评价装置 篇1
1 内容与方法
1.1 内容
对某10万t/年炭黑生产线与配套尾气发电装置和相应的配套及辅助设施(原料罐区、化验分析室、辅助用室等)在试运行期间职业病危害防护效果和职业卫生管理措施等进行评价。
1.2 方法
根据建设项目职业病危害特点,通过职业卫生现场调查、卫生检测、健康检查等方面收集数据和资料,并结合职业病危害防护设施、个人防护水平,对运行期间作业人员的职业病危害因素接触水平及对健康影响进行评价。通过检查表分析法评价职业卫生管理措施。汇总、分析在准备和实施阶段所获资料及数据,得出结论,提出对策和建议[2]。
1.3 依据
依据《工业企业设计卫生标准》《工作场所有害因素接触限值》等进行评价。
2 结果
2.1 生产工艺流程
见图1。
2.2 职业病危害因素关键控制点[1]
2.2.1 油罐区、卸油及油泵输油环节
原料油卸车及油泵输油环节存在苯、甲苯、二甲苯、苯丙芘、苯酚、蒽、萘、菲、焦炉逸散物等。
2.2.2 炭黑装置
炭黑反应炉反应环节存在苯、甲苯、二甲苯、苯丙芘、苯酚、蒽、萘、菲、焦炉逸散物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、炭黑粉尘等;余热锅炉及其他参与反应的设备均存在高温;各种风机运行过程中存在噪声;袋滤器、贮罐、成品罐、旋风分离器及包装环节均存在炭黑粉尘。
2.2.3 尾气发电装置
炭黑尾气余热发电锅炉存在一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔;锅炉送风机、锅炉引风机、冷凝器、锅炉给水泵、凝结水泵、发电机厂房存在噪声;炭黑余热锅炉、汽轮机房存在高温。
2.2.4 辅助及公用生产设施
质检中心在化验原料油环节及采样环节接触苯、甲苯、二甲苯、苯丙芘、苯酚、蒽、萘、菲、焦炉逸散物等;水处理站的离心泵、水泵产生噪声,磷酸三钠投料环节存在粉尘;循环水杀菌过程接触杀菌剂;配电室、升压站存在工频电场;空压机房存在噪声、高温;进入反应炉、贮罐、袋滤器进行装置检维修时存在密闭空间作业以及炉内、罐中、袋滤器中残存炭黑粉尘等有害因素。
2.3 职业危害因素检测与评价[3]
2.3.1 职业病危害因素检测
其中蒽、菲、乙炔、甲烷、碳酸钾、磷酸三钠等我国未制定相应的职业卫生接触限值和(或)工作场所检测标准,因此不对前4种进行现场检测。暂按生产性粉尘(其他粉尘)测量;杀菌剂为季铵盐,一般在每年4-10月份水池杀菌使用,检测时段未使用;离子交换树脂再生使用氯化钠,4个月再生一次,一次使用约100 kg,检测采样期间未使用;苯丙芘含量极少,测量焦炉逸散物可以涵盖,故不再进行检测。
2.3.2 检测结果
2.3.2.1
苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、焦炉逸散物检测结果均低于职业接触限值。
2.3.2.2 粉尘
对本项目工作场所存在生产性粉尘的工种8 h时间加权平均浓度和短时间接触浓度进行了连续3 d的检测。结果显示炭黑小包装8 h时间加权平均浓度超标,定点超限倍数检测炭黑小包装岗位粉尘浓度超过职业接触限值。原因是炭黑包装有一定的落差,包装机内虽有吸尘风机吸尘,但包装过程中小包装袋袋口与包装机料口对接后密闭不严,有炭黑粉尘外溢,从而引起浓度超标。而大包装机料口与大包装袋袋口密封非常严密,放料时未见明显粉尘溢出,检测浓度不超标。其他工种和岗位的粉尘浓度均符合职业接触限值。
2.3.2.3 噪声
对工作场所18个作业点的噪声进行了定点测量,反应炉供风机、造粒炭黑送风机、造粒机办公室、排气加压风机、干燥机引风机等5个点的测量结果均高于职业接触限值;对7个工种噪声个体接触剂量进行了测量,炉前反应巡检工、造粒巡检工测量结果均高于职业接触限值。考虑炭黑装置及尾气发电装置的设备均为高噪声设备,虽然选用了低噪声机型,并对部分设备安装了消音器,但消音效果欠佳,消音器安装的数量相对较少。
2.3.2.4 高温
对工作场所的高温进行了检测,结果符合职业接触限值要求,分析原因与检测时间并不是夏季最热时间、高温设备露天布置、现场通风条件较好有关。
2.3.2.5 工频电场
对35 kV总配电室、发电站配电室、炭黑车间配电中心、油罐区变配电室的工频电场进行了测量,结果均符合接触限值要求。
2.4 职业病危害防护设施评价
(1)炭黑生产区露天布置可有效地利用自然通风,保证作业场所通风良好,质检中心有2个防腐玻璃钢通风橱,结合检测结果认为防毒设施符合职业卫生要求。(2)本项目设置了除尘设备,但现场检测小袋包装环节粉尘浓度超标,对人员的健康有较大影响。(3)炭黑生产装置与尾气发电装置使用了较多的风机、泵类等高噪声设备,部分检测结果高于职业接触限值,认为本项目防噪设施尚不能满足职业卫生要求。(4)炭黑生产安装高温设备较多,大多为露天设置,散热效果较好,建议在夏季高温季节委托有资质的技术服务机构对工作场所高温情况进行检测评价。
2.5 个人使用职业病防护用品评价
该公司制定有相应的个体防护用品发放管理制度,个体防护用品实际佩戴情况较好,但防护用品的数量和种类较少。
2.6 职业健康监护评价
该公司对接触职业病危害因素的38名员工进行了职业健康检查,结果显示:接触煤焦油原料的炉前工及卸油工中3人血液白细胞在(4.2～4.4)×109/L之间;其他人员未见明显职业损伤;查体异常人员尚未进行复查。查体项目中对接触噪声人员应增加电测听;胸部X线检查应为高仟伏X射线胸片;查体人数明显不足。
3 讨论
3.1 结论
本工程针对生产工艺过程中的有害因素采取了防毒、防尘、防噪声、防暑降温等职业病危害防护措施。检测结果表明,小袋包装环节粉尘、风机和泵类多个岗位噪声超过职业接触限值。本项目根据不同岗位性质,配备了相应的个人防护用品,且佩戴情况较好。但防护用品发放制度中规定的数量和种类较少,不符合相关法律、法规的要求。
本工程在生产装置区针对应急目标,在现场设置有报警设施、应急泄险区等救援措施,制定有应急预案,每年定期组织员工进行演练。现场医疗救治工作依托有救治能力的医疗卫生机构,有助于突发职业中毒等事件的现场医疗救治工作。分析认为本工程的应急救援措施部分符合《职业病防治法》等法律、法规的相关要求。有兼职的职业卫生管理机构,配备有专(兼)职职业卫生人员,有职业卫生管理制度,基本能满足职业病防治管理工作的需要。
综上,某炭黑厂在设计、施工中,基本遵循了国家关于建设项目职业病防护设施与主体工程同时设计,同时施工,同时投入生产和使用的原则,采取了必要的职业病危害防护措施,基本符合国家有关职业卫生法律、法规、规范的要求。对于不足之处,应根据本评价报告提出的各项建议措施落实整改,确保劳动者健康及相关权益[4]。
3.2 建议
(1)加强设备密闭性能检测,对日常维修作业建立完整方案。方案应对存在的危害因素、防护措施、应急措施等进行说明。对防毒设施应加强维护、检修、检测,保证其正常运行,不得擅自拆除或停止使用。各环节进料尽可能采取机械化自动进料,如工艺需要人工操作,必须做好现场个体防护措施,在上风侧作业;在化验分析取油样环节的操作,尽可能采取密闭化采样装置,并做好现场防护,双人作业,严格规范操作规程。化验室通风橱不操作时应及时将前门拉下闭严;作业结束需经通风后方可打开前门,防止有毒物质扩散。 设备维修时需加强个体防护,强化通风,避免造成局部区域或密闭空间内毒物聚集。车间空调进风口选择在空气清洁处,避免气流短路。(2)本项目生产过程中存在多种有毒有害物质,应加强现场通风及个体防护用品使用管理工作。(3)针对小包装袋的包装环节粉尘浓度超标,可将袋口增加弹性和柔软度,使袋口与放料口套接时增加密闭性,从而有效降低粉尘浓度。如上述建议效果不佳,建议在接料处增加移动式除尘设备,清除包装过程中逸散的炭黑粉尘,从而降低粉尘浓度,同时能有效降低炭黑粉尘爆炸发生的危险性。 (4)应尽量减少现场巡检作业时间,作业人员需佩戴防护耳罩或防护耳塞,避免长时间接触。长时间接触高噪声作业的工作人员应佩戴护耳器。(5)配置一氧化碳报警仪,定期进行应急演练,在生产车间内配备应急专用柜,购置摆放防毒面具、正压式呼吸器、连体橡胶防护服、防护眼镜、防腐蚀手套等应急救援防护用品及其使用说明和使用记录。强化应急设施的维护保养意识,确保其处于正常使用状态;加强现场应急设施的使用管理;配置现场急救员(可兼职)并组织人员培训演练[5]。(6)增设警示标识及配置个人使用防护用品。(7)本工程车间卫生分级为2级,更、存衣室的便服和工作服应分柜存放;车间浴室不得设浴池。(8)补充完善职业卫生管理制度,建立健全职业卫生管理档案,加强《中华人民共和国职业病防治法》学习和宣传,进一步增强企业和职工的法律意识,严格依法办事,坚持“预防为主、防治结合”的职业病防治工作方针,为劳动者创造符合国家职业卫生标准和卫生要求的工作环境和条件。
参考文献
[1]吴世达,仲伟鉴.建设项目卫生学评价〔M〕.北京:化学工业出版社,2009:88-127.
