对人体和生态环境的重大作用已被国内外医学界广泛认可。随着工业的发展、环境污染日益严重，空气中负离子浓度越来越低，人类健康受到威胁。为了改善空气质量，增加空气中负离子的浓度，人们研制了各种产生负离子的仪器设备和材料。 3.1国外研究现状 国外对空气负离子研究较早，在1932年美国RCA公司的汤姆逊发明了世界上第一台医用空气负离子发生器，之后空气负离子研究在欧、美、日经历了很长时间的发展。但是由于负离子发生器有其不可避免的缺陷，如产生臭氧、氮氧化合物，以及采用高压放电引起的耗能和安全问题，人们开始考虑采用其他环保材料。日本学者Kubo发现电气石具有永久性自发电极，而且其表面电场可以电离空气中的水分子，并可添加到涂料、织物、陶瓷等物品中，生产具有负离子功能的生活用品。 日本、美国、韩国等国家对于负离子涂料的研究位居世界前列，日本立邦涂料采用丙烯酸系列树脂、阻燃材料、无机填充材料及水制成一种负离子涂料，其中添加的负离子粉体为电气石及电融稳定化氧化锆粉末，其涂刷房间中的负离子浓度为1200～2000个/cm3。日本涂料研究开发中心研制的三立漆采用多种无机材料组合而成，该涂料除了具有良好的涂膜性能外，还具有透气、凋湿、杀菌抗霉、净化空气及产生负离子的功能。日本神东涂料公司采用功能性人工陶瓷粉，经特殊处理后加入涂料，因其含有微弱放射性稀有元素，可以放出短
浓溶液1稀溶液1加热热水冷水冷剂水浓溶液2稀溶液2冷却水 冷水出靶式流量计冷水进靶式流量计冷却水进靶式流量计蒸发温度1发生器温度2热水进口温度3溶晶管温度45蒸发器液位6自动抽气装置液位7冷却水进温度8冷水进温度冷水出口温度9热水出口温度
基本原理 溴化锂水溶液只是吸收剂，其中的水才是真正的制冷剂，利用水在高真空下低沸点汽化，吸收热量达到制冷目的。 首先由真空泵将机组抽至高真空状态，为低温下水的沸腾创造了必要条件。又由于溴化锂水溶液有低于冷剂水的沸点压力，两者之间存在压力差，所以后者具有了吸收水蒸气的能力，因此提供了使得冷剂水连续沸腾的可能性。 热水二段型机组由两个发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成基本分开又有一定联系的两个独立制冷剂和吸收剂工作循环系统。热水、冷水和冷却水串联在两个循环系统之间，而且热水与冷水、冷却水相向而行，形成彼此间逆流热交换。 溶液泵将吸收器里的稀溶液经热交换器送到发生器里去，由热水将它加热浓缩成浓溶液，同时产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝成冷剂水，其潜热由冷水带至机外。 冷剂水进入蒸发器后，由冷剂泵经布液器淋激在换热管表面。冷剂水吸收管内冷水的热量，低温沸腾再次形成冷剂蒸汽，与此同时制取低温冷水（本机组提供的冷源）浓缩后的浓缩液经换热器后直接进入吸收器，经布液器淋激于吸收器换热管上。浓溶液一方面吸收蒸发器所产生的冷剂蒸汽后，本身变成稀溶液，另一方面将吸收冷剂蒸发时释放出来的吸收热量转移至冷却水中。 制冷循环是溴化锂水溶液在机内由稀变浓再由浓变稀和冷剂水由液态变汽态再由汽态变液态循环。两个循环同时进行，周而复始。 热交换器是高、低温溶液间相互进行热量交换的设备，有利于提高机组的热效率。
[海川]下午注册化工工程师专业基础考试第二套模拟试题答案
121 （A ）。 ΔＵ＝0 ΔH ＝V Δp ＝5dm 3×150kPa ＝750J 122 （B ）。 ΔS ＝nRln(V 2/V 1)=2×8.314 J ·K -1ln(50/25)=11.526 J ·K -1 ΔH ＝0，ΔG ＝-T ΔS =-350×11.526×10-3kJ ＝-4.034 kJ 123 （C ）。 C p,m =3.5R K K P P T T m p C R 24.377)200260(350)(5 .31 1212,=== W=ΔU =nC v,m (T 2-T 1)=2×2.5×8.314(377.24-350)J=1.132kJ 124 （B ）。 P A =P *A x A =120kPa ×0.35=42kPa P B =P *B x B =80kPa ×0.65=52kPa P=P A -P B =94kPa y B =P B /P=52/94=0.553 125 （A ）。 因为在100 ℃、101.325kPa 下的纯水，其相应的饱和蒸气压也是100 ℃、101.325 kPa ，故μ*（100 ℃，101.325kPa ，l ）=μ*（100 ℃，101.325 kPa ，g ），于是 μ*（100 ℃，80kPa ，g ）-μ* （100 ℃，101.325kPa ，l ） =μ（100 ℃，80kPa ，g ）-μ*（100 ℃，101.325kPa ，g ） 纯理想气体的化学势表达式为μ?