序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇煤化工工藝論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞 情境認知 教學(xué)模式 初探

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A

On Coal Chemical Technology and Equipment

Teaching Mode Based on Situational Cognition

CHEN Xiaojuan， WANG Chang， TAN Xin

（Mechanical Engineering School， Inner Mongolia University

of Science & Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010）

Abstract During the process of teaching of "The coal chemical technology and equipment"， the situated cognitive theory was applied， the teaching model was reformed and innovated correspondingly， and the teaching practice and examination were planed. These have proved that the teaching effect had been improved significantly.

Key words situational cognition； teaching model； initial exploration

高等教育承擔(dān)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的歷史使命，要著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高工程創(chuàng)新能力，從而要求教師能夠打破傳統(tǒng)的教育觀念與模式，引導(dǎo)學(xué)生形成自主探究和體驗知識的過程。情境認知理論在教學(xué)過程的應(yīng)用，不僅更新了學(xué)生對學(xué)習(xí)的理解，而且逐漸成為了學(xué)習(xí)理論領(lǐng)域研究的主流。

1 情境認知理論應(yīng)用概述

情境認知理論應(yīng)用到教學(xué)之中，能夠達到學(xué)生掌握知識和知識實踐的目的，基于情境認知的教學(xué)就是由教師創(chuàng)造有利于創(chuàng)新思維的教學(xué)、學(xué)習(xí)情境。針對不同的教學(xué)內(nèi)容，教師可以進行問題情境、案例情境及工程背景情境等情境的創(chuàng)設(shè)，通過問題情境的解答過程、案例分析討論的探索過程，具體工程及背景的研究過程等多種方式的拓展性教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運用自身知識去自主發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)能力。

2 基于情境認知的煤化工技術(shù)及裝備課程教學(xué)模式的探索

2.1 課堂教學(xué)環(huán)節(jié)

本環(huán)節(jié)中，針對不同教學(xué)內(nèi)容，建立不同情境認知的教學(xué)模式，使知識點形象化、實際化，知識結(jié)構(gòu)條理化，學(xué)生能夠在具體的情境中掌握教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一認知。

2.1.1 采用“三位一體” 案例式情境認知教學(xué)方法，提高課堂效率

所謂案例式“三位一體”教學(xué)是指將設(shè)備、儀表以及工藝三者有機結(jié)合，并加強相關(guān)課程引入的綜合教學(xué)?，F(xiàn)代煤化工具有自動化程度高、工藝先進以及設(shè)備大型化的特點，將控制理論加到教學(xué)中并加以化工工藝知識的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生更快地適應(yīng)現(xiàn)代化工的發(fā)展和要求。將多學(xué)科知識應(yīng)用到該課程教學(xué)當(dāng)中，用工程實例來啟發(fā)學(xué)生，在循序漸進的案例情境教學(xué)中，通過對大量案例的講授、分析，學(xué)生更易于體驗和掌握知識，也能從中學(xué)會理論聯(lián)系實際的方法。

2.1.2 充分利用多媒體手段，構(gòu)建工程情境認知背景下的教學(xué)方式

此情境的創(chuàng)設(shè)需要教師收集充足的教學(xué)素材，并加以整理完善，應(yīng)用好此種教學(xué)方式可以加大信息的傳遞量，同時對設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)等復(fù)雜專業(yè)知識給學(xué)生以感性認識。比如在專業(yè)設(shè)備的講解過程中要結(jié)合工程實際構(gòu)建合理的工程情境，利用影像圖片資料講解設(shè)備的關(guān)鍵部件及運行原理，以及相關(guān)知識點在工程和現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生切實感受到知識的用途，而不是單純的理論。讓學(xué)生學(xué)會從工程實際考慮問題，帶著問題聽課，真正做到理論和實踐的結(jié)合。

2.1.3 創(chuàng)設(shè)互相交流的合作情境，激發(fā)學(xué)生探究問題的熱情

在合作和交流的過程中，學(xué)生可以感受不同的思維方式和思維過程，合理地調(diào)整、豐富自己的認識，獲得知識。教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)習(xí)的需要，適時組織學(xué)生的合作與交流，提出具體的目標(biāo)和要求，使學(xué)生在相互啟發(fā)、互相補充的學(xué)習(xí)活動中，獲得知識，發(fā)展能力，逐步形成合作與創(chuàng)新意識。在合作情境的創(chuàng)設(shè)和認知應(yīng)用中，學(xué)生的主觀能動性和自主學(xué)習(xí)的熱情都有了極大的提高。