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[3]梁友信.劳动卫生与职业病学〔M〕.第4版.北京:人民卫生出版社,2002:65-112.
评价装置 篇2
1 基本概况
统计2014年底抽油机井, 平均单井日产液23.31 t, 日产油1.68 t, 综合含水92.79%, 平均流压3.61 MPa, 平均泵效45.38%, 平均单耗11.34 k Wh/t。现场测试表明, 抽油机驱动电动机的平均负载率不足30%[2]。电动机启动时电流大, 功率因数低, 电能浪费严重。
随着油田开采时间的延长, 产量不断递减, 出现供液不足现象, 产量波动较大。另外近年产能主要以过渡带外扩井为开采对象, 表外储层较发育, 多为低孔、低渗以及低压的低渗透油藏。部分油井的地下渗透能力小于抽油机的泵排量, 为提高抽吸效率降低单位产量的能耗指标, 最直接的办法是对油井实施间开制度。但是, 实施间开制度一般会影响产油量, 很难得到大规模实施。抽油泵是一种柱塞泵, 对电动机来讲是一种恒转矩性的负载, 即电动机的电功率与其转速成正比, 可以通过改变抽油机的电动机转速, 使抽油泵的排量与油井的渗透能力相适应。通过在抽油机安装节能配电装置, 可以根据油井的出液量, 自动调节电动机转速来调整功率, 达到节能降耗的目的。
2 现场试验及应用
2.1 抽油机伺服控制器
伺服控制器是用来控制电动机的一种器件, 它通过位置、速度和力矩3种方式对电动机进行控制, 采用数字信号处理器作为控制核心, 功率器件普遍采用以智能功率模块为核心设计的驱动电路, 内部集成了驱动电路, 同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路, 在主回路中还加入软启动电路, 以减小启动过程对电动机的冲击。可根据不同井况选择运行参数, 冲速从0.1 min-1至15 min-1之间可调, 同时可大范围的单独调节抽油机的上提速度、下放速度, 可以实现快提慢放、慢提快放、慢提慢放等功能, 有效地降低抽油机的动载荷, 提高采油系统的效率。
2.1.1 老井区块应用
2013年8月, 在试验井1上分别采取工频、伺服状态进行了生产数据录取, 并按SY/T 6422—2008进行能耗测试, 应用效果见表1。载荷泵效对比见表2。该井应用CYJ10-3-37HB型抽油机, 冲程3 m, 冲速6 min-1, 功示图反映供液不足。在不影响油井产量的前提下, 伺服状态较工频状态相比平均有功节电率22.9%左右, 功率因数提高到0.8以上。
试验过程示功图见图1。从测试结果看, 试验井抽汲的惯性载荷降低, 抽油泵充满程度提高, 泵效提高。
2.1.2 新投区块应用
2013年新投区块井为过渡带外扩井, 过渡带地区砂体基本处于整个油层的尖灭区域, 碎屑物质供应不足, 又处于油田的过渡带, 总体上表外储层较发育。该区块油层岩性、物性、渗透性较差, 产液量低、黏度高, 人工控制调整参数, 需要从较低转速逐步摸索上调, 会造成泵充满程度低、抽油杆杆柱偏磨现象, 导致检泵作业频繁, 抽油机能耗高等情况发生, 不利于发挥油井潜能。
在新投区块安装抽油机井伺服控制器34套, 选取生产参数相近的邻近未安装抽油机井伺服控制器老井, 与本区块已安装井进行对比, 平均泵效由32.2%提高到45.08%, 提高12.78%, 系统效率由24.17%提高到27.03%, 提高2.86%, 平均有功百米吨液单耗由1.23 k Wh下降到1.04 k Wh, 有功节电率达到15.45%, 应用效果见表3。
2.2 抽油机多功能调速装置
抽油机多功能调速装置主要由传感器、分析仪、变频器等部分组成。传感器用于分辨上、下冲程信号, 并将信号传给分析仪, 分析仪对工况数据进行分析判断, 提供准确有效的开关信号;变频器接收工作指令并执行, 从而实现软启、电动机转速调整等功能。
2.2.1 软启动特性试验
软启动特性试验使用检测周期为每次0.02 s, 试验井4应用CYJY6-2.5-26HB游梁式抽油机, 在动液面为434.33 m工况下的工频启动 (即未使用变频器) 与使用变频器后的启动电流、有功功率对比, 见图2。
由图2可以看出, 工频启动时的启动电流为正常运行时的7~8倍, 而变频启动的电流小于正常运行时电流值。
2.2.2 现场应用情况
2014年初在小于零下20℃低温条件下对安装调速装置3口井进行测试, 安装调速装置前后数据对比见表4, 系统效率由措施前20.76%提高到24.87%, 提高4.11%, 增幅19.78%, 平均有功百米吨液单耗由1.39 k Wh下降到1.18 k Wh, 有功节电率达到15.11%。
3 结语
1) 两种节能配电装置都具有软启动特性, 可以实现多级调速的目的, 与抽油机的变负载特性匹配, 节能效果明显, 试验节电率在15%以上。
2) 两种节能配电装置具有很好的现场适应性, 满足室外环境要求, 适合与不同机型相匹配达到节能降耗的目的。从投资考虑, 老井可随电动机、控制箱现场匹配试验逐步更换, 新投产能区块可加大推广应用力度。
参考文献
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[3]冯成宝.油田抽油机的现状及节能方式综述[J].内蒙古石油化工, 2008 (3) :31-33.
多功能头部防护装置临床效果评价 篇3
[关键词] 多功能头部防护装置；颅脑损伤；临床效果
[中图分类号] R373 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616（2011）24-191-02
在现代临床医学中，颅脑损伤患者救护的关键是及时进行伤口的包扎，国内目前主要采用无菌厚敷料、绷带、三角巾或头部弹力绷带等予以加压包扎，这种包扎方法的应用范围较广，而且可以起到一定的止血、防感染作用，但是在包扎过程中也存在一定的弊端，如操作流程复杂、耗时较长、敷料易松动、止血效果不理想等，进而导致患者头部伤口持续出血或头皮血肿加重，甚至引起患者头部伤口出现感染症状，对于患者的生命安全将产生严重的影响。因此，笔者所在医院自主研发适用于颅脑损伤患者临床救护的多功能头部防护装置，并且在临床中得到了广泛的应用，现将相关结果报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取笔者所在医院2010年10月～2011年3月收治的颅脑损伤患者68例，男47例，女21例；年龄17～79岁，平均（41.3±2.4）岁。本组患者入院后均接受颅脑彩超与CT检查，并且抽取动脉血进行血气分析。经过临床诊断，本组病例中开放性颅脑损伤39例（57.4%），闭合性颅脑损伤29例（42.6%）。按照GCS标准进行评分：3～5分22例，6～8分46例。本组病例的颅脑损伤原因为：车祸伤33例，坠落伤21例，击伤9例，砸伤3例，其他伤2例。
1.2 方法
在本组病例的院前及院内救护中，全部给予脱水、止血、纠正水电解质、激素、应激性溃疡预防药物、纠正酸碱失衡、抗感染、营养支持等，以降低术中及术后并发症的出现率。根据患者颅脑损伤情况、部位及头围大小的不同，选取相应的多功能头部防护装置，在使用前要打开产品的无菌包装袋。对于头部有伤口的患者，医护人员使用无菌敷料完全覆盖患者的伤口，在套上多功能头部防护装置内衬部分后，将下颌托、弹力绷带进行扣接。当确定多功能头部防护装置固定牢固后，使用专业的加压泵，根据患者的实际颅脑损伤情况，通过总连通管分别向各个气囊中注入液体或气体。根据患者颅脑损伤的状况，医护人员可以用利用多功能头部防护装置中的4个气囊区内注入冷冻的液体，从而促使患者颅内的温度下降，减少脑组织的出血量与氧耗量。同时，在本组病例的院内救护中，护理人员对11例失血严重的患者进行了静脉通道输血，补液量根据患者的实际失血量多少而定。
2 结果
本组68例患者中，在15 min内获得救护的57例（83.8%），15～30 min获得救护的9例（13.3%），30 min以上获得救护的2例（2.9%）。经过临床抢救，本组病例脱险61例，死亡7例，抢救成功率为89.7%。
3 讨论
在颅脑损伤患者的院前及院内救护中，由于该病具有起病急、变化快、伤情复杂、病情危重等特点，而导致患者的致残率、致死率相对较高[1]。在颅脑损伤患者的救护过程中，采取合理的措施进行包扎止血处理是至关重要的，这也是决定救护成功率的关键。如果不能对颅脑损伤患者进行有效的止血处理，及时纠正患者的失血性休克，必须加强对于多功能头部防护装置的研发和应用。特别是在颅脑损伤患者转运过程中，如果不能对于患者的颅脑出血症状进行有效的控制，将导致患者出现转运过程死亡的现象，而且会降低临床救护的成功率。因此，笔者所在医院自主研发了多功能头部防护装置（专利号：201120422276.0），并且在颅脑损伤患者的救护中得到了应用，发挥了较为理想的临床效果。