=μ?（T ）＋RTln （P/P ?），若设P=80kPa ，P'=100kPa ，则便可分别写出 100 ℃、80kPa 水蒸气化学势表达式为 μ*（80kPa ，g ）=μ?（T ）+RTln （P/P ?） (1) 100 ℃、100kPa 水蒸气化学势表达式为 μ*（100kPa ，g ）=μ?（100 ℃）+RTln （P '/P ?） (2) 式(1)-式(2)可得μ*（80kPa ，g ）-μ*（10kPa ，g ）=RTln ｛（P/P ?）/（P '/P ?）｝ =RTln （P/P'）=8.314J ·K -1·mol -1×373.15K ×ln （80/100） =-692.27J 126 （C ）。 K ?=K ｙ(P/P ?)ΣvB =K n {P/P ?ΣnB}vB Σv B =1，恒温、恒压，K ?不变，K ｙ不变；Σn B 变大，K ｎ变大，故α变大。 127 （A ）。
Prob-20 蒸馏塔设计算例(1) 1、工艺条件 有一泡点物料， F=100kgmol/hr；物料组分和组成如下： 进料组分和组成 C5H12 C4H10 C3H8 组分 C2H6 组成（mol%） 1 79 12 8 2、设计要求 试设计蒸馏塔，将C3和C4分离；塔顶物料要求butane浓度小于0.1％， 塔釜物料要求propane浓度小于0.1％； 试确定该物料的进塔压力；塔的操作压力，理论板数，进料位置，回流比， 冷凝器及再沸器热负荷； 公用工程条件：冷却水30℃，蒸气4kg/cm2(温度143℃)； 冷凝器设计要求热物料入口温度与水进口温之差大于10℃，水的允许温升 为10℃；再沸器冷物料入口温度与蒸气进口温差大于15℃。 塔的回流比取最小回流比的1.2倍。 模拟计算采用SRK方程； 3、塔简化法提示 简化法塔的操作压力无填写对话框，故进料的压力即默认为操作压力。 4、简化计算说明 （1） 须根据公用工程条件确定操作压力，即塔顶冷凝器须采用冷却水冷却，故塔顶上升气相温度应不低于40℃；塔釜再沸器采用蒸气加热，进再沸器 物料温度不得高于128℃。操作压力可以采用简化法试算，即先假设一操 作压力，若温度未满足要求则调整压力，直至温度要求满足为止。 （2） 采用简化法，求理论塔板数和回流比 先假设操作压力8kg/cm2,简化法计算如下图及表所示： 计算结果表明塔顶、塔釜温度分别为16℃和80.4℃，均不满足要求，故
须提高塔的操作压力。 Stream Name Stream Description Phase Temperature Pressure Flowrate Composition ETHANE PROPANE BUTANE PENTANE C KG/CM2 KG-MOL/HR S1 Liquid 23.570 8.000 100.000 0.010 0.790 0.120 0.080 S2 Liquid 16.021 8.000 80.060 0.012 0.987 0.001 0.000 S3 Liquid 80.430 8.000 19.940 0.000 0.001 0.598 0.401 （3） 再假设操作压力16kg/cm2，进行简化计算，结果如下表： Stream Name Stream Description Phase Temperature Pressure Flowrate Composition ETHANE PROPANE BUTANE PENTANE C KG/CM2 KG-MOL/HR S1 Liquid 53.643 16.000 100.000 0.010 0.790 0.120 0.080 S2 Liquid 44.246 16.000 80.060 0.012 0.987 0.001 0.000 S3 Liquid 114.992 16.000 19.940 0.000 0.001 0.598 0.401 简化计算结果塔顶、塔釜温度分别为44.2℃和115℃，均满足要求，故设定压力合适。 简化计算的详细结果如下： MINIMUM REFLUX RATIO 1.07745 FEED CONDITION Q 1.00000 FENSKE MINIMUM TRAYS 16.76383 OPERATING REFLUX RATIO 1.20 * R-MINIMUM
