石油化工应用技术范文

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.066

催化精馏技术是石油化工行业中普遍应用的一项科技，由于催化精馏技术便于实践、应用性较强且相比其他技术拥有生产效率等的优势，所以该技术得到了石油化工行业的重视，并加大了该技术的利用领域。催化精馏技术之所以能到的广泛引用，是由于该技术具有应用价值高、投入资本较低、温控技术便利、反应速度快等优势特点。所以本文就催化馏技术的特征及其在石油化工中的应用进行探究，进一步了解其在石油化工行业中所起到的作用及贡献，并对应用技术进行总结，以此归纳催化精馏技术的应用经验，为该技术的发展革新提高文献资料。

1 催化精馏技术的认识及特征分析

1.1 对催化精馏技术的概念认识

催化精馏技术是从其形成原理的角度来书是指由化学工程中通过合成或者分离耦合的方式来促进催化精馏塔性能的一种技术。而从根本上来讲，该技术的整个过程是较为复杂且对于技术应用的要求是极为严格的，我们从其采取固体催化物质的方法可以看出，其原理是较为新颖且高效的，而且，该技术在催化的过程中还需要将催化物质用科学的方式在塔内进行布设，以此使得催化作用更加高效安全，与此同时最重要的是化学反应与精馏分离相结合进行协同操作，由此可见，新颖操作理念和高要求的操作是该技术成功的最主要的原因。

1.2 催化精馏技术的特征分析

催化精馏技术之所以得到极为广泛的应用，是由于其在传统的催化反应和精馏分离中得到了不断的发展和革新，使得两种技术合二为一。催化精馏技术作为反应精馏中的一种，将催化反应过程和精馏分离过程两个独立的过程结合到一起，并进行了设备的结合，以此大大提供了催化效率。从其具体特征来看，催化精馏技术具有选择性优良、转化率较高、耗能较低、设备投资成本较低等特点。从选择性优良方面来说，其主要优势是能够极快的将连串反应过程中的中间目标产物清离，使得后续反应得到高效、高质量的反应效果。转化率较高则能提高难分离物质的分离效率。耗能较低则体现在节约能源、促进能源可持续利用并节约生产成本等方面。投资成本较低的则是由于催化精馏技术本身为石油工程节约了大量的时间、资金设备，并且提高了工作效率，以此节约了大量的投资成本。

2 催化精馏技术在石油化工中的应用

2.1 催化精馏技术在石油化工中应用的作用

上文中我们就催化精馏技术的们就催化精馏技术进行了深入的认识，并且得出了催化精馏技术的一些先进性的特点，而且，在石油化工行业中也常常运用依稀装置，并且近年来依稀装置已经成为了石油生产中的一项重要技术。所以，为了适应社会对石油质量的要求的不断提高，我们必须采用先进的催化和分馏技术，并且，需要不断的改进装置，来满足行业发展的需要。而近年来各个行业间的竞争日益激烈，质量、效率、成本成为了一个企业成功与否的关键，而从催化精馏技术的几个特点来看，它不仅仅能够提高生产效率，生产出高质量的产品也能节约能源和降低投入资本，以此使得石油化工的原油分离工作事半功倍，所以，在石油行业中引进依稀装置汽油催化精馏塔催化技术是及其必要的。

2.2 通过催化精馏技术提高石油化工效能

基于石油化工行业中的一些生产问题，我们将针对性的将催化精馏技术应用到其中，以此改进石油化工生产环节的生产装置，从而起到提高生产效能的作用。例如；石油化工行业中常用的依稀装置在高温环境下运作，而催化精馏技术本质上也有热能传导的作用，所以，我们可以引进催化精馏塔装置来改进石油化工生产环节的一些生产装置。此外，催化精馏技术本身集催化反应过程和精馏分离过程为一体，并且将这两个过程放入同一个装置中运作，所以这在无形中便减少了许多环节，从而节约了生产时间，提高了生产效能。