在重型颅脑损伤患者的院内救护中，医护人员要仔细检查患者的意识状况、皮肤裂口、瞳孔情况、头颅血肿，以及有无睁眼、脑脊液漏、肢体自主运动、耳或鼻孔出血等症状。在进行患者的头部固定时，采用本款多功能头部防护装置对于患者的颅脑损伤部位具有较好的保护作用，而且有利于各项救护工作的有序开展。在本款多功能头部防护装置中，头部包扎衬套内装有若干个气囊，气囊外接连通管。本实用新型医用多功能头部防护装置，在院前救护头部伤口过程中能快速包扎止血，固定加压，并防止松脱作用，4个气囊区有时可以根据患者头部伤口情况，局部可以加压止血，而且每个气囊区分别可以注入液体或气体。有的患者可以根据情况抽出气囊内空气，使之形成负压状态，对于头部外伤起到更好的加压包扎[2]。对于颅脑外伤或头皮血肿患者，可以向气囊内加入冷冻的液体，使头部温度下降，减少脑组织的氧耗量及出血量。外部装置在转运头部受伤患者过程中固定于患者头部，可以在救护患者过程中，能有效的避免患者头部受到再次伤害。
本款医用多功能头部防护装置，头部包扎衬套内装有4个气囊，包扎衬套通过暗扣、魔术贴、拉链固定在头盔内侧，与头盔成一整体，气囊的位置分别是头顶部纵列分布3个，绕头围分布1个，各气囊分别外接支连通管，支连通管上设有分阀，各支连通管接总连通管，总连通管上装有总阀。根据患者的病情，可以通过分阀和总阀调节气囊内的充气或充液量，对头部施加或释放压力。见图1。
本款医用多功能头部防护装置，还可以在包扎衬套外加罩头盔，实现更好的保护，头盔外壳选用玻璃纤维层压结构，头盔内衬选用高密度海绵材料构成，头盔盔壳内置缓冲层，所述的缓冲层由弹簧层与橡胶层构成。见图2。
在颅脑损伤患者的临床救护中，患者经常会出现头痛的症状，其主要原因是患者的颅内压升高或脑水肿，在救护过程中必须采取有效的措施进行头部降温，才能促使颅脑中的组织代谢降低，产生的代谢产物也会明显减少[3]。在本组病例的临床救护中，46例出现头部疼痛的症状，利用多功能头部防护装置的气囊内注入冷冻的液体，可以使患者的头部迅速降温。国内外相关研究发现，颅脑损伤患者的每降低1℃的体温，脑细胞的代谢率会降低6%左右，颅内压也会降低5.5%左右[4]。颅脑损伤患者的早期降温，还有利于患者颅脑的止血，对于救护中进行包扎也具有积极的作用。
与传统的材料或装置相比，笔者所在医院在多功能头部防护装置的应用中，发现其具有以下优点：①包扎患者头部外伤时，操作简单、方便，而且固定效果理想；②对于局部伤口、血肿的患者而言，应用多功能头部防护装置可以起到局部加压的效果；③本款多功能头部防护装置在制造中使用的各类材料均为一次性耗材，具有价格低廉的特点，适用于各类型的医院，尤其是基层医院。
[参考文献]
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[4] 胡祥华，冯亚群.颅脑外伤的院前急救研究进展[J].当代医学，2010，16（13）：17-19.
尿素装置安全评价方法探讨 篇4
王宏
（兰州石化职业技术学院,兰州730060）
摘要：介绍了尿素装置的安全评价方法，简述了重大危险源辨识以及安全现状评价方法的选择，提出了通过安全评价，找到尿素装置存在的问题，给出隐患整改对策措施及安全管理建议。
关键词：尿素;安全;评价;危险
Safety Assessment of Urea Unit discussions
WANG Hong
(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology，Lanzhou 730060)Abstract: Describes the safety evaluation of urea plant, outlining a major hazard identification and safety evaluation method of choice, made by safety assessment, to find the problems urea plants are given corrective countermeasures and safety hazards management recommendations.Keywords: urea;safety;evaluation;risk
安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。
通过安全评价，可以全面了解装置的安全生产现状，查找和整改生产中存在的安全隐患，进一步提高生产装置和设施的安全生产水平，为以后的安全生产管理、隐患整改提供科学依据。
评价程序主要是：首先进行现场调研，根据现场实际，辨识危险、有害因素，查找隐患，并分析隐患可能导致生产安全事故的可能性，预测事故可能造成的后果；其次针对危险、有害因素及现场情况进行定性、定量分析，对现场设施、装置、防护措施和管理措施进行评价，查找隐患并提出安全对策措施和建议；然后与被评价单位交换意见，及时进行信息交流；最后编制报告，汇总前阶段的工作，整理、归纳安全评价结果，进行综合分析，从安全角度提出评价结论与建议，完成评价报告的编制。1.装置简介
尿素装置主要工序有二氧化碳压缩工序、尿素合成和高压回收工序、中低压甲铵分解和回收工序、尿素浓缩及造粒工序、工艺冷凝液处理工序。整个装置工艺特点：配有与合成塔等压的氨气提塔，氨气提分离出的NH3和CO2，在合成压力下冷凝返回合成塔，其冷凝热可以产生低压蒸汽；尿素合成采用较高NH3/CO2，高NH3/CO2减轻了设备腐蚀，钝化空气量得以减少，从而减少了放空气中的氨损失和爆炸危险；在合成回路中采用液氨为动力的喷射器来循环甲铵，节省投资，运行稳定；气提塔使用钛材，允许在200℃条件下操作，提供了高压回路分解效率；设立中低压两段未反应物回收，操作弹性大。
前期调研时，还需检查消防设施和水、电、气公用工程及仪表、质量检验等非生产性单元,安全生产管理机构及管理制度也在调查研究和评价之内。2危险、有害因素分析 2.1 火灾爆炸危险性分析
根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92 1999版），尿素装置的尿素合成单元属于乙类火灾危险性单元，装置内的吸收、蒸发单元属于丙类火灾危险性单元。由《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92），尿素装置内爆炸危险区域大部分为2区。尿素合成在高温高压下运行，而高温下尿素对设备的腐蚀非常严重，一旦设备发生腐蚀穿孔，造成可燃物料的泄漏，极可能发生火灾、爆炸。
分析过程包括主要物料危险因素分析和工艺过程危险因素分析，工艺过程由①压缩单元、②高压合成单元、③分解单元、④蒸发、造粒单元组成。
重点区域主要设备危险因素分析包括①压缩机房、②高压合成区、③CO2汽提塔、吸收塔。
其它危险因素分析包括高处坠落、机械伤害、高压管线震动、触电、静电危害、检维修作业危险因素分析、雷击等。
职业病有害因素分析包括毒性危害、噪声危害、高温危害、低温危害、电离辐射危害。自然环境影响因素分析包括气温的影响、湿度影响、风沙影响、地震的影响。根据装置危险、有害因素的分析可知，可归纳出本装置的重点危险岗位及其存在的主要危险、有害因素。详见下表：
重点危险岗位及其主要危险、危害特征表
序号 2 3 4 危险岗位名称 合成岗位 泵房 尾气吸收岗位 尿素蒸发岗位
主要危险、有害因素 火灾、爆炸、噪声、中毒 火灾、爆炸、毒性、噪声 火灾、爆炸、高温、高处坠落、中毒 火灾、爆炸、高温、高处坠落
2.2 重大危险源辨识
石油化工装置在危险物质生产、储运和使用过程中极易引起火灾、爆炸事故，尤其在某些工艺单元和储罐区，危险物质集中且量大，一旦发生爆炸火灾，其产生的爆炸冲击波及爆炸火球热辐射破坏、伤害作用极大，并且危害范围大，极易导致次生灾害。根据《重大危险源辨识》（GB 18218-2000）的规定和依据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字［2004］56号文），对化肥厂52万吨/年尿素装置进行重大危险源辨识。