2.2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)是夯實課堂教學(xué)成果的關(guān)鍵步驟，合理創(chuàng)設(shè)實踐教學(xué)的情境，對有效縮短學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)內(nèi)容與實際工作應(yīng)用之間的差距，有著極為顯著的作用。

2.2.1 合理的情境創(chuàng)設(shè)和高度仿真實訓(xùn)結(jié)合的拓展性教學(xué)

拓展教學(xué)旨在讓學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主體。主要進行工藝仿真實訓(xùn)，輔以設(shè)備的拆裝和儀表的認識。使學(xué)生在掌握了書本上的基本原理、工藝流程和設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合完整的模擬工藝流程和實際背景材料，通過先進的網(wǎng)絡(luò)多媒體設(shè)施，科學(xué)地了解煤化工工業(yè)體系及其知識需求。運用所學(xué)理論知識，系統(tǒng)化地認識實際工藝流程。通過改革傳統(tǒng)的驗證性實驗，創(chuàng)造仿真工程實訓(xùn)環(huán)境，對于鞏固教學(xué)成果，提高學(xué)生的分析能力和在復(fù)雜情況下的決策能力起到明顯效果。

2.2.2 情境教學(xué)和研究性教學(xué)結(jié)合的隨機進入式教學(xué)模式

將情境教學(xué)和研究性教學(xué)結(jié)合，旨在提高當(dāng)理論基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)扎實，對工藝指標(biāo)理解深刻后，完成指定題目的課程設(shè)計或?qū)W術(shù)論文的質(zhì)量。在所創(chuàng)設(shè)的情境中，把煤化工技術(shù)及裝備教學(xué)問題作為研究課題，統(tǒng)攬煤化工方面多家學(xué)派的學(xué)術(shù)觀點，隨機并及時地總結(jié)，深入地研究探討所涉及的學(xué)術(shù)問題，并將這些信息應(yīng)用于自己的學(xué)習(xí)和研究，達到檢驗知識成果的目的，最終提升學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)理論知識的能力。

2.3 考核環(huán)節(jié)：改革考核方式，重視學(xué)習(xí)過程

情境認知理論認為，評價的本質(zhì)是一種價值判斷。為了真實地體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的價值。本課程的考核以考核動手能力、分析解決問題的能力為主要目標(biāo)，輔以傳統(tǒng)的教學(xué)考核，實現(xiàn)多元化考核。具體而言，主要有以下幾種方式：（1）用多任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)取代單一評價，如在對學(xué)生考核時綜合考試、論文、仿真實訓(xùn)、課堂討論、提問等多種成績，全面考查學(xué)生的知識掌握程度和實際運用能力等方面。（2）以真實任務(wù)為標(biāo)準(zhǔn)的評價，以實地考核學(xué)生實驗操作，過程評定課程設(shè)計，答辯式論文綜述等方式為主，讓學(xué)生逐漸學(xué)會運用所學(xué)知識去分析和解決工程實際問題。

3 結(jié)語

實踐證明，在煤化工技術(shù)及裝備教學(xué)中理論講解與情境教學(xué)相結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。教師只有不斷學(xué)習(xí)，并結(jié)合學(xué)生就業(yè)的需要，更新知識結(jié)構(gòu)，積極開展教學(xué)研究與探討，吸收最新的學(xué)科成果，注重教學(xué)方法，采用合理的教學(xué)模式，才能使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。

本文系內(nèi)蒙古科技大學(xué)校內(nèi)重點教改《以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為導(dǎo)向的煤化工技術(shù)及裝備課程改革》資助項目（項目編號：JY2011005）

參考文獻

[1] 宋偉強.基于情境認知的聚合物結(jié)構(gòu)分析研究性教學(xué)探討[J].中國校外教育，2010（1）：59.