第六章 蒸馏（14学时） 教学目的：通过本章学习，掌握蒸馏的原理、精馏过程计算和优化。教学重点：精馏原理、精馏装置作用精馏分离过程原理及分析 教学难点：精馏原理，部分气化和部分冷凝在实际精馏操作中有机结合的过程。 教学内容： 第一节概述 1、易挥发组分和难挥发组分 液体均具有挥发性，但各种液体的挥发性各不相同。通常沸点较低的组 分挥发性强，称为易挥发组分，沸点较高的组分挥发性较弱，称为难挥 发组分，因此液体混合物加热部分汽化时所生成的气相组成和液相组成 必有差异。利用这一差异，就可将液体混合物分离。 易挥发─沸点低─轻组分 难挥发─沸点高─重组分 2、蒸馏：根据混合液中各组分挥发度的差异而达到分离的单元 按操作方式：可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。生产中以连续蒸馏为主，间歇蒸馏只用于小规模的场合。 2、按蒸馏方法：简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)(易分离或分离要求不高的物系) 精馏(各种物系得到较纯的产品) 特殊精馏(很难分离或普通精馏不能完成的物系) 3、按操作压力：常压(一般情况)；减压(沸点高且热敏性)；加压（常温常压下呈气态，沸点低，冷凝困难）。 双组分和多组分：双组分是多组分的特殊情况；多组分（多用于工业上）。 石油加工：苯、甲苯、二甲苯的分离。 造酒：从发酵的醪液中提取饮料酒。 合成材料：从反应的混合物中提出高纯度的单体（苯乙烯、氯乙稀） 第二节 双组分溶液的汽掖相平衡 本节重点：气液两相平衡物系的自由度、理想溶液和拉乌尔定律 本节难点：汽液相组成与温度（泡点、露点）的关系
6-1 溶液的蒸气压及拉乌尔定律 1、理想溶液：指其中各个组分都在全部浓度范围内服从拉乌尔定律 2.拉乌尔定律：设在纯液体A中逐渐加入较难挥发的溶液B，形成A、B的溶液，当A的平衡分压（蒸汽压）P A仅仅由于被B所释放而降低，则：p A = p A o? x A p A o─纯液体A的蒸汽压；x A─溶液中组分A的摩尔分率。 同理，将拉乌尔定律用于组分B为：p B=p B o x B 3.道尔顿分压定律: p = p A + p B p A = p A o x A = p A o x p B = p B o (1-x) 精馏原理是根据图所示的t-x-y图，在一定的压力下，通过多次部分气 化和多次部分冷凝使混合液得以分离，以分别获得接近纯态的组分。 理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分，多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分，但因产生大量中间组分而使产品量极少，且设备庞大。工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。 6-2 精馏装置流程 一、精馏装置流程：典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、冷凝器、再沸器等，如图所示。用于精馏的塔设备有两种，即板式塔和填料塔，但常采用的
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1．离心泵维护检修规程SHS 01013-2004
1 总则 1.1 主题容与适用围 1.1.1 本规程规定了离心泵的检修周期与容、检修与质量标准、试车与验收以及维护与故障处理。 1.1.2 本规程适用于石油化工常用离心泵。 1.2 编写修订依据 SY-21005-73 炼油厂离心泵维护检修规程 HGJ 1034-79 化工厂清水泵及金属耐蚀泵维护检修规程 HGJ 1035-79 化工厂离心式热油泵维护检修规程 HGJ 1036-79 化工厂多级离心泵维护检修规程 GB/T 5657-1995 离心泵技术要求 API 610-1995 石油、重化学和天然气工业用离心泵 2. 检修周期与容 2.1 检修周期 2.1.1 根据状态监测结果及设备运行状况，可以适当调整检修周期。 2.1.2 检修周期（见表1） 表1 检修周期表月 2.2 检修容 2.2.1 小修项目 2.2.1.1 更换填料密封。 2.2.1.2 双支承泵检查清洗轴承、轴承箱、挡油环、挡水环、油标等，调整轴承间隙。 2.2.1.3 检查修复联轴器及驱动机与泵的对中情况。 2.2.1.4 处理在运行中出现的一般缺陷。 2.2.1.5 检查清理冷却水、封油和润滑等系统。 2.2.2 大修项目 2.2.2.1 包括小修项目。 2.2.2.2 检查修理机械密封。 2.2.2.3 解体检查各零部件的磨损、腐蚀和冲蚀情况。泵轴、叶轮必要时进行无损探伤。2.2.2.4 检查清理轴承、油封等，测量、调整轴承油封间隙。 2.2.2.5 检查测量转子的各部圆跳动和间隙，必要时做动平衡检验。 2.2.2.6 检查并校正轴的直线度。 2.2.2.7 测量并调整转子的轴向窜动量。 2.2.2.8 检查泵体、基础、地脚螺栓及进出口法兰的错位情况，防止将附加应力施加于泵体，必要时重新配管。