根据《重大危险源辨识》（GB 18218-2000）和国家安全生产监督管理局下发的《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字［2004］56号文）的规定，重大危险源是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品，且危险物品的数量等于或者超过临界量的场所和设施，以及其他存在危险能量等于或超过临界量的场所和设施。
包括生产储存场所重大危险源辨识和压力容器及压力管道重大危险源辨识。如压力管道、长输管道、公用管道、工业管道、锅炉（蒸汽锅炉：额定蒸汽压力大于2.5MPa，且额定蒸发量大于等于10t/h；热水锅炉：额定出水温度大于等于120℃，且额定功率大于等于14MW。）3.安全现状评价方法的选择
评价主要采用以下方法对企业的安全生产条件、固有危险程度进行定性、定量评价以及事故灾害预测：
（1）安全检查表
安全检查的最有效工具是安全检查表。它是为检查系统的安全状况而事先制定的问题清单。为了使检查表能全面查出不安全因素，又便于操作，根据安全检查的需要、目的、被检查的对象，可编制多种类型的相对通用的安全检查表。安全检查表的内容决定其应用的针对性和效果。安全检查表必须包括系统的全部主要检查部位，不能忽略主要的、潜在不安全因素，应从检查部位中引伸和发掘与之有关的其它潜在危险因素。每项检查要点，要定义明确，便于操作。安全检查表的格式内容应包括分类、项目、检查要点、检查情况及处理、检查日期及检查者。通常情况下检查项目内容及检查要点要用提问方式列出。检查情况用“是”、“否”或者用“√” “×”表示。
安全检查表主要内容包括:各生产设备设施装置装备的安全可靠性，各个系统的重点不安全部位和不安全点（源）；主要安全设备、装置与设施的灵敏性、可靠性；危险物质的储存与使用；消防和防护设施的完整可靠性；作业职工操作管理及遵章守纪等。检查要突出重点部位的危险因素源点及影响大的不安全状态和不安全行为，按一定格式要求列成表格。检查表的内容应符合专业安全技术防护措施要求。
（2）危险度评价法
危险度评价法是对装置各单元和设备的危险度进行分级的安全评价方法，是随着我国安全工作的发展从日本引进并经简化的评价方法。该方法主要是通过评价、分析装置或单元的“介质”、“容量”、“温度”、“压力”、“操作”等5个参数而对装置或单元进行危险度分级的，进而根据装置或单元危险程度而采取相应的安全对策措施。
（3）道化学火灾爆炸指数评价法
以以往的事故的统计资料、物质的能量和现行的安全防护措施的状况为依据，以单元重要危险物质在标准状态下的火灾、爆炸或释放出危险性潜在能量大小为基础，同时考虑工艺过程的危险性，计算单元火灾、爆炸指数，确定危险等级。还对特定物质、一般工艺及特定工艺的危险修正系数，求出火灾爆炸指数。定量的对工艺过程和生产装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险逐步推算进行客观的评价。再根据指数的大小分成几个等级，按等级的要求及火灾爆炸危险的分组采取相应的安全措施。
（4）故障树分析法（FTA）
把系统可能发生或已发生的事故（称为顶事件）作为分析起点，将导致事故原因的事件按因果逻辑关系逐层列出，用树性图表示出来，构成一种逻辑模型，然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率，找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策。FTA法形象、清晰，逻辑性强，它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。
（5）险与可操作性研究（HAZOP）
HAZOP分析对工艺或操作的特殊点进行分析，这些特殊点称为“分析节点”，或工艺单元/操作步骤。通过分析每个“节点”，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词或关键词引出。一套完整的引导词用于每个可认识的偏差而不被遗漏。
运用危险与可操作性研究（HAZOP）分析方法，可以查处系统中存在的危险、有害因素，并能以危险、有害因素可能导致的事故后果确定设备、装置中的主要危险、有害因素。4.安全评价报告
根据上述安全分析，最后做出定性、定量评价结论，评价包含以下几个方面:区域规划与厂区总体布置、工艺装置安全评价、工艺设备安全评价、中间储存设施安全评价、电气设施安全评价、仪表自控设施安全评价、危险、有害因素控制安全评价、消防设施安全评价。
根据以上安全评价找到尿素装置存在的问题并汇总说明,给出隐患整改对策措施及安全管理建议。
参考文献
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螺杆泵直驱装置应用效果评价 篇5
关键词：螺杆泵,直驱,传动,节电率,价值
随着螺杆泵及其配套工艺的日趋成熟, 螺杆泵、抽油机和电潜泵已经成为油田上常用的三种举升采油方式。在相同条件下, 螺杆泵较抽油机和电潜泵具有泵效高、投入低、能耗低等优点。而且在稠油、低产、出沙类油藏的应用中, 抽油机和电潜泵无法满足生产需要, 而螺杆泵在这类油藏的开采中表现出了较好的适应性, 因此得到了大力的推广。常规螺杆泵的驱动方式为传动驱动, 动力由电动机的输出端经皮带、链条、齿轮等传动到光杆, 用来带动抽油杆转动, 从而达到驱动螺杆泵转子的目的。但由于常规螺杆泵中间传动环节较多, 造成的动能损失和故障率也会相应的提高。直驱式螺杆泵作为常规螺杆泵的改进型, 实现了螺杆泵驱动装置的成功简化, 为螺杆泵井生产提供了一种新型驱动方式, 较常规螺杆泵具有能耗少、稳定性好等特点[1]。
1 技术原理及特点
螺杆泵直驱系统主要由螺杆泵直驱电动机和电气控制柜两大部分组成, 电动机采用高性能永磁力矩伺服电动机, 光杆直接从空心轴穿过, 伺服电动机直接驱动光杆。电气控制柜采用先进的电动机矢量位置控制方法, 通过匹配的正弦波输入信号进行控制, 见图1。
技术特点:
1) 高效节能。永磁力矩伺服电机具有比异步电机更高的效率, 更宽广的高效区, 同时去掉常规减速环节后, 传动系统的效率明显提升, 直接驱动装置比原有螺杆泵传动装置节能效果非常显著, 现场试验表明, 在同等排量下, 综合节能可达到25%以上[2]。
2) 结构简单、可靠。电动机采用空心轴结构直接安装在井口上, 无减速箱, 通过方卡子抱紧光杆, 直接驱动, 大幅减少了中间环节, 故障点减少, 电动机基本不需要任何维护, 可靠性有效提高。
2 试验情况
2.1 试验效果
为了降低螺杆泵井生产能耗, 减少螺杆泵井故障率, 提高螺杆泵井生产效率, 2013年开展了螺杆泵直驱装置的研究, 并在泽70块的30口螺杆泵井现场安装, 泽70块共有33口螺杆泵井, 生产状况为平均日产油3.74 t, 平均含水65.8%。现对其中的6口油井安装电表对油井耗电情况进行了监测, 见表1。
在油井各项生产参数未变情况下, 单井平均日节电21.5 k Wh, 平均综合节电率26.6%[3]。
2.2 经济效益计算
1) 单井应用螺杆泵直驱装置后, 节电率按平均值26.6%计算, 年累计节电0.781×104k Wh, 按照电价0.77元/k Wh计算, 年节约电费约为0.6万元。
2) 应用螺杆泵直驱装置后较普通螺杆泵传动系统维修次数减少2次/年, 单次维修费用按照0.3万元, 维修时间按2 h计算, 增加原油产量0.62 t, 按照原油平均价格4 663.07元/t, 年增加经济效益0.9万元。
单井应用螺杆泵直驱装置后年可获经济效益1.5万元。
2.3 投入回报期
螺杆泵直驱装置的设备单价为8.7万元, 普通螺杆泵的设备单价为7万元, 可见螺杆泵直驱装置较常规螺杆泵虽然初期投入较大, 但设备运行1.2年后即有产出效益。
3 结论
1) 螺杆泵直驱装置技术成熟, 在原油生产上切实可行, 该设备的应用可提高了螺杆泵设备的工效和能源利用率。
2) 该项技术的应用推广, 减少了生产的能源消耗, 减轻了工人的劳动量, 降低了设备维修投入, 同时具有节能见效快的特点, 为降低吨油成本做出了巨大的贡献, 具有良好的节电效果和可观的经济效益。
3) 目前, 大部分油田开发已经进入中后期, 稠油、低产、出沙类油藏较为普遍, 怎样开采好这类油藏已经成为当务之急, 而推广应用先进的螺杆泵采油技术不失为解决这道难题的好方法。
参考文献
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[2]姜新通, 朱春燕, 赵振奎.地面直驱式螺杆泵系统[J].黑龙江科技学院学报.2009 (2) :125-128.