2.3 催化精馏技术在石油化工生产中的总和考虑

从现今情况来看，由于社会对石油化工产品的质量要求不断提高，石油化工行业面临巨大的压力，因此，该行业现今最主要的是技术革新和设备换代，而催化精馏技术虽然在石油化工生产中的实践经验不足，但其生产优势也是显而易见的。所以，若能将该技术应用到石油化工生产中，将能极大的提高生产效能，而节约下来的资源可以用了扩大产业规模，有利于规模经济的发展形成。所以，催化精馏技术在石油化工行业中的应用不仅可以提高产业效能，还能促进石油化工行业的可持续发展，促进生产的安全性和管理的高效性。

综上所述，石油化工生产行业面临挑战，而催化精馏技术也能在一定程度上提高石油化工行业生产效率、降低其生产成本，可以改善行业内部资源利用情况，是石油化工生产行业改革生产结构的一个重要节点。所以石油化工行业引进催化精馏技术，可以为行业内部生产提供新的技术力量，促进行业的发展进步。此外，面对国内外行业间严峻的竞争压力，石油化工行业必须及时的抓住机遇，推进技术革新，不断的改进自身的生产设备，在谨慎决策的同时大胆尝试新科技，在发展、创新科技的同时，走可持续发展的道路。

参考文献：

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中图分类号：{P755} 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0399-01

浅层井试油层位一般在井深300-1600米之间， 地层压力系数较小，地层温度较低，井斜、井况单一 ，普遍采用常规试油与射孔一测试联作的试油工艺， 在录取资料过程中采用测试回收及抽汲或提捞求产方式，通过工艺综合配套应用达到试油的目的。

1 射孔液的选择

根据浅井段地层压力系数较小，地层温度较低的地层共性，在实践中选用的射孔液主要是淡水及加表面活性剂的活性水，实践证明这类压井液经过适当的处理能满足储层的要求，且所需费用低，经济上允许。

2 试油工艺在油田的应用

在油田的试油实践中，除替浆、洗井、封堵等工艺外，其余试油工艺（射孔、测试、求产）在该油田的实践中可采用的工艺方式有以下几种：

2.1采用非测试一射孔联作工艺有六种形式： ①油管传输射孔（TCP）-MFE测试（测试过程中抽汲求产），根据测试资料确定是否有措施改造的必要； ②油管传输射孔一APR测试（测试过程中抽汲求产），根据测试资料确定是否有措施改造的必要；③电缆传输射孔一MFE测试（测试过程中抽汲求产），根据测试资料确定是否有措施改造的必要；④电缆传输射孔一APR测试（测试过程中抽汲求产），根据测试资料确定是否有措施改造的必要； ⑤电缆传输射孔一抽汲求产，根据抽汲资料确定是否有措施改造的必要；⑥油管传输射孔一抽汲求产，根据抽级资料确定是否有措施改造的必要；

统计表明采用较多的是常规试油工艺，即电缆传输射孔后，再进行测试、求产等工艺，该方案较之TCP后，直接排液求产的工艺方案增加了施工资料录取的全准率及措施改造依据；其次是油管传输射孔（TCP）后，直接排液求产的工艺，这种方式只能获得地层的产能数据，不能全面定量地反映地层的性质，一般是不可取的；采用最少的方案是TCP后，再进行测试、求产等工艺，这与该方案不利于油层保护，劳动强度较高，单层试油周期较长。

2.2射孔一测试联作方案因测试工具不同有三种形式：①油管传输射孔（TCP）-MFE测试（测试过程中抽汲求产），根据测试资料确定是否有措施改造的必要；②油管传输射孔（TCP）-APR测试（测试过程中抽汲求产），根据测试资料确定是否有措施改造的必要；③油管传输射孔（TCP）-APR（测试测试过程中抽汲求产），根据测试过程中的抽汲资料确定是否有措施改造的必要，若必要则进行措施改造，然后抽极求取产能，结束该层组试油。结合实践，射孔一测试联作方案总的优势是： ①少起下管柱的次数，降低了劳动强度，有效地缩短了试油周期，有利于油井成本的控制；②能实现射孔测试一次性完成，减少射孔液对储层的回压及浸泡时间，有利于储集层的保护；③能充分发挥负压射孔的优势，增加负压产生的回流对射孔孔眼的冲洗作用，提高储层的生产能力；④能进行长井段的射孔。