250×104吨/年重油催化裂化联合装置BELCO烟气洗涤系统学习总结 （EDV?、PTU和DeNO x系统） 2014年2月7日
四川石化250WT/a重油催化装置烟气脱硫脱硝装置首开总结 1. 简单介绍： 四川石化250WT/a重油催化裂化装置烟气脱硫脱硝脱粉尘采用了贝尔格技术公司（BELCO?）设计了命名为EDV?全套的气体净化系统技术。该技术总投资1.2亿元，是目前炼油厂普遍采用的较为成熟的烟气净化技术。 1.1 颗粒物脱除 烟气中含有的颗粒物绝大部分是FCC装置释放烟气携带来的催化剂颗粒。烟气中携带的固体颗粒可用冷却吸收塔（152-C-101）脱除。利用冷却吸收塔（152-C-101）内安装，位于G400型喷嘴下游的过滤模组（27）除去细小颗粒。 1.2 SO2/ SO3脱除 冷却吸收塔（152-C-101）为将SO2/ SO3吸收进洗涤液中提供了密集的气/液接触场所。洗涤液的pH值可通过添加来自装置碱液系统的碱液进行控制。 1.3 NOx脱除 臭氧注入到冷却吸收塔（152-C-101）的入口段。注入的臭氧氧化烟气中的NO x，将其转化为N2O5。N2O5结合烟气中的水蒸汽形成硝酸（HNO3）。以上这些变化发生在注入点到冷却吸收塔（152-C-101）入口段之间的区域。 接下来是反应区，烟气被四层雾化喷嘴（4）（每一层有三个雾化喷嘴）洗涤，用以吸收硝酸（HNO3）。这些雾化喷嘴同时从烟气中脱除的未反应的臭氧，完成NO x控制工艺的最后一步。 1.4 消除水雾 CYCLOLAB液滴分离器（9个）安装在冷却吸收塔（152-C-101）内，位于EDV?过滤模组的下游，用以除去外排烟气中残存的水珠。 1.5 水平衡和使用 添加补充水以补偿PTU单元排放排液以及急冷区域水的气化。完整的水平衡应包括了添加碱液和化学反应水。冷却吸收塔（152-C-101）的排液排放量用来维持洗涤液中亚硫酸盐/硫酸盐、氯离子和悬浮固体浓度低于设计工况下的规定值。在异常工况下，会产生催化剂颗粒超量携带，PTU单元的排液排放量应大
首先声明这篇文档不是我写的，是我在海川化工论坛上看到一位比较有经验的工程师写的，传到文库给大家分享学习一下。感谢海川化工论坛注册名为“高端大气上档次”的前辈给我们分享的经验。 工艺那些事： 第一期： 化工工艺设计是一个大话题，在设计院哪一个专业都说工艺是龙头，龙头自然承担的就多，因此过硬的知识基础才是舞龙头的根本，但是大家总是觉得工艺太复杂，新进的同事觉得这得多长时间能全都学会了啊，我不能给你一个确切的答案，但是我能给你一个相对我认为比较好的方法，化工有个特点，就是任何事情解决的法则是“大事化小，各个击破”。无论是研发，设计，生产，销售都是这样。因此我们接下来也要“各个击破”，把以后用到的和将要徘徊犹豫的我们“各个击破”。为了避免漏项，我采用20570标准作为参考，其间我会穿插一些我在实际设计过程中遇到的例子。 第一期设备设计压力和设计温度 设计压力和设计温度为什么拿出来单独来说呢？因为我遇到很多设计院的 同志，现场的技术人员，设备厂家技术人员，有很多人对设计压力和设计温度概念模糊，规范使用的乱，各持自己的说法，还都各有道理。设备专业的GB150中对设计压力和设计温度的确定原则进行了表述，管道的压力管道审核人员培训教材中对设计压力和设计温度进行了定义，化工设计手册中对设计压力和设计温度也进行了描写，但是我认为，应该按照20570.1中规定的设备和管道系统设计压力和设计温度的确定方法来实施， 20570.1中明确规定了：“工艺系统专业负责确定容器、塔、换热器的设计