篇(2)

中文題名

(二號宋體)

(中文題名一般不超過20個漢字；題名不得使用非公知公用、同行不熟悉的外來語、縮寫詞、符號、代號和商品名稱。為便于數(shù)據(jù)庫收錄，盡可能不出現(xiàn)數(shù)學(xué)式和化學(xué)式。)

作者姓名

(小四號仿宋體)

作者單位(包括英文摘要中)

(小五號宋體)

(如果作者為兩位以上，之間用"，"隔開；如果多個作者為不同單位時，應(yīng)在作者姓名上打上角標(biāo)以區(qū)別，作者通訊地址應(yīng)為詳細的工作單位、所在城市及郵編和e-mail地址，必須用全稱標(biāo)注，不得簡稱。在英文摘要中的作者姓名用漢語拼音，姓前名后，姓全大寫，名首字母大寫；作者單位，城市，郵政編碼。如作者為兩位以上，應(yīng)指定聯(lián)系人。)

中圖分類號

(圖書分類法是按照一定的思想觀點，以科學(xué)分類為基礎(chǔ)，結(jié)合圖書資料的內(nèi)容和特點，分門別類組成的分類表。采用《中國圖書館分類法》對論文進行中圖分類的。)

中、英文摘要

(五號楷體)

(摘要的目的是向讀者介紹論文的主要內(nèi)容，傳達重要的可檢索信息，其主要內(nèi)容包括被報導(dǎo)的研究項目的目的，研究方法、結(jié)果和結(jié)論。篇幅以300字左右為宜。英文摘要要用英語清楚、簡明地寫作，內(nèi)容限制在150～180個英文單詞以內(nèi)。)

關(guān)鍵詞(5號楷體)

(關(guān)鍵詞是便于讀者從浩如煙海的書刊、論文中尋找文獻，特別適應(yīng)計算機自動檢索的需要。論文應(yīng)提供關(guān)鍵詞3～8個，關(guān)鍵詞之間用分號隔開。在審讀文獻題名、前言、結(jié)論、圖表，特別是在審讀文摘的基礎(chǔ)上，選定能反映文獻特征內(nèi)容，通用性比較強的關(guān)鍵詞。首先要選項取列入《漢語主題詞表》、《mesh》等詞表中的規(guī)范性詞(稱敘詞或主題詞)。對于那些反映新技術(shù)、新學(xué)科而尚未被主題詞表錄入的新名詞術(shù)語，可用非規(guī)范的自由詞標(biāo)出，但不能把關(guān)鍵詞寫成是一句內(nèi)容"全面"的短語。)

正文(5號宋體)

文稿正文(含圖、表)中的物理量和計量單位應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)(gb3100-3102)。對外文字母、單位、符號的大小寫、正斜體、上下角標(biāo)及易混淆的字母應(yīng)書寫清楚。

文稿章節(jié)編號采用三級標(biāo)題.一級標(biāo)題(小4號黑體)形如1，2，3......；二級標(biāo)題(5號黑體)形如：1，1.2，1.3......；2.1，2.2，2.3，......；三級標(biāo)題(5號宋體)形如：1.1.1，1.1.2，1.1.3，......2.1.1，2.1.2，2.1.3，......引言或前言不排序。若論文為基金項目，請在文章首頁下角注明基金項目名稱和編號。

1.2.7圖表要求

文中的圖題、表題應(yīng)有中英文對照(小5號黑體)，并隨文出現(xiàn)，圖要精選，一般不超過6幅，請看具體要求。若圖中有坐標(biāo)，要求用符號注明坐標(biāo)所表示的量(斜體)，單位(正體)。若有圖注，靠近放在圖下部。照片應(yīng)選用反差較大、層次分明、無折痕、無污跡的黑白照片，或提供*.tif格式的電子文檔(分辨率不低于600線)。作者應(yīng)自留底圖。文中表格一律使用三線表(祥見示例)(不劃豎線)。表中參數(shù)應(yīng)標(biāo)明量和單位(用符號)，若單位相同可統(tǒng)一寫在表頭或表頂線上右側(cè)。若有表注，寫在表底線下左側(cè)。表中重復(fù)出現(xiàn)的文字，不可用"同前"、"同左"等表示，必須全部重復(fù)寫出。

參考文獻(小5號宋體)