射孔一测试联作是一种较先进的试油工艺之一。但因测试工具的不同有不同应用效果。如环空压力反应（APR）全通径测试工具及MFE多流测试工具；前者的优点有：在不动管柱的基础上用环空加预定压力（如10Mpa）来实现开关，泄去环空压力实现关井，操作简便；能适用于大流量井的测试；能进行地层增产的处理，如酸化等；能将钢丝绳操作的油管枪下人，进行负压射孔；若其达不到足够的深度（在浅井不会存在这类问题），亦可用油管传输将射孔枪下到足够深度达到负压射。在实践中应广泛推广使用APR全通径测试工艺。

3 求产方式存在的几个问题

纵观求产方式主要有：气举、抽汲或提捞和测试回收折算、流压折算等。前者能最大限度的降低井筒液柱压力，能较快速的排液，适于高产低压井的排液求产；后者的排液速度与抽汲次数、抽子与油管内壁间的间隙、防喷装置的密封效果以及所使用的抽汲工具有关。在实践中，抽汲产量的可信度受到考验，主要有； ①抽子与油管内壁间的间隙造成抽汲效率的下降；②由于防喷装置的密封效果好坏，影响抽汲产量计量的准确程度； ③抽汲作业中因设备及人为因素影响抽汲效率，进而影响产量； ④不能有效地对地层产出液计量及分离。

因此，要提高抽汲产量的可靠性，必须解决上述问题，即①因浅井试油在地层供液一定的情况下，抽汲次数能最大限度地满足地层的供液能力；有时抽汲次数很高，如井深400m左右的层位，抽汲次数可达到15-20次/h；这对目前常用的抽汲工具，尤其对抽子所使用胶皮的耐磨性是个严峻的考验。而目前所使用的抽子主要为水力式、两瓣式、千次抽。实践证明，使用最广泛的是水力式抽子，这种抽子所使用的胶皮在浅井段每使用3-6次就需更换，其稳定性很差，需多个抽子备用，以提高抽汲效率。两瓣式抽子使用较少，千次抽更少；前者与水力式抽子一样用胶皮来密封与管壁的间隙，达到排液的目的，在某井中深井段的实践效果较好。同样，千次抽在该井效果不容质疑的。在浅井试油应大力推荐使用两瓣式抽子及千次抽，以达到良好的抽汲效果，获得可靠的地层产能。②采用具有良好密封效果的防喷装置，如液压控制的防喷装置，减少漏失，增加抽汲产量计量的准确性。在实践中在现有防喷装置的基础上，采用大直径加长的防喷管，应用效果比较理想。③加强对抽汲作业过程的监督，制定科学的工作制度，保证抽汲质量，减少人为因家的影响；④采用先进的油气计量装置，提高油气水产计量的准确性和可靠性。

上述求产方式为进一步提高其可信度，应与带有压力计的监侧管串相结合。提捞只适用于低产层的求产，在合理的工作制度下，能求得较可靠的产能。侧试回收折算不能准确反映地层产能，只可作为参考依据。

4封堵工艺的应用

4.1水泥塞封堵工艺： ①施工组织要严谨，分工明确；②施工周期长，劳动强度高；③形响投产效率；投产时必须钻掉水泥塞，投产费用高；④对小间距（ 10m左右）的试油层位进行封堵，施工难度高，甚至无能为力。在油田的试油施工实践中，根据该地区井浅，试油层位在井深300-1600m之间，地层压力系数较小，一般不用水泥塞封堵工艺。

4.2电缆桥塞封堵工艺。该工艺与可捞式桥塞封堵工艺相比较其有施工周期长，回收较难，增加投产难度等特点，在浅井段墓本不采用该封堵工艺。

4.3可捞式桥塞封堵工艺.统计浅井段试油层的封堵，普遗采用了较成熟的可捞式压裂桥塞封堵工艺，其施工成功率达到100%。用这类桥塞封堵有以下优点：①油管加压座封，所播压力较低，一般12-20MPa；②座封及丢手一次性完成，施工简便；③能用原管柱进行洗井，降低劳动强度，缩短了施工周期；④桥塞有专门打捞工具，操作简便，成功率极高，缩短投产周期。