压力”，这个确定方法基本上与GB150中规定的方法一致，只是从工艺的角度去充分考虑各种工况。 是不是所有的设计压力都高于最高工作压力呢，不是，在20570.1中规定了设计压力不小于最高工作压力，这说明有等于的时候。但是这本规范是不是什么时候都适用呢？不是，这本规范只适用于表压35MPa以下的工况，但是这就满足了大多数工况，极特别的另行讨论。 设备设计温度，这个基本没有什么解释的，就是正常工作过程中，设备达到最高压力相对应的设备材料达到的温度。这里注意是材料的温度，并不是设备里面介质的温度。 下面唠叨一下具体的选取方法。 常压容器，内压容器这都正常按照表中规定的选取，这里有一个需要解释的，就是当容器位于泵进口且无安全泄放装置的时候，我们为什么提设计压力的时候还要提一个设备的全真空状态呢，因为在泵将前面容器内的液体全部抽空的时候，容器内就会产生负压，这个负压就是全真空状态，设备在设计的时候要考虑这种事故工况。 容器位于泵出口测无安全泄放装置时，取泵关闭压力。这主要是考虑当容器打满或者容器出口阀门关闭或堵塞时，泵没有停还一直在向容器中注，这时候最大的压力也就是泵关闭压力（泵关闭压力不是泵关闭，是泵的出口阀门关闭泵还在运转），为什么跟0.1MPa表压比较，就是因为0.1MPa表压就近似于大气压。 这里还要注意烃类的液化气体这个版块规范中给的压力值是常温储存条件 下的，这个新手比较容易犯错误，在设计大乙烯装置的时候，有个设计师就把压缩机后缓冲罐压力按照上面的选取的（当时工艺包没有这个缓冲罐，后
生产与技术改造 化学工程师 Sum 149No .2 Che m ical Engineer 2008年2月 收稿日期:2007-12-20 作者简介:姜立清(1972-),工程师,毕业于齐齐哈尔大学化学工程专 业,现从事技术工作。 文章编号:1002-1124(2008)02-0046-02 加碱对甲醇精馏改善分析 姜立清 (黑化集团公司硝氨厂,黑龙江齐齐哈尔161041) 摘 要:对甲醇精馏过程进行了阐述,并对过程加碱与不加碱作以比较说明。关键词:精馏;有机物与碱反应 中图分类号:T Q420.6 文献标识码:B Analysis of i m p r ove ment of adding alkali t o methanol rectificati on J I A NG L i -qing (Heihua Gr oup,Q iqihar 161041,China ) Abstract:The methanol rectificati on p r ocess was intr oduced and the p r ocess of adding alkali or notwas com 2pared . Key words:rectificati on;reacti on of organics with alkali 黑化集团公司于1996建成一套年产28万t 尿素联产3万t 精甲醇的装置,在精馏过程中向系统 加Na OH 碱液进行化学处理,使生产状况大为改观,操作稳定性及装置生产能力得到提高,物料消耗、能源消耗大幅度下降。 1 粗甲醇的主要成分 黑化集团公司生产的粗甲醇是在铜基催化剂作用下,工艺气中的CO 、CO 2和H 2发生反应生成CH 3OH,反应如下: CO +2H 2=CH 3OH CO 2+3H 2=CH 3OH +H 2O 虽然铜基催化剂选择性优于锌铬催化剂,但由于以焦炭为原料,又有碳铵化流程,经脱硫、洗氨后,合成粗甲醇的原料气中含有微量的NH 3、H 2S,使得粗甲醇混合物中除含有上述物质外,还含有甲铵类物质和有机硫化物。采用色谱或色谱-质谱分析粗甲醇中的组分,主要有甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、乙醇及高级醇等。 黑化集团公司生产的粗甲醇主要参数为:沸点:64.7℃;比重:0.83～0.85;闪点:12℃;酸 值:0.2～0.3mg ?L -1;酯值:0.9～0.94mg ?L -1 ;蒸馏量:0.78%～0.85%。 甲醇含有一个甲基与一个羟基,所以具有醇类 的典型反应和甲基化反应。 2 粗甲醇精制 粗甲醇精制较广泛采用的是精馏法,精馏法分为单塔、双塔、三塔精馏流程。我公司采用双塔精馏流程。加碱系统为:固体Na OH 经溶液碱槽用软水、低压蒸气加温溶化成高浓度碱液,由循环泵冲入配碱槽,用软水配制成5%～8%的稀碱液。稀碱液经过滤后,利用位差压到碱液扬液器,再用压缩空气压出,经流量表送往预塔入料泵进口。 利用Na OH 处理在精馏过程中难以分离的杂质,例如粗甲醇中的酸类、酯类等,使其生成较容易被脱出的盐。粗甲醇中含有的有机酸,对设备,管道腐蚀厉害,经过碱的中和作用,减轻了腐蚀,延长了设备、管道的使用寿命。例如羧酸与Na OH 反应生成羧酸钠。 RCOOH +Na OH RCOONa +H 2O 还调节了粗甲醇的pH 值。 在碱存在下,酯发生皂化反应,生成羧酸盐。RCOOR ′+Na OH RCOONa +R ′OH 羧酸钠溶于水,易于分离。 加碱处理使得一些难分离的杂质,在预精馏塔分解。控制塔底温度在指标范围内,塔中部、顶部温度也在指标范围内变化,不会超高。由于组分的变化,蒸气分压也发生变化,塔底、塔顶压力下降到指标的下限,便于化工操作。从回流液收集槽视镜和塔底视镜观察,油状漂浮物减少了许多。杂质在 (下转第49页)