為了反映文稿的科學(xué)依據(jù)，尊重他人研究成果以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻。列出的應(yīng)確實是作者閱讀過的、最主要的且發(fā)表在正式出版物上的文獻；未公開發(fā)表的資料或協(xié)作成果，應(yīng)征得有關(guān)方面同意，以腳注方式順序表明.參考文獻選用順序編碼制，按在文章中出現(xiàn)的先后順序編號。每條文獻著錄項目應(yīng)齊全.文獻的作者、編者、譯者不超過3人時全部寫出，超過者只寫前3人，后加“等”或“etal”，作者之間用“，”隔開.外文作者或編者書寫時，一律姓前名后，名用縮寫，且省略“.”。由于ei信息部進行收錄論文中的參考文獻(僅指英文)的錄入工作，所以在稿件中參考文獻中文期刊論文按中、英兩種文字給出(英文參考文獻不必給出中文)。

煤化工論文范例欣賞：

煤化工及甲醇生產(chǎn)技術(shù)探索

摘要：甲醇是一種有機化工原料，它的用途非常廣泛，普遍運用于燃燒材料、合成金屬、工程涂料、醫(yī)學(xué)消毒、日常生火等多個方面，在甲醇的制造方面，一般都遵循著煤氣化碳――變換氣體物質(zhì)――精細蒸餾三大工序，在化工廠生產(chǎn)活動中一般將生產(chǎn)甲醇的工序稱為“工段”。難點在于如何去調(diào)控操作所需的參數(shù)，本文通過對煤化工作的特性解析來引申出甲醇生產(chǎn)的要點，同時對生產(chǎn)技術(shù)進行一個流程上的模擬，更全面地去了解甲醇生產(chǎn)中需要多加注意的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：煤化工；甲醇；溫度；化學(xué)反應(yīng)；化學(xué)式

中圖分類號：Q946文獻標(biāo)識碼：A

1煤氣化原理

在甲醇生產(chǎn)的流程中，煤氣化是第一步，它是一種化學(xué)反應(yīng)，將氣化劑和煤炭資源中的可燃物質(zhì)放置在一個高位環(huán)境下，然后使其發(fā)生中和反應(yīng)，產(chǎn)生一氧化碳、氫氣等可燃氣體。在煤氣化工段里使用的氣化劑包括水蒸氣、氧氣等，在加入這些氣化劑后，煤炭就會發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而生成所需的氣體。煤炭在加入氣化劑后，經(jīng)歷了干燥、熱裂解等熱力反應(yīng)，該反應(yīng)中生成的氣體包括一氧化碳、二氧化碳、氫氣、甲烷等，這些化學(xué)反應(yīng)的速度取決于煤氣化工段中的溫度、熱壓、氣化爐質(zhì)量以及煤炭的種類，以下是煤氣化過程中會出現(xiàn)的化學(xué)式：

吸收熱量：C-H2OCO+H2C+CO22CO

發(fā)散熱量：C+O2CO2C+12O2CO

變換反應(yīng)：CO+H2OCO2+H2

從大體上來說，煤氣化反應(yīng)是化學(xué)中的強吸熱效應(yīng)，如果以動力和熱力的角度來解析這類中和現(xiàn)象，重點在于對溫度的把握，溫度過高會造成氣體流失，溫度過低則無法產(chǎn)生完整的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致生成的氣體數(shù)量少、質(zhì)量差。同時在增壓方面應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦黾訉γ禾康膲毫χ?，這樣可以使化學(xué)反應(yīng)的速度提高，對甲醇的生產(chǎn)效率起積極作用。

2變換工段

甲醇產(chǎn)品在合成時，一般調(diào)整碳元素與氫元素的比例的方法是通過一氧化碳的變換反應(yīng)來實現(xiàn)的，在甲醇生產(chǎn)的流程中，碳元素與氫元素的分離都在催化劑的影響下進行，在此需要注意的是，碳氧分離工序?qū)λ魵獾男枨罅肯喈?dāng)大，水蒸氣的生產(chǎn)成本在這道工段中會激增不少，所以，如何最大限度地利用水蒸氣，節(jié)約生產(chǎn)成本，這將直接考驗生產(chǎn)部門的氣體生產(chǎn)技術(shù)和操作人員的工作效率。在變換工段中，煤氣化之后的煤氣物質(zhì)含有大量的一氧化碳和水蒸氣，在催化劑的效果影響到位之后，就可以生成氫與二氧化碳，在此時還會有小部分的一氧化硫轉(zhuǎn)化為氰化硫，此時化學(xué)式表現(xiàn)如下：