5 结束语

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1分离膜介绍

渗透汽化膜主要指的是针对具体液体混合物的基本成分以及其扩散性、溶解性的区别，通过膜对此类混合物质加以分离的全过程。在这一期间，将溶液持续性的加入其中，运用渗透汽化的原理让其提升成分的分压，而由于受到分压的影响，膜会对具体溶液中所遗留出来的具体物质给予相应的处理以此来提升具体溶液中的汽化分离效果。渗透汽化膜通常分为三种，即有机膜、无机膜以及有机与无机复合膜。有机膜在当前工业生产中运用得比较广泛，它对于提升生产质量具有不可忽视的作用，同时，在科学技术持续上升的过程中，人们也逐渐将更多的技术手段运用进来，为此，渗透汽化膜分离技术也在不断的加强。

2石油化工中渗透汽化膜分离技术的具体应用

2.1渗透汽化膜分离技术在淡化海水过程中的运用

就当前的我国情况来分析，石油资源最为常见的开采区域通常在深海或者沙漠地带，为此，现实的地域问题对于开采石油资源这一方面着实抛出了相对较大问题，尤其是关于石油开采设备用水与工作人员用水等问题。为了将用水问题解决到位，我们可以选择渗透氧化膜分离技术对其进行改善，在此基础上，可以针对具体用水的需求对苦咸水或者海水实施反渗透处理，与此同时，反渗透激化膜分享技术在某种程度上还能使水质处理流程得到简化，而且，反渗透设备装置更加便于运输与安装，在极度艰苦的作业环境下也具备了较高的适应价值。并且，当石油化工实施作业时(包括锅炉运行以及发电)，同时，此技术还能够对苦咸水或海水加以提纯与软化，与普通的技术相比，渗透汽化膜分离技术的提纯成本更低，其效率也将更高。

2.2在油田回注用水中渗透汽化膜分离技术的运用

当石油化工在生产期间，对于石油的加工会通过二次或者三次采油工艺加以实现，在这一过程中，原油一旦脱水，将会产生较多的废水，但是要想确保稳固的矿区结构，这时需要将其回注于地下，在回注之前要对废水实施相应的处理，让其达到可重复使用的标准。这样不仅仅能够防止因油田废水的排放使得地表水受到污染，同时，还能有效节约水资源，以此来提升石油化工生活的社会效益与经济效益。在处理的过程中会通过中空纤维超滤膜对地表水进行处理，一般情况下，中空纤维超滤膜的面积为7平方米，而孔径则为5毫米左右，可以使34个组件并联起来，并于0.13MPa的范围下展开具体操作。

2.3分离石油化工中的有机混合物

一般情况下，石油化工会出现许多的有机混合物，在具体的工作中必须将其分离开来才能完成全部的工作项目，比如在汽油中将混合的芳香烃的整体含量降低、从石脑油当中对于苯乙烯、甲苯等有关芳香烃加以回收等。对一些同分异构体、近沸物以及恒沸物可以渗透蒸发的方式进行，通过膜对相关物质的选择分离出各种有机混合物，与以往所采用的精馏法相比，其效果更加显著。

2.4有机溶剂脱水

对于有机溶剂的脱水方面来看，渗透汽化方式被运用得较为广泛，比如胺类有机溶剂、醇类有机溶剂、酚类有机溶剂、酮类有机溶剂等不同溶剂的脱水均无法离开渗透汽化法。与此同时，对于膜的材料选择来说，像“分子筛膜”类的无机膜正被大家所接受，这是一类以氧化铝为基本载体(多孔)而制备NaA分子筛膜的有效手段，它在有机溶剂(如异丙醇、乙醇等)中能够有效通过渗透汽化方式完成脱水，具有极佳的分离功能，基于此，NaA分子筛膜将能广泛的运用于相关工业领域中。据有关研究表明，日本当前已经有超过六十套NaA型分子筛膜渗透汽化分离器被正常的运用于各领域中，这份数据足以说明此装置具备了一定的实用性。