评价装置 篇6
1 某电气化铁路供配电系统简介
某电气化铁路供配电系统结构图如图1所示。
在该电气化铁路供配电系统中, 采用110 k V双电源供电, 110 k V三相高压交流电经牵引变转换为2个27.5 k V单相交流电, 然后向铁路上、下行2个方向的接触网供电, 供牵引负荷使用。该牵引变27.5 k V侧共有4条电力机车负荷馈线, 分别是:甲上行馈线、甲下行馈线、乙上行馈线和乙下行馈线。定补装置采用带3次谐波滤波的固定并联补偿方式, 安装在牵引变27.5 k V侧, 根据测试数据分析, 其平均基波补偿容量为2.62 Mvar。电能质量考核点 (PCC) 在1#牵引变110 k V母线上。
2 定补装置的运行评价
2.1 谐波补偿分析
电力机车采用25 k V单相工频交流电压, 通过单相整流桥全波整流后驱动直流牵引电动机[2], 所以, 电力机车在运行时会产生大量的奇次谐波, 特别是3次谐波电流的含量比较大。根据测试数据分析, 该牵引变27.5 k V母线以及4条电力机车负荷馈线的3次和5次谐波电流含有率如表1所示。
由表1可以看出, 在4条电力机车负荷馈线中, 3次谐波电流含有率均超过15%, 最严重的已经达到了24.4%, 5次谐波电流含有率也均超过7.5%。定补装置正常运行期间, 牵引变27.5 k V母线的3次谐波电流含有率为12.8%, 相对于4条电力机车负荷馈线的3次谐波电流含有率, 有了一定程度的改善。
根据国标《电能质量公用电网谐波》 (GB/T 14549—1995) 的规定:注入110 k V母线PCC处的各次谐波电流应小于表2中相应的限值, 牵引变110 k V母线PCC处的各次谐波电压含有率以及谐波电压总畸变率应小于表3中相应的限值。在定补装置正常运行期间, 注入110 k V母线PCC处的各次谐波电流值 (95%概率大值) 见表2中的测量值;牵引变110 k V母线PCC处的各次谐波电压含有率 (95%概率大值) 见表3中的测量值。
注:由于110 kV母线的电流互感器变比有误, 所以110 kV母线的谐波电流是由27.5 k V母线的谐波电流根据变压器变比折算过来的。
由表2可以看出, 在定补装置正常运行期间, 虽然牵引变110k V母线PCC处的3次谐波得到了一定程度的改善, 但是改善效果并不理想, PCC处的3次谐波电流值仍然超过国标的限值。
由表3可以看出, 在定补装置正常运行期间, 牵引变110 k V母线PCC处的第17次谐波电压含有率以及谐波电压总畸变率超过国标限值。由于牵引负荷运行时会产生大量的广谱性谐波, 定补装置仅能滤除3次谐波且滤波效果不理想, 导致电压总畸变率严重超标。
由此可见, 该定补装置虽然在一定程度上减小了3次谐波电流, 但是还是无法从根本上解决牵引负荷引起的谐波污染问题。
2.2 无功补偿分析
电力牵引负荷是一种单相脉冲负荷, 变化急剧且具有很强的随机性, 因此电力牵引负荷的功率具有很大的波动性, 从而导致平均功率因数较低[3]。根据对测试数据的统计与分析, 牵引变各馈线支路的功率及功率因数如表4所示。
注:表中牵引变110 k V母线的电流互感器变比有误, 导致牵引变进线的有功功率、无功功率以及视在功率的测量值有一定比例的缩放。但是由于缩放的比例相同, 所以牵引变110 k V母线的平均功率因数是可信的。
由表4可以看出, 4条电力机车负荷馈线的平均功率因数分别为0.81、0.88、0.60、0.71, 场站用电馈线的平均功率因数为0.64, 均较低, 所以在没有投入定补装置时, 牵引变27.5 k V母线的平均功率因数自然也较低, 从而导致牵引变110 k V母线的平均功率因数也较低。
当不计定补装置的补偿功率时, 由表4中的数据可计算出, 牵引变27.5 k V母线的平均有功功率和平均无功功率分别是:
式中, P1、Q1分别是甲上行馈线的有功功率和无功功率;P2、Q2分别是甲下行馈线的有功功率和无功功率;P3、Q3分别是乙上行馈线的有功功率和无功功率;P4、Q4分别是乙下行馈线的有功功率和无功功率;P5、Q5分别是场站用电馈线的有功功率和无功功率。
则可计算出不计定补装置的补偿功率时, 牵引变27.5 k V母线的平均功率因数是:
当定补装置正常运行时, 由测试数据分析出牵引变27.5 k V母线的平均功率因数为COSφ2=0.88, 即投入定补装置后, 牵引变27.5 k V母线的平均功率因数由0.73提高到0.88, 由于平均功率因数的提高, 降低的线损值为:
理想情况下, 牵引变进线与出线的平均功率因数相等, 但变压器在实际运行中存在有功和无功损耗, 所以牵引变两侧的平均功率因数会略有差距, 由表4可以看出, 牵引变110 k V母线的平均功率因数为0.87, 略低于牵引变27.5 k V母线的平均功率因数0.88。但是, 根据电力部门对高压电力用户平均功率因数的规定, 向电气化铁路供电的110 k V母线平均功率因数不得低于0.9[4], 即投入定补装置以后, 仍然无法满足电力部门的要求。
3 结语
由于电力机车负荷含有整流设备, 会产生大量的广谱性谐波, 导致110 k V母线PCC处的谐波电压总畸变率严重超标, 而该定补装置仅能滤除一定量的3次谐波, 即只能在一定程度上减轻3次谐波的污染, 并不能从根本上解决牵引负荷引起的谐波问题。
由于牵引负荷为间歇性负荷, 负荷变化大, 定补装置不能自动追踪补偿[2], 所以, 虽然该定补装置在一定程度上提高了牵引变母线的平均功率因数, 但是仍然无法满足电力部门的要求。
由此可见, 由于牵引负荷自身的特点以及定补装置本身的缺陷, 使用定补装置只能在一定程度上改善电气化铁路的电能质量, 但是无法从根本上解决电气化铁路的电能质量问题。所以, 近年来人们提出了许多无功补偿方案来解决电气化铁路的电能质量问题, 例如SVC、SVG等动态无功补偿技术[5]。但是鉴于技术和经济等各方面的考虑, 这些技术目前还没有得到普遍的应用, 相信随着经济和技术的发展, 使用SVC和SVG等动态无功补偿技术对电气化牵引变进行无功补偿将是一个趋势。
参考文献
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评价装置 篇7
1 对象与方法
1.1 对象选择某化工企业年产4万t乙丙生产装置为调查对象。
1.2 方法
1.2.1 职业卫生学调查
通过调查,了解乙丙橡胶生产装置的生产工艺,对生产过程中存在的职业病危害因素进行分析,明确卫生防护工程措施的种类。
1.2.2 职业卫生检测与评价
根据国家现行规范和标准,对作业场所中存在的职业病危害因素的浓(强)度进行检测,并对职业病危害因素超标岗位的卫生工程设施进行检测,按照GBZ 1-2010和GBZ2-2010对检测结果进行评价〔3-5〕。
1.2.3 对超标岗位进行改造对职业病危害因素超标的岗位进行工程学分析,提出整改措施并落实,然后对整改后的作业现场的职业病危害因素进行复测,评价整改措施的有效性。
2 结果
2.1 现场调查情况
2.1.1 生产工艺
乙烯、丙烯、第三单体在钒及铝催化剂作用下,在聚合反应器中生成乙丙橡胶。聚合反应热70%由原料单体、溶剂预冷移出,30%由气体循环冷却系统移出,从而达到有效移出反应热的目的。聚合液脱除未反应的乙烯、丙烯后进入催化剂失活和洗涤工序。在聚合液中加入各种稳定剂,同时聚合液中的催化剂用表面活性剂水溶液进行失活、洗涤、分层分离。洗涤后的聚合液送到挤压造粒单元,经闪蒸挤提浓、挤压造粒、干燥后包装成成品。
2.1.2 防护措施
各生产单元主要职业病危害防护措施及其参数见表1,各职业病危害防护措施的符合性满足标准的要求,并能确保作业场所职业病危害因素的浓(强)度达到卫生标准的要求,具有有效性。
2.2 职业病危害因素识别及定量检测结果
各工种接触职业病危害因素种类及定量检测结果见表2,各工种接触的各类职业病危害因素的浓(强)度均符合卫生标准的要求。
2.3 生产异常时的定量检测结果
在检测过程中生产装置催化剂线出现异常,停车检修2 h后重新开车运行,期间仍然进行检测,检测结果表明在运行异常阶段200#-300#线的c1线泵房P-1401加热器进料泵正己烷的检测浓度为<49.2~207 mg/m3,短时间接触浓度超标1.15倍。600#-800#线P-1702进料泵正己烷检测浓度<49.2~343 mg/m3,短时间接触浓度超标1.90倍。泵房的其他检测点正己烷检测结果均符合国家卫生标准的要求。
3 讨论
乙丙橡胶生产装置为化工生产企业,为密闭化生产,在正常的生产状态下各种危害因素能散发到作业场所的空气中,但采取了符合国家标准的、有效的职业病防护措施后,各职业病危害因素浓(强)度能够达到国家卫生标准。生产装置停车再启动时,易挥发的正己烷会通过密闭管线的各连接处散发到空气中,散发的量明显高于正常生产时的状态,因此用人单位应对非正常生产状态下的作业场所加强管理,以防急性或亚急性中毒的发生。
摘要：目的 了解乙丙橡胶生产装置存在的职业病危害因素、危害程度及采取的职业卫生工程措施,对工程措施设置的符合性和有效性进行评价。方法 对乙丙橡胶生产装置生产过程及通风系统进行调查与检测,对作业场所空气中的有害物质进行定量分析。结果 生产过程中存在的职业病危害因素有:氢氧化钠、氯化氢及盐酸、正己烷、甲醇、其他粉尘和噪声。正常生产状态下各职业病危害因素浓(强)度达到国家标准,停车重新开车时正己烷浓度<49.2~343 mg/m3,超过国家标准。结论 生产异常停车再开车时密闭生产线正己烷的散发量加大,即使在正常生产状态下达到国家卫生标准,在停车再开车时还应加强现场管理。