CO+H2OCO2+H2

這是一個主要反應(yīng)式，但是在主反應(yīng)進行的同時，還有一部分副反應(yīng)也會產(chǎn)生，生成甲醇的副產(chǎn)品，這些化學(xué)反應(yīng)包括：

2CO+2H2CO2+CH

2COC+CO2

CO+3H2CH4+H2O

CO+H2C+H2O

CO2+4H2CH4+2H2O

CO2+2H2C+2H2O

化學(xué)反應(yīng)在化工產(chǎn)業(yè)中要求平衡，在主要變換的化學(xué)反應(yīng)中是一種發(fā)散熱量反應(yīng)的類型，這里的化學(xué)反應(yīng)會使煤氣化后的溫度降低，溫度適當(dāng)降低有利于化學(xué)反應(yīng)的平衡作用，但是如果溫度太低，就會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)時間過長，效率越低，當(dāng)煤氣化工段的生成氣體慢慢消耗殆盡時，就會浪費前一道工段的時間和成本，造成浪費。同時，溫度還與催化劑的適應(yīng)性掛鉤，如果溫度沒有調(diào)整到位，催化劑的效力就無法發(fā)揮到最大值，這就會造成碳氧分離程度不足，必須加大催化劑的劑量，這也會增加生產(chǎn)成本。

3甲醇生產(chǎn)中的注意事項

1.)氣化壓力的大小在其他的生產(chǎn)條件沒有變化的情況下，如果改變氣化壓力，就會產(chǎn)生非常細微但是關(guān)鍵的變化。通常氣壓定格在2MPa以上的范圍時，在煤氣化工段里基本上不會產(chǎn)生影響，但是如果氣壓低于2MPa就會使氣化爐的氣化效果變低。所以，在煤氣化工段中，一定要保證氣化壓力控制在2MPa以上，而且可以視實際情況適當(dāng)提高，這樣可以增加氣體數(shù)量，提高生產(chǎn)效率。

2.)氧氣與煤量的比例氧煤比例的提高，指的是在煤炭中氧氣流量的增多，直觀反映為在煤炭高溫加熱時，煤炭的燃燒反應(yīng)量明顯提升。同時因為氧氣流量的增加，使氣化爐的溫度也得以升高，煤炭的氣化反應(yīng)會更加強烈，一氧化碳和氫氣的數(shù)量會增加不少，但是生成的氣化產(chǎn)物中，二氧化碳和水分的含量占了很大比例，而一氧化碳和氫氣的含量會變少，所以，如果不仔細控制氧煤比例，就會使氣化爐中的氣化反應(yīng)過強而導(dǎo)致生產(chǎn)甲醇所需的氣體成分變少。

4甲醇生產(chǎn)工藝模擬

傳統(tǒng)的燒煤方式已經(jīng)不能滿足人們對甲醇的需求量，而且單純的燃燒煤炭既是對資源的浪費，也會造成環(huán)境污染。所以，當(dāng)務(wù)之急是要盡快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生產(chǎn)技術(shù)，在這方面，煤氣化生產(chǎn)流程已經(jīng)被初步運用于各大化工廠中，作為目前提取甲醇的有效方式，煤氣化工段還需要更多的模擬和分析來增強其效率，簡化其工序。

在模擬中我們假設(shè)煤漿和高壓后的氧氣依照固定比例放置在氣化爐中，然后在高溫作用下因氣溫及氣壓生成各種氣體，其中包括一氧化碳、氫氣、二氧化碳等，其中高壓后的氧氣進入氣化爐可以通過設(shè)置燒嘴的中心管道和外環(huán)管道，而煤漿可以通過燒嘴的中環(huán)管道進入氣化爐。在模擬環(huán)境下，我們還設(shè)置了激冷室，位于氣化爐下段，激冷室主要是處理煤炭中的灰份。在煤氣化工段進行到末尾后，會殘留一些灰份物質(zhì)，這些物質(zhì)會在氣化爐的高溫中熔融，熔渣和熱量匯聚，合成了氣體，然后結(jié)合離開氣化爐的燃燒室部分，經(jīng)由反應(yīng)室，進入氣化爐下段的激冷室。這些氣體在激冷室中將被極寒溫度降低到200攝氏度左右，熔渣會立即固體化，然后生成大量的水蒸氣，經(jīng)水蒸氣飽和后帶走了灰份，從激冷室的排出口派排