《数值计算与工程仿真》增刊—FLUENT 帮助文件
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前 言……………………………………………………………………………… 1 第二十一章 凝固和熔化的建模(6.0 版本)………………………………… 2 23.1 凝固和熔化模型的概要和局限性………………………………………….3 23.2 凝固/熔化模型的理论………………………………………………………4 23.3 使用凝固和熔化模型……………………………………………………….5 第二十四章 通过创建界面来显示和预报数据………………………………… 14 24.1 使用界面…………………………………………………………………..14 24.2 区域界面…………………………………………………………………..15 24.3 分割界面…………………………………………………………………..16 24.4 点界面……………………………………………………………………..18 24.5 直线和斜线平面…………………………………………………………..21 24.6 平面………………………………………………………………………..25 24.7 二次曲面…………………………………………………………………..29 24.8 等值面……………………………………………………………………..31 24.9 剪切面……………………………………………………………………..33 24.10 变换表面…………………………………………………………………35 24.11 分组,重命名和删除表面………………………………………………37
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前言 乙腈(Acetonitrile，MeCN)：CH3CN，是带甜味的无色液体，有醚味，能与水、甲醇、丙酮等有机溶剂混溶，具有高介电强度和偶极矩，因而成为无机和有机化合物的优良溶剂，在制药工业中可用作合成头孢类抗生素，维生素A、可的松以及磺胺类药物及其中间体的溶剂；同时乙腈的化学性质也比较活泼，可进行烷基化反应、酰化反应、芳基化反应、加成反应，在有机合成领域也有着重要地位，可用于合成腺嘌呤、维生素B1等药物。其蒸汽具有刺激性，大量吸入可引起急性中毒。常压下乙腈与水形成最低恒沸物，恒沸温度76℃，含水l7.4wt％，普通精馏方法无法得到高纯度的乙腈。从现有的文献报道，分离乙腈-水恒沸物主要采用两种方法：萃取精馏和变压精馏。 化工流程模拟(过程模拟)技术是以工艺过程的机理模型为基础，采用数学方法来描述化工过程，通过应用计算机辅助计算手段，进行过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析并做出环境和经济评价的一门新兴技术。它是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术等学科相互结合的产物，在近几十年中发展迅速，并广泛应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合领域。 Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。Aspen Plus是源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目被命名为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了Aspen Tech公司。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高，成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