3结语

石油化工行业在我国持续发展的进程中，因为渗透汽化膜分离技术具备优于传统技术的特点，所以，此项技术获得了大众的认可，并且已经将其运用至各个行业领域中。作为一类新的分离技术，渗透汽化膜分离技术与传统技术相比，其流程更加简单、具有较强的稳定性以及较高的经济性，在石油化工生产过程中，不论运用于污水处理，还是运用于用水开采中，它都能有效完成具体的工作，以此来确保石油化工的运行以及生产。渗透汽化膜分离技术如今在我国正逐渐发展，为此，有关单位必须以鼓励的态度促进技术人员真正深入此技术的应用与研究中去，从而提升石油化工渗透汽化膜分离技术的经济价值与使用价值，推动企业的稳定发展。

参考文献:

[1]索继栓,彭小芝,鲜建,雷骞,吕高孟,张小明.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].石油化工,2013,04:361-367.

[2]李健.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,15:19.

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前言

石油是全世界需求量最大的能源，也是我国重要的基础能源。把先进的科学技术与石油化工行业相结合，对于提升企业的竞争力具有重要的意义。使用自动化仪表是一种重要的提升方法。二十世纪四十年代石油化工企业开始使用自动化仪表，那时的仪表自动化仅是一种机械的自动化，完全达不到自动控制的要求。仪表技术含量低，体积大。经过而后的发展，特别是第三次科技革命的到来，微型和小型计算机技术在石油化工行业的应用，使自动化仪表水平发生了质的飞跃，表现在仪表体积缩小，精度提高，人员干预程度降低。通过计算机与DCS的结合，多变量控制、智能控制和技术控制的实现[1]，石化企业的自动化程度得到了很大的提高。笔者根据自己的工作经验，对石油化工自动化仪表技术的应用进行浅析。

1.执行检测类仪表

在执行检测类仪表中有温度仪表、压力仪表、物位仪表、流量仪表、等，本文选择物位仪表和流量仪表这两种具有代表性的仪表的发展和应用探讨石油化工自动化仪表技术的应用。

1.1物位仪表。物位仪表根据装载物料的不同分为料位计和液位计，若是两相物资则为相位计。目前电子型物位仪表超过了机械式物位，电子型中以非接触式物位仪表（TOF）发展最快、应用最广。TOF是通过向物料发射某种能量波，能量波遇到物料后反射并被接收，根据时间差计算物位。除了非接触式还有接触式，在容器内从罐顶到罐底安装一根导波杆，微波从上向下传播，遇到物料介电常数会发生变化，根据波的行程测出物位，微波主要是脉冲波。在石油化工厂内具有较多的反应容器、储罐等物料装填场合，需要对物料液位进行测量以便控制反应的速度和储存的安全。例如在延迟焦化工艺中，需要对塔内焦化产品测量物位，所采用的测量方法是利用放射性同位素发射的放射性射线，对射线的发射时间进行测量得出行程。而对储油罐的测量则采用传统的浮力式和电容式。较为先进的超声波式、激光式和微波式，因其测量精度高、反应迅速也在石化企业得到广泛的应用。新型探测方法磁致伸缩式[2]因其精度高、可靠性强也在得到普及。石化企业内物位仪表并非单独使用，它们与阀门配合，当物位超出设定值，阀门开启或关闭，以保证安全的物位高度。