出。

需要進行變換的水煤氣在預(yù)熱器中加入一部分進行換氣和換熱步驟，然后進入模擬的變換爐，這部分水煤氣在經(jīng)過煤氣化工段后，自身攜帶了不少的水蒸氣，變換爐中的催化劑進行催化作用進行變換反應(yīng)，在第一部分結(jié)束后，另一部分的水煤氣也進入變換爐，變換爐這時就會需要新的高溫氣體，模擬的變換工段里加入了預(yù)熱裝置，提前儲存并加熱生成高溫氣體，然后連入變換爐中與另一部分的水煤氣進行變換反應(yīng)，然后進入氣液分離器進行分離，分離成功后的氣體將進入低壓蒸汽室內(nèi)降溫，再次進入氣液分離器進行分離，再噴入冷水來清洗掉氣體中的三氫化氮，最后氣體進入凈化系統(tǒng)，生產(chǎn)氣態(tài)甲醇。

精餾工段的流程為四塔工作方式，首先甲醇氣態(tài)材料在預(yù)熱器中進行高溫加熱，再傳輸進預(yù)塔中部，在這里去除粗甲醇里的殘留溶解氣體與二甲醚等，這些屬于低沸點物質(zhì)。在加熱后，氣體進入冷卻器進行氣體降溫，形成甲醇蒸氣后進入預(yù)塔的回流管道。甲醇蒸氣在經(jīng)過回流后進入換熱器，加熱后進入加壓塔，甲醇在加壓塔中進行冷凝化處理，其中小部分送回加壓塔頂部作為回流液。剩余的甲醇氣體進入精度甲醇管道，最后由加壓塔提供壓力與熱量，將冷凝的高精度甲醇視需求定制成液態(tài)或固態(tài)儲存，然后將雜質(zhì)或者甲醇殘留物通過排污口排入廢水處理器進行凈化提取處理。

參考文獻：

[1]韓雅楠.煤制甲醇的研究進展與發(fā)展前景分析[J].中國科技投資.2013(17)：229.

[2]劉喜宏.淺談煤制甲醇的前景與工藝流程[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(10)：22.

[3]陳倩，李士雨，李金來.甲醇合成及精餾單元的能效優(yōu)化[J].化學(xué)工程.2012(10)：1-5.

篇(3)

[關(guān)鍵詞]煤化工 污染 防治

中圖分類號：T696 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0389-01

“綠色生產(chǎn)”“低碳經(jīng)濟”“可持續(xù)發(fā)展”等是近幾年來人們關(guān)注的詞匯。煤化工的污染及防治一直是我國需要不斷研討解決的問題。近幾年來我國已經(jīng)意識到生態(tài)環(huán)境治理的重要性，國家政府越來越重視煤化工的生產(chǎn)過程中的污染及其防治措施。國務(wù)院積極推出煤化工健康發(fā)展的相關(guān)政策，從而控制煤化工的污染程度和提升污染的防治效率，推動煤化工在可持續(xù)發(fā)展的道路上走的更遠。

一、煤化工的污染現(xiàn)狀概述

1.“三廢”污染源的生成

根據(jù)我國發(fā)展的現(xiàn)狀，煤炭易燃作為我國的主要能源，由于科學(xué)技術(shù)的制約煤化工的開發(fā)造成的“三廢”污染遠遠超過其它能源的開采過程，從而造成嚴重的環(huán)境污染，是制約其發(fā)展的主要因素之一。其污染的治理相對于其它工業(yè)污染防治需要更先進的技術(shù)與設(shè)備和更多資金投入。煤化工的生產(chǎn)過程采用的氣化方案的不同，則產(chǎn)生的污染氣體的種類和含量都有所變動，因此可以選擇不同的氣化方案，減少污染氣體、液體或固體的生產(chǎn)，以及選擇治理污染物難度低的氣化方案，從而不斷優(yōu)化煤化工的生產(chǎn)過程。

2.水體污染

煤化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染中水污染一直是指污染防治的難點和重點。焦化污水包括氫、烴、酚、氨和硫化氫等污染物質(zhì)；煤化工生產(chǎn)中的氣化過程會產(chǎn)生氨、醇、烴等污染物質(zhì)。污染水中含有豐富的醇、酸、醛、酯等有機物。這些物質(zhì)溶于水體后進行溶解，有些物質(zhì)甚至很難用生化降解的進行分解，部分污染物仍沒有得到有效的處理方案。