CAESAR II6.1后处理模块 前沿 CAESAR II不仅是强大的管道应力分析工具，同时还有强大的分析结果查看和输出报告的强大功能。本文档基于CAESAR II6.1着重介绍静力分析结果查看、报告输出。 一、分析结果查看 在主控制台上选择Output>Static菜单，或在任何窗口下单击 按钮即可进出分析结果查看后处理模块。 在输出详细应力分析报告之前，我们建议用户先在CAESAR II软件内部中查看管道应力、位移与变形水平，对于不合理的结果进行适当调整再输出满意的报告。 二、CAESAR II软件内部浏览 在工具栏上单击或选择Options>Graphic Output菜单，即可进入内部查看。在这里你可以在模型上查看个点的分析结果数据，同
样一些视图命令在这里也是通用的。 用户应当注意，当前应力分析结果是与每个工况相对应的，所以用户应当先选择想要查看的工况。可以通过左上角的Load Case下拉菜单来选择： 1、查看应力云图 单击可以查看当前工况下的各个管点处的应力与许用应力比值的分布情况。
用户还可以通过左边的颜色设置选项板来设置不同应力水平的显示颜色。 单击按钮可以通过不同颜色来显示各个管点的应力大小绝对值分布情况。
与应力比值一样可以通过颜色设置选项卡来设置不同应力大小的显示颜色。 2、查看个分析结果的最大值 工具栏上的按钮可以迅速找到该模型中分析结果最大值。例如单击显示模型中最大应力点：
单击显示绕Z轴的最大弯矩Mz。 单击可以子啊屏幕上显示管道变形 3、通过表格详细查看分析结果 单击工具栏上的按钮可以在表格与模型中实时查看分析结果（这是一个非常有用的工具：
工艺流程图识图基础知识 工艺流程图是工艺设计的关键文件，同时也是生产过程中的指导工具。而在这里我们要讲的只是其在运用于生产实际中大家应了解的基础知识（涉及化工工艺流程设计的内容有兴趣的师傅可以找些资料来看）。它以形象的图形、符号、代号，表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表等的排列及连接，借以表达在一个化工生产中物量和能量的变化过程。流程图是管道、仪表、设备设计和装置布置专业的设计基础，也是操作运行及检修的指南。 在生产实际中我们经常能见到的表述流程的工艺图纸一般只有两种，也就是大家所知道的PFD和P&ID。PFD实际上是英文单词的词头缩写，全称为Process Flow Diagram，翻译议成中文就是“工艺流程图”的意思。而P&ID也是英文单词的词头缩写，全称为Piping and Instrumentation Diagram，“&”在英语中表示and。整句翻译过来就是“工艺管道及仪表流程图”。二者的主要区别就是图中所表达内容多少的不同，PFD较P&ID内容简单。更明了的解释就是P&ID图纸里面基本上包括了现场中所有的管件、阀门、仪表控制点等，非常全面，而PFD图将整个生产过程表述明白就可以了，不必将所有的阀门、管件、仪表都画出来。 另外，还有一种图纸虽不是表述流程的，但也很重要即设备布置图。但相对以上两类图而言，读起来要容易得多，所以在后面只做简要介绍。 下面就介绍一下大家在图纸中经常看到的一些内容及表示方法。 1 流程图主要内容 不管是哪一种，那一类流程图，概括起来里面的内容大体上包括图形、标注、图例、标题栏等四部分，我们在拿到一张图纸后，首先就是整体的认识一下它的主要内容。具体内容分别如下： a 图形将全部工艺设备按简单形式展开在同一平面上，再配以连接的主、辅管线及管件，阀门、仪表控制点等符号。 b 标注主要注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸数据等。 c 图例为代号、符号及其他标注说明。 d 标题栏注写图名、图号、设计阶段等。
美国标准日本标准国标标准A283-C SS400Q235-A,B,C GB/T3274-1988A285-C SB41020R,16MnR GB6654-1996A516-70A516-60SGV480/SGV41016MnR GB6654-1996A36 SS400Q235-A GB/T3274-1988A240 TP304SUS3040Cr18Ni9GB/T4237-92A240 TP304L SUS304L 0Cr19Ni10GB/T4237-92A240 TP316SUS3160Cr17Ni12Mo2GB/T4237-92A240 TP316L SUS316L 0Cr17Ni14Mo2GB/T4237-92A240 TP317SUS3170Cr19Ni13Mo3GB/T4237-92A240 TP317L SUS317L 00Cr19Ni13Mo3 GB/T4237-92A53A,B STPG37010,20GB/T8163-1999GB9948-88A106B