关键词：乙丙橡胶,职业病危害,防护措施
参考文献
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评价装置 篇8
随着电力工业的发展,电气设备维修体制正在从计划性维修模式向状态维修模式转变。状态维修的核心任务是评价设备状态,从而合理安排维修时间和维修项目[1]。设备状态和性能优劣的描述语言是定性、模糊的,而实际运行设备的状态特征信息是定量的,利用这些信息对设备进行状态评价,需要对数据进行模糊计算。工程中常引入模糊综合评判对一次设备进行状态评价,但对一次设备实施保护、控制、监测的继电保护装置等二次设备状态评价研究开展较少。分析其原因一方面是状态评价建模中参量选择不够全面,另一重要方面则是难以确定参量变化与设备状态变化的关联关系[2],即应用模糊集理论中的隶属函数所反映的关联关系。
本文在完善继保装置的状态参量模型的基础上,寻求各参量信息和描述语言的关联分布关系,并提出基于该关联关系的模糊正态分布隶属函数。该函数合理地依据模糊数学方法对设备状态信息进行转化,使得模糊综合评判模型可以真实地反应设备运行状态。
1 模糊综合评判基本理论
对设备的评价或评估中,常涉及到多个因素或指标,不能仅从单一因素的状态去评价设备,而要建立因素集:
根据多个因素对设备进行综合评价,这就是综合评判。在工程中运行人员会将主观意识转移到对因素的评判中,从而形成了评语集合:
对于设备每一个单因素ui单独作出的评判f(ui),可看作是集合U到V的一个模糊影射f,而f可诱导一个模糊关系Rf,Rf中的元素rij即为隶属度,表示某参量数据对于某类评语的隶属程度,r(u)则为因素集中元素对于评语集元素的隶属函数。
由于各类因素所处地位和作用各不相同,因此需要定义因素集U上的模糊子集A=[ai],即权重矩阵,ai为单因素ui在总评中所起的权重。由Rf可以诱导出U到V的一个模糊线性变换[3]为
其中:“○”为广义模糊运算符号;B是评语集V的一个模糊子集,即为模糊综合评判。
2 继电保护装置状态评价中的隶属函数
模糊综合评判方法的关键之一是在进行综合评判前确定各个参量对于统一评语集合的评价值,即隶属度,使得各参量具有可比性。而隶属度的模糊集合是通过隶属函数来表达。
模糊综合评判中确定隶属函数的基本步骤,如图1所示。
2.1 继电保护装置状态参量构成模型
文献[4-5]提出状态评价应包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备运行工况、设备检修、设备检修后验收等。文献[6-7]提出了误动失效率和拒动失效率等评价标准。按照全过程、系统性与层次性相结合的原则,结合继保装置自身的运行管理特点,本文选择以下参量建立继电保护装置状态参量模型,包括:设计、施工、验收等投运前信息;装置自身和家族性缺陷、正确动作率等历史运行情况;定检、反措等检修情况;通道运行、环境、运行时间等实时运行状况,如图2所示。
2.2 模糊综合评判模型的因素集和评语集
(1)根据继电保护装置状态参量模型所选取的特征量,建立模糊综合评判中的因素集[8]U={u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7,u8,u9,u10,u11},并对各状态参量进行量化。
(2)考虑专家意见以及电网决策和运行人员经验,将继电保护装置运行状态划分为正常、注意、异常三种情况,并建立评语集V={v1,v2,v3}。
2.3 隶属函数的确定方法
确定隶属函数的具体方法包括模糊统计方法、例证法、专家评判法、二元对比排序法、待定系数法、三分法[9]。本文采用可靠性领域广泛应用的待定系数法,根据论域、边界、分布形式和过渡形式等确定隶属函数,根据实际情况,选择一种可以表现评价对象模糊集特性的隶属函数作为分布,并根据相关背景知识确定分布参数。
2.4 隶属函数分布形式的确定
工程中常用的中间型隶属函数分布形式有梯形分布、三角形分布、岭形分布、正态分布等[10]。其中三角形、梯形隶属函数为线性分布,而正态、岭型等隶属函数为非线性分布。本文选择三角形和正态分布隶属函数计算隶属度,再比较两类分布对于综合评判效果的影响。
通过初步比较正态分布与三角形分布发现,在确定某参量的评价区间后,当取较高的隶属度时,说明采用正态分布能收集更多隶属度高的信息;当取较低的隶属度时,采用正态分布能够屏蔽更多隶属度低的信息[11],如图3所示。其中隶属度r单位为1,参量值u的单位依据各参量确定。
(1)模糊正态分布隶属函数
本文首先选取模糊正态分布(极值附近时采用半正态分布)的密度函数——高斯函数计算各参量的隶属度为
其中:r(u)是参量u的隶属度;μ为分布期望值,即工程中需要给定的该评价区间隶属度为1的值;σ是高斯函数的宽度。
本文确定与评语集元素相对应的3个评价区间对因素集中的参量进行评价。为便于可靠性工程计算,本文将继保装置参量模型中的参量统一为单调递减的越小越优型参量。3个区间的分布期望值μ依次为μmin、μ0、μmax,其中μmin、μmax分别为该参量属性的最小值和最大值,μ0为“注意”状态的给定期望值。由高斯函数的特性可知,函数曲线下99.73%的面积在期望值μ左右3个标准差(3σ)范围内,因此本文采用常用的6σ作为函数的定义域。各区间分布的具体表达式分别为
根据以上分布函数确定各参量对于三类评语隶属度的计算模型,如图4所示。
(2)三角形分布隶属函数
根据模糊正态分布各评价区间的参量期望值和分布规律,列出三角形分布隶属函数的具体表达式为
根据以上分布函数确定各参量对于三类评语隶属度的计算模型,如图5所示。
3 实例分析
将上述隶属函数的确定方法应用于基于模糊综合评判的继保装置状态评价中。某220 k V变电站线路保护为2008年投运的南瑞继保RCS-931BM型继电保护装置。本文根据广东电网二次设备状态评价相关规定,确定继电保护装置的评判因素集中的各参量ui对于3个评价区间的分布期望值,如表1所示。根据表1中的期望值可以确定各参量的隶属度计算模型。
注:1)为方便计算,将一般、紧急、重大三类缺陷统一折算为一般缺陷。2)为统一评判因素变化规律,将正确动作率评价内容改为未正确动作率。3)环境温度以夏天为例。4)通道以光线通道为例。5)投运前状况在投运四年后可以不再评价。
据历史数据,该装置某次状态评价所统计的评判因素集数据为U={0.67,0.67,1,3,0%,6,1,0,27℃,1,3}。因此分别形成基于模糊正态和三角形分布的评判矩阵(模糊关系矩阵)为
确定评判矩阵后,需要确定权重矩阵。本文基于AHP法[12]并征求专家意见,建立了继电保护装置状态参量的常权模糊子集,即权重矩阵为
综合考虑模糊子集A和评判矩阵R,并采用常用的模糊运算符M(·,+),可求出该装置模糊综合评判矩阵B,得到装置对于各评语集因素的隶属程度,如表2所示。
由评判结果得出该装置运行状态的结论如下:
(1)两类分布的正常状态隶属度均为最大。依此推断,该继保装置处于良好的运行状态。从评判矩阵可以发现包括装置正确动作率在内的大部分评判因素,即状态参量对于正常状态的隶属度为1,运行状态很好。
(2)该装置的缺陷情况和家族缺陷情况已基本隶属于注意状态,但未接近异常值,说明装置有劣化倾向,需引起注意。
(3)施工安装质量对于正常和注意状态的隶属度相同,说明设备标识和接线质量可能存在问题,需引起注意。对于投运4年以上的继保装置来讲,状态评价中投运前状况的权重可逐渐减小,因此该项对装置评价结果影响不大。
(4)通道运行情况同样介于正常和注意状态之间,说明通道可靠性下降,需跟踪观察。
总体来看,装置处于稳定且在规定的标准限值以内,可以正常运行。通过咨询相关实际运行人员,评价结果与装置实际运行状况基本符合。
由两类分布的隶属度计算模型可知,在各评价区间内,两类分布的交点均在隶属度为0.8的点附近。可以发现,所求模糊关系矩阵和综合评判矩阵中元素隶属度高于0.8附近时,模糊正态分布的隶属度均大于三角形分布;而隶属度低于0.8附近时(由于论域差别,隶属度为0时除外),结果相反。这也印证了之前的理论分析。因此当某因素或评价对象没有绝对处于某评价区间、并向另一区间转移时,三角形分布隶属函数计算所得的模糊隶属程度偏高,计算结果偏于保守。而模糊正态分布较为符合主观预期。
4 结论
为了提高继保装置状态评价的合理性、准确性,本文提出了在模糊综合评判模型中基于模糊正态分布的隶属函数。通过和三角形分布隶属函数比较得知,模糊正态分布可以获取更多隶属度高、有价值的评价信息,并且屏蔽更多隶属度和评价价值较低的信息,提高评判结果的可信任度。该函数考虑了设备各参量数据本身的分布特点,在很好地合并了各类原始数据、检修、运行工况和运行经验等状态特征信息的基础上,使得状态参量信息和设备性能形成了较为符合运行人员主观意识的关联关系,克服了两者之间的复杂性和模糊性,得到了与设备实际运行情况基本符合的模糊综合评判结果。该隶属函数中参数的确定存在着很多人为因素,因此需要实际数据和仿真数据的检验和调整,让计算模型更加接近实际情况。
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评价装置 篇9
笔者针对XYA-5系列丙烯腈催化剂评价装置“启动 - 平稳 - 停车 - 降温 - 更换催化剂再启动”,循环周期内连续且无仪表操作人员干预的特点,采用跟踪和限幅、抗饱和串级PID方法,设计其全自动监控系统,以实现曲线升温和恒温,以及反应压力、原料注入、工艺步骤的程序控制。