1.2流量仪表。石油化工企业另一个得到了大范围的应用的仪表是流量计，用来测量单位时间内流过管道的流体的体积。流量计伴随着石油的开采、运输、冶炼加工直至最后贸易。石化企业内要求流量计能测量大口径流量或微小流量；脉动流，高温介质，低温介质或多相流介质；高粘性、强腐蚀流。流量计根据测量介质的不同分为气体和液体流量计。流量计主要应用于设备的进出口，大多数流量计与阀门相连，可自动使流量保持在一定范围内。先进的流量计有电磁流量计、超声波流量计。超声波流量计可用来测量大管径、腐蚀性、不宜接触的流体，不会造成压力损失，缺点是不能测量脉动流，抗干扰能力差，精度不高，重复性差。电磁流量计只能测量导电的流体，由于流体的电阻随温度变化，温度需保持恒定，要求流体纯净、无杂质。化工企业对流量计的选择是根据仪表的性能、流体的特性、安装条件、环境条件和经济因素等方面综合考虑。例如常减压装置安装的流量计要能抗高温、耐腐蚀。在天然气输送中采用的是靶式流量计和弯管流量计。流量计的自动化表现在流量计可根据生产的需要自动调节流量的大小，流量计之间相互关联、相互影响，可设置流量计传送的流量，当达到规定值后自行关闭阀门。这些自动化措施大大提高了石化企业的生产安全，减轻了人员的劳动量。随着技术的发展，流量计日益自动化、小型化和精密化。

1.3分析仪器。生产过程中，只有把各种参数都控制在合理范围内，才能保证最终产品的质量。现代的生产是在中间各个过程保证物料的合格，需要对中间过程的物料进行分析，同时厂区排放的废弃物也要进行检测和分析以利于环境保护。气相色谱、液相色谱、电镜、核磁、质谱等分析仪器技术含量高，检测方便。近红外在线分析可以在几分钟内测定汽油、柴油的各种物理化学性质，比传统的烃烷测定方法更加节省成本。

1.4执行器。控制室得到各处的物性参数，需要对其进行控制，这就需要用到执行器。执行器由执行机构和调节机构组成。应用较多的是气动执行器，还有少数液动执行器、电动调节阀、自力式调节阀、气动活塞机构。石化设备中对温度、压力流量的控制大部分通过控制阀门的开闭程度进行调节，所以调节阀在系统中具有重要的作用。调节阀分为1级阀和2级阀。1级阀的损坏会造成一千万美元的不可避免的损失，二级阀会造成十万美元的损失。目前，调节阀的通用化、组合化、多功能化正日益受到重视。

2.控制策略

自动化仪表的应用离不开控制，有以下几个方面：

2.1常规控制。透过控制的发展趋势发现，石化工业自动化的基本控制策略仍未变，应用较多的是连续控制，同时伴有批量控制和顺序控制。PID调节的控制算法变化不大，功能块之间多以多重串联和并联连接为主要连接方式，采用Knao How应用模块[3]，它能满足复杂参数计算、综合指标的显示，应对多种物料、参数的变化实现装置的稳定、连续运行。

2.2自适应控制。智能调节器根据具体的工作环境自动调节机器的性能，生成的反馈信息被系统接收后，系统按照设定的程序进行工作。先进的自适应系统与传统的自适应系统相比，具有自整定和模型参考，具有辨识过程的独特性，在辨识的过程中可以保持信号的平稳运行，目前已经广泛的运用到了我国石油化工过程的不同部门。

2.3最优控制。最优控制目标是使控制系统的性能达到最优化。它在很大程度上解放了人力，同时使得系统的控制比人的操作具有更大的效益。最优控制实现了各个操作过程的优化，产生了一加一大于二的效应。最优控制给生产提供了一个稳定的大环境，他成功的解决了人工控制的各种弊端，逐渐实现效益的最大化、管理的有效化。在石油化工产业的应用逐渐扩大。

结语

科技日新月异，石油化工自动化仪表也在进行着深刻的理论和技术革命。世界范围内，先进技术的应用对于提高石油化工企业的竞争力具有巨大的推动力[4]。我国石油化工自动化仪表技术相对于世界先进水平还有一定的差距，要理性引进，更加注重吸收，注重创新，加大科技投入，在这些措施的基础上我国石油化工自动化仪表将迈上新的台阶，得到更大的提升。

参考文献

[1]贾苑.浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2007（09）

[2]张文全.试述石油化工自动化仪表技术的应用[J].中国新技术新产品，2013（11）

[3]常苹莉.自动化仪表在石油化工发展中的应用[J].科技专论，2012（08）