STPT37020GB/T8163-1999GB9948-88A312-TP304 SUS304TP 0Cr18Ni9GB/T14976-2002A312-TP304L SUS304LTP 00Cr19Ni10GB/T14976-2002A312-TP316SUS316TP 0Cr17Ni12Mo2GB/T14976-2002A312-TP316L SUS316LTP 00Cr17Ni12Mo2GB/T14976-2002A312-TP317L SUS317LTP 00Cr19Ni13Mo3 GB/T14976-2002A179STB34010,20GB9948-88A249 TP304SUS304TB 0Cr18Ni9GB/T13296-91A249 TP304L SUS304LB 00Cr19Ni10GB/T13296-91A249 TP316 SUS316TB 0Cr17Ni12Mo2GB/T13296-91A249 TP316L SUS316LTB 00Cr17Ni12Mo2GB/T13296-91A249 TP317L SUS317LTB 00Cr19Ni13Mo3GB/T13296-91A213 TP304SUS304TB 0Cr18Ni9GB/T13296-91A213 TP304L SUS304LTB 00Cr19Ni10GB/T13296-91A213 TP316L SUS316LTB 00Cr17Ni14Mo2 GB/T13296-91 317J1SS 317J1SS N/A 管道 管 (包括附件及内部) 钢板 资料转换到中国的标准/替代材料
安全阀计算实例
陈 桦
安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一， 也是在线压力容器定期 检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止 容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围 的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用方法 a）根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量 b）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级; c）对于开启压力大于 3MPa 蒸汽用的安全阀或介质温度超过 320℃的气体用的安全阀, 应选用带散热器(翅片)的形式; d）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机 构的,则应采用封闭式带板手安全阀; e）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过 10%开启压力时,应选用带波纹管的 安全阀; f）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀 g）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀. h）根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不 能选用含铜 70%或紫铜制的安全阀. i） 对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微 启式;对于高压、 泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器 长度超过 6m 的应设置两个或两个以上安全阀. j）工作压力 Pw 低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀.移动式 设备应采用弹簧式安全阀. k）对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置. l）根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级 . 安全阀公称压力与弹簧工作 压力关系,见表 1 m） 安全阀公称压力 PN 与弹簧工作压力关系表 表1
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