1 丙烯腈生产工艺1
丙烯腈的主要生产工艺是流化床丙烯氨氧化法,其流程大致分为合成、分离、后处理、乙腈和硫氨5部分。整个装置的核心是一个流化床反应器。液态丙烯和液态氨进入丙烯腈生产装置,经过丙烯和氨蒸发系统后形成两股气体在反应器入口处混合,并与来自反应器空气压缩机的空气一起进入反应器底部。当反应气体通过反应器时,在催化剂作用下发生强放热反应,生成丙烯腈。反应产物和未反应的气体通过旋风分离器从反应器上端的出口流出。反应器出口气体中包含有未反应的氨、丙烯和氧气,以及氮气、丙烯腈、乙腈、氢氰酸、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气和少量的其他物质。这些热的反应气体通过一台换热器,一方面加热反应器蒸汽盘管中的锅炉水,一方面反应气体本身被冷却到250℃左右。反应器释放出来的热一部分用来维持反应的正常进行,另一部分通过垂直安装于反应器内的蒸汽U形盘管来生产高压蒸汽。反应器温度的控制是通过增加或减少使用饱和蒸汽盘管的数量,或调节反应器的进料量来实现的。
根据工艺分析和操作经验可知,影响丙烯腈流化床装置反应温度的主要因素是丙烯进料、氨进料、空气进料反应压力、撤热水的温度及流量等[5~7]。
2 丙烯腈催化剂评价装置
丙烯腈催化剂评价装置是按照工业丙烯腈的生产原理,根据动态模拟理论而设计开发的微型生产模型,通过对反应过程的温度、压力及原料质量流量等工艺过程参数的实时监控,以期精确地满足丙烯腈生产工艺的要求,最后对稳态过程产物进行采样和色谱分析,得到丙烯腈催化剂的性能评价参数。
丙烯腈催化剂评价装置的结构如图1所示,它主要由流化床反应器、混合室、加热炉及吸收瓶( 液体取样) 等构成。评价装置与实际生产装置的很大不同,也不需要后续的复杂处理过程。反应器本身也有很多不同之处: 评价装置只有加热器,不需要减温装置; 反应过程必须保持原料质量以及比例和工艺参数的恒定,即在规定条件下的评价参数才具有可比性; 评价装置的反应温度恒定依靠加热量调节,而生产装置是通过调节乙烯进料量控制温度恒定的,因此评价装置的控制精度要求更高。
丙烯腈评价装置的流化床反应器是关键,它的加热炉是一个钢筒,外敷两个功率相同的电阻加热带,分布在钢筒的上下部分,可以分别控制实际加热功率; 两个加热带与钢筒间分别安装了K型热电偶温度传感器T8和T7,分别测量加热炉上部和下部的温度,用于串级控制。反应器置于加热筒内,通过空气隔离层传热,反应器密封腔内有一个空心中心柱,中心柱外分布若干布满圆孔的床层,中心柱内自下而上均匀分布有6个K型热电偶温度传感器,其中T2和T5分别用于主反应温度的控制,放热反应主要在中下部完成。
丙烯腈催化剂评价装置的工作原理: 干空气经钢筒内反应器外的空气隔离层预热后从最底部吹入,将延外壁滑落的催化剂充分氧化再生恢复活性,然后将空气与催化剂混合体与自底部吹入的经钢筒内反应器外的空气隔离层预热后的丙烯和氨混合气体一同吹向各层流化床( 横向挡板分成上、下多床层,每床开孔,床孔错位,催化剂上吹不能直接通过任意两层) ,使充分翻腾的催化剂颗粒表面与3种原料气体充分接触发生放热反应,反应气体自顶部压力调节阀排出反应器,经硫酸瓶、两级纯水瓶降至常温,不溶气体经吸收瓶后放空。待所有参数稳定并定时1h后开始采样定时,对15min内的产物分别进行气相和液相色谱分析( 用吸收瓶收集可溶性反应产物,用气囊收集不可溶性产物) ,从而实现定量评价。待反应器内的温度下降到一定值后再重复上述过程。
正常反应时,流化床反应器中心柱温度自下而上从450 ~ 370℃呈梯度分布,横向中心温度最高,内周壁温度最低,气流延中心柱向上,部分自顶部排出,部分延周壁回流至底部。反应器外周壁与加热钢筒内壁间留有空气间隙,加热钢桶外壁裹有带状电阻加热器并分为上、下两个分别受可控硅控制,加热带外部用石棉保温。
3 丙烯腈催化剂评价装置全自动控制系统
3. 1控制系统的基本构成
丙烯腈催化剂评价装置自控系统的上位机采用一台工业控制计算机,操作系统是Windows XP。通过FIX组态软件监控系统的运行状态,并将数据生成报表和曲线,如果试验中出现故障就报警。SHCAN5601智能网卡实现CAN协议和串口协议之间的转换。下位机采用3台智能测控组件,完成对整套装置的温度采集,控制丙烯腈催化剂评价系统的流量和压力并向上位机发送数据。控制系统的基本构成如图2所示。
3. 2上位机
3. 2. 1硬件
上位机由一台工业控制计算机、网卡和UPS电源组成。
工业控制计算机具有良好的抗干扰性和稳定性,是专门为克服工业现场较差的工作环境而设计的。网卡安装于工控机内,连接CAN总线和计算机串口。为了防止突然断电而影响系统监控,系统配备了一个在线式且有隔离功能的UPS电源。
3. 2. 2组态
FIX软件的通用性较好,因而被广泛应用[8]。在使用FIX组态功能进行数据采集时,通过自身的I/O驱动接口直接与下位机通信,传输方便[9]。FIX把实时数据以直观的数字或动画形式进行显示,便于技术人员查看。
3. 2. 3监控画面
利用工业组态软件FIX设计整个系统的监控画面,用于监控催化剂评价系统中各个设备的运行状态,显示试漏曲线、仪器校对、监控流程、投料监控及故障报警等状态。
以流程画面为例,按照丙烯腈的生产工艺,流程画面中设有混合室、反应器、减压阀及电磁阀等设备。在FIX软件的图库中选出所需设备并双击,就可以设置该设备的参数,把选好的设备按照工艺要求连接在一起,就形成了丙烯腈催化剂评价装置的流程画面( 图3) 。通过该流程画面可以直观地了解整个系统中流量、温度及压力等参数的变化,使操作人员可以实时掌握整个系统的动态运行情况并在线修改主要参数。
3. 3下位机
系统下位机选用SHCAN系列智能测控组件,该组件已应用于多个工控系统,运行稳定且易于维护[10]。SHCAN6302兼有模拟量和各种温度输入控制功能,提供6路AI通道、两路AO通道、6路RI( 温度输入) 通道,可实现两个PID控制回路( 包括串级PID) ,支持双机冗余。SHCAN6102智能测控组件与SHCAN6302的配置类似。
设计中选用了两套SHCAN6102智能测控组件和一套SHCAN6302型智能测 控组件,每组SHCAN现场总线智能测控组件控制现场相应的电气设备,并对监测点进行实时监测,按照相应的逻辑程序进行控制。所有阀门和报警器由继电器驱动。为保证设备、人员和生产过程安全,在现场设备与控制室设备之间连接有安全栅,见表1。
SHCAN6102控制系统的流量和压力。当传感器检测到空气、NH3、C3H6的流量和混合室压力模拟信号 时,由变送器 将信号传 递给SHCAN6102,经SHCAN6102内部的A / D转换和控制运算后 得到数字 信号,这些信号 由SHCAN6102输出端口输出来控制现场阀门。由SHCAN6102控制程序运算得出的开关量通过继电器分别控制对应阀的开、关。SHCAN6302采集系统全部的温度输入量并把温度信号传送到控制单元,分别采集反应器上下部的内外部温度信号,并根据控制信号控制上下部加热器的工作情况。传感器检测到反应器中的温度信号后传 送至SHCAN6302进行串级PID控制。下位机把处理好的数字信号通过CAN总线的高低端传至上位机,完成数据的监控和记录,并通过智能组件对上下部加热器的开关进行控制进而完成对反应器内温度的控制。
3. 4上下位机通信
网卡在CAN系统中,占有两个装置号,每个装置号内有2 048个数据单元编号,其中1号装置的全部数据单元编号和2号装置的第512 ~2 047数据单元编号,是用于下位机组件向上位机传送数据的数据交换单元。
当下位机组件向上位机传送数据时,下位机组件按网卡的装置号向指定数据单元发送数据。网桥把下位机传来的程序进行转换,然后传到RS-232。当上位机要读取下位机传送来的数据时,I/O驱动就会读取RS-232的数据,并把数据更新到FIX数据库,FIX得到数据后就可以显示了。
当上位机向下位机组件传送数据时,直接通过I/O驱动程序按下位机组件装置号向指定数据单元发送数据,数据经过网卡,但不在网卡内保存。而该数据要进入下位机的实时数据库,则需要通过组态接收数据组件模块,在指定的数据单元读取数据。数据交换过程如图4所示。
4 评价装置的主要控制算法
下位机中对评价装置的控制算法主要包括:原料质量流量控制、反应压力控制、反应器曲线升温和恒温控制。由于评价指标必须具有可比性和高度的可重复性,工艺参数的精度和稳定性都比实际生产装置要求高很多。又由于评价装置没有专门的系统操作员在电脑前监视和干预,而且每天要重复开炉到停车完整过程3 ~ 4次,所以对装置的自动化程度、稳定性和重复性要求很高。
在系统调试阶段对比了几种先进算法及解耦控制等,最终选择了传统PID和串级控制,实现了理想的控制指标和高度的可重复性。虽然每个试验装置的起始温度和四季温度不同,但在达到进料温度后,加原料气体放热反应后的曲线升温段和恒温段的历史曲线几乎完全重合。
在该评价装置中共有6个调节回路,其中3种原料气的质量流量和上下两个反应温度共5个量采用的是串级调节。反应器压力控制为单回路,通过压力反馈调节反应气体出口气动调节阀的开度,虽然压力受到原料气流量、原料气温度、反应器温度及吸收瓶液位等参数的影响,单回路PID调节可以达到很高的精度和快速性。为了保证流量精度,装置采用了3个本安型Bronkhorst微小质量流量控制器,其本身自带PI调节和压力、温度补偿,给定和反 馈信号都 采用4 ~20m A( DC) 信号,因此只要对流量控制器的反馈信号有足够的采样精度,经PID调节作为流量控制器的给定,与流量控制器串级,不难实现高精度的质量流量控制。关键在于温度的控制。