3.大氣污染

大氣污染主要是由露天礦開采的生產(chǎn)過程造成，主要是指在表層剝離、爆破、鏟裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成的大量粉塵；還有儲煤場也會產(chǎn)生一定的粉塵；除此之外還有煤炭等礦物質(zhì)的燃燒也會產(chǎn)生一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等污染氣體，煤礦開采所產(chǎn)生的粉塵以及污染氣體嚴重超標(biāo)，絕大多數(shù)原因在于露天煤礦開采過程中沒有及時做好防范措施，例如綠化、灑水等降塵等措施，造成大面積地面上進行開采，從而造成嚴重的大氣污染。

4.污染物質(zhì)的危害

煤化工所產(chǎn)生的污染物質(zhì)對人們的生活和健康造成很多不利影響，甚至危害到人們的生命。例如一些有毒氣體和粉塵釋放到空氣中，增加空氣中的致癌物質(zhì)，，降低人們生存的空氣質(zhì)量，增加肺癌的患病率，在一些嚴重區(qū)域人們甚至?xí)a(chǎn)生頭暈、惡心和呼吸困難等癥狀，人體吸收后嚴重影響到人們的生命健康；煤化工造成的焦化廢水排放的有機物質(zhì)會造成水體生物身體抵抗能力下降，有機物消耗水體中的氧氣，造成水體生物的大量死亡；其中酚類化合物接觸到人體皮膚，會造成過敏、頭暈、貧血等癥狀，危害到人們的身體健康；有些煤化工為了降低成本對焦化廢水沒有進行系統(tǒng)的處理就直接排放到農(nóng)田中，很可能造成農(nóng)作物的嚴重污染和大量死亡，并且破壞土壤平衡，造成可耕土地銳減的現(xiàn)象等。

二、污染防治具體措施

1.建立污染防治的思想基礎(chǔ)

我國前幾年的經(jīng)濟發(fā)展模式導(dǎo)致煤化工的發(fā)展以相應(yīng)生態(tài)環(huán)境的破壞為代價，這種發(fā)展模式是一種病態(tài)的發(fā)展模式，必須建立一種有利于可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟模式。即從原先的粗放式經(jīng)濟模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧s式的發(fā)展模式，提高煤化工的生產(chǎn)效率，降低其污染物的產(chǎn)生和加大防止污染的先進技術(shù)的研發(fā)力度，從而推動我國煤化工企業(yè)的綜合實力，優(yōu)化我國的經(jīng)濟模式。

2.擴展綠化面積

綠化是降低煤化工生產(chǎn)過程中污染物的主要防治措施之一。首先綠化的樹種選取主要有利于降低煤化工所生產(chǎn)污染物的功效和生存能力強度來進行選取，并且煤化工企業(yè)也要重視綠化環(huán)境的維護。部分綠色植物可以有效吸收有毒氣體，如法國梧桐可以降低二氧化硫的濃度，刺槐可以降低氟化氫的濃度等因此綠化樹種的選取可以有效過濾有毒氣體，從而提高空氣中的質(zhì)量；闊葉樹種和密植樹木還可以降低噪聲污染，對噪音進行一定的吸收和反射；樹冠茂密的樹種還可以降低粉塵的擴散，對粉塵進行吸收、阻擋和過濾。一些植物樹葉表層生成毛絨或黏液或油脂都可以對空氣中的粉塵進行大量的吸附等。成功的綠化方案，可以改善周圍的空氣質(zhì)量，創(chuàng)建一個美觀、整潔和衛(wèi)生的生存環(huán)境。因此創(chuàng)建良好的林帶或草地是污染治理的有效措施之一。

3.加大煤化工企業(yè)的監(jiān)管力度

我國政府應(yīng)該對相應(yīng)的煤化工企業(yè)根據(jù)相應(yīng)的監(jiān)管制度和政策進行嚴格的監(jiān)管，首先要完善煤化工行業(yè)涉及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化；其次地方政府根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對該地的煤化工企業(yè)進行嚴格的控制和監(jiān)管，對于嚴格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行的企業(yè)給予相應(yīng)獎勵。對于觸犯相關(guān)規(guī)定的企業(yè)給予嚴格的