升温、降温还是恒温取决于热源与热损失的平衡关系。评价装置的热源有两个: 钢筒外侧敷设的上下两个电阻加热带; 丙烯氨催化氧化反应的放热。热损失也有两方面: 装置对环境的散热;3种原料气吸热被反应气带走的热量。两个加热器功率变化会相互耦合,使所有温度测量值发生变化,任何一种原料气的流量变化、反应器压力变化以及环境温度变化,都将对反应温度的恒定产生影响; 反之,反应器温度变化也会导致压力调节PID动作。传统的PID串级调节不必考虑这些耦合关系,也不需要精确的模型,简化了调试过程,并获得了非常满意的快速性、稳定性和重复性指标。关键在于PID参数的整定、主回路和内回路相互跟踪、分程限幅、积分分离、抗积分饱和、抗微分干扰以及输出开方再控制可控硅移相触发等因素。
5 丙烯腈催化剂评价装置的程控步骤
首先,人工清理反应器床层,定量装入采样催化剂,紧固密封反应器,在监控系统的计算机处于全自动方式时点击实验开始,系统进入自动程控过程。
评价装置的程控步骤如下:
a. 等待。放空混合室和流化床反应器,点击“实验开始”。
b. 设备密闭性自动检测。关闭压力调节阀( 即反应物出口阀) ,通入空气至反应压力时关闭空气阀保压,检测压力下降速率。如果不合格,发出密闭性报警并退回步骤a,正常转步骤c。
c. 加空气,置流化床反应器压力调节PID自动。
d. 曲线升温,两个温度串级PID回路投自动,当T2达到进料温度时,转步骤e。
e. 加原料氨气置换混合室空气,定时开始,时间到后转步骤f。
f. 加原料丙烯,与氨气混合后进入反应器,执行放热反应曲线升温段,PID参数组切换控制策略,当温度升至反应温度时,转步骤g。
g. 稳定反应,反应温度稳定后开始计时1h,发出报警信号提示采样,采样结束后点击“停车”,转至步骤h。
h. 停车。停止加热,停止加丙烯,定时1min,待混合室内的丙烯耗尽,停止加氨气,用空气置换混合室,压力调节置手动,阀开最大,继续加空气冷却降温至60℃以下,报警提示更换催化剂试样,进行下一个实验,关闭空气,放空混合室和流化床反应器,返回步骤a,等待点击“实验开始”。
在以上任何步骤中,如果检测到超温或超压时都会报警,并允许置总手动干预,温度或压力超过联锁保护设定值,自动转停车步骤; 所有步骤、工艺参数、报警保护及系统操作等,均有实时曲线和历史曲线记录; 每个步骤有各自的最长时间限制,达到最长时间无法自动转下一步,也报警提示; 处于任何步骤或任何状态,点击“急停”,直接转向步骤h停车。下位机系统上电,直接进入步骤h停车操作,并自动转步骤a等待。上位机监控系统登录后处于总自动状态和主流程画面,等待画面切换和点击按钮操作。
根据以上程控步骤就能容易地绘制程控流程图,全部控制功能在下位机组态实现,上位机只能改变被授权的相关参数,显示并记录相关数据及报警等。
6 结束语
评价装置 篇10
随着FCC技术的不断进步,对催化剂及其制备新工艺的研发也提出了更高要求,而国内滞后的评价手段则制约了催化剂的发展[4,5,6]。另外, 由于海外市场的开拓,迫切需要消除评价数据的差异,使其能够得到国内外各大炼厂的认可。为此,中国石油石油化工研究院引进了评价装置DCR( Davison Circulating Riser,Model Ⅳ) 及其配套老化装置CPS ( Circulating Propylene Steamer, SD 5001) ,该装置由美国Grace Davison公司提供专有技术,加拿大Zeton公司制造,是目前世界上最先进的催化剂评价设备之一,也属国内首次引进。
DCR评价装置弥补了目前实验室小型提升管评价装置的不足,具有反应能够采用绝热方式,反应系统带压操作,再生能够完全烧焦,控制精度高等优点。该装置操作弹性大,1个评价周期能够进行4 ~ 6个不同剂油比的反应,且能模拟工业FCC装置的操作参数来获取相应的产品分布数据。不仅能为FCC催化剂的研发提供切实可靠的数据支持,同时也全面提升了FCC催化剂的技术服务水平,消除实验室装置与工业装置之间的数据壁垒,使实验室的评价数据能更加有效地反映工业生产的产品分布状况。本工作介绍了DCR评价装置在FCC催化剂研发中的应用情况。
1实验部分1
1.1原料油性质
为使评价所用原料油与国外炼厂的原料油性质相 当,采用将中 国石油兰 州石化公 司300万t / a年重油FCC装置和300万t / a蜡油FCC装置所用原料油按质量比1 ∶ 1混合而成, 2种原料油的主要物性见表1。
1.2DCR评价装置反应条件
DCR评价装置反应条件列于表2。
2结果与讨论
2.1相同催化剂评价数据平行性考察
2.1.1相同反应条件
对同一催化剂在相同反应条件下,于DCR评价装置中进行了4次评价,以考察评价数据的平行性, 结果列于表3。
* : % 。
由表3可见,物料平衡回收率最高为99.60%, 最低为99. 40%,标准偏差为0. 08%; 产品收率中, 汽油和柴油收率的标准偏差最高( 0.05%) ,重油最低( 0) 。虽然DCR评价装置属于中试规模( 催化剂加入量为2 L) ,但就同一催化剂相同反应条件的评价结果而言,其数据的平行性与ACE评价装置相当,但后者仅为微型评价装置,催化剂进料约10 g。 这说明DCR评价装置具有反应规模大且平行性良好的优势。
2.1.2不同反应条件
对同一催化剂在不同反应条件下,于DCR评价装置中进行评价,以考察评价数据的平行性,结果见表4。实验条件采取不同剂油比,分别为7. 2( 条件1) ,8.7( 条件2) ; 各进行2次评价反应。
由表4可见,相同条件下2次实验的评价数据相近,偏差在实验允许的误差范围内。这说明DCR评价装置具有稳定性好,数据重现性高的特点。
2.2不同催化剂的性能评价
为使DCR评价装置在FCC催化剂日常研发工作中发挥作用,选取3种设计思路不同但微反活性相当的催化剂进行性能评价,以期指导催化剂的配方优化及研发方向。所选催化剂A,B,C的微反活性( 测试条件为100% 水蒸气,800 ℃,17 h) 依次为62% ,63% ,62% 。
2.2.1不同催化剂作用下剂油比与转化率及汽油收率的关系
图1和图2分别示出了不同催化剂作用下剂油比与转化率、汽油收率的关系。
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
由图1可见,在剂油比大于9.0时,按转化率判断催化剂的活性,由强至弱依次为: 催化剂B,催化剂C,催化剂A; 而在剂油比小于8. 0时,该顺序则变为: 催化剂B,催化剂A,催化剂C。这表明同种催化剂在不同的反应条件下呈现出不同的反应规律。
由图2可见,在剂油比大于8.0时,汽油收率由高至低依次为: 催化剂C,催化剂A,催化剂B; 而在剂油比小于7.5时,汽油收率由高至低则依次为: 催化剂B,催化剂A,催化剂C。另外,剂油比大于8.0后,3种催化剂均处于过裂化状态,随着剂油比增大汽油收率降低。DCR评价装置弥补了ACE、固定床、提升管等实验室评价装置的不足,其评价数据能全面反映催化剂的反应性能。
2.2.2不同催化剂对汽油辛烷值的影响及作用方式
图3示出了不同催化剂作用下转化率( 通过改变剂油比来调节) 与汽油研究法辛烷值( RON) 的关系。可见,在催化剂B或催化剂C作用下,随着转化率的提高,汽油的RON值基本呈增大趋势,且变化幅度较大; 而催化剂A作用下,汽油的RON值与转化率的关系不太密切。即催化剂B或催化剂C可通过提高转化率的方式来有效增大汽油的辛烷值。
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
另外,还从汽油组成的角度分析了3种催化剂各自的优势,图4 ~ 图6分别示出了不同催化剂作用下转化率对汽油中异构烷烃、芳烃和烯烃质量分数的影响。
由图4 ~ 图6可见,3种催化剂作用下汽油中的异构烷烃和烯烃质量分数均随转化率的升高而增大,且转化率大于78. 5% 时,催化剂A或催化剂B作用下汽油中的异构烷烃和烯烃的质量分数明显高于催化剂C; 而芳烃质量分数则相反,转化率相同时,催化剂C作用下汽油中的芳烃质量分数最高。 烃类的RON值由低至高的顺序一般为: 正构烷烃, 异构烷烃,烯烃,芳烃[3]。转化率大于78. 5% 时,催化剂B或催化剂C作用下汽油的RON值随转化率的升高而增大( 见图3) ,但RON值增大的原因各异: 催化剂C是因为汽油中芳烃质量分数高,而催化剂B则是通过增加异构化反应来实现。
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
2.2.3不同催化剂的抗重金属性能
由于常减压渣油的重金属含量高,在FCC过程中,原料油中的Ni,V,Fe,Cu等重金属沉积吸附在催化剂表面上使之活性下降、选择性变差,即所谓催化剂中毒。其结果导致氢气和焦炭产率上升,轻质油收率下降,H2/ CH4( 摩尔比,下同) 增大[3]。通过对DCR评价数据中的H2/ CH4进行对比,可以预测催化剂的抗重金属性能。图7示出了不同催化剂作用下转化率与H2/ CH4的关系。可见,相同转化率时,催化剂B作用下H2/ CH4最低,可以预测其抗重金属性能最佳。
□— 催化剂 A ; ○— 催化剂 B ; △— 催化剂 C
3结论
a. DCR评价装置具有反应规模大且稳定性好、 数据重现性高的特点。对同一催化剂在相同反应条件下进行了4次平行性实验。结果表明,物料平衡回收率最高为99.60%,最低为99.40%,标准偏差为0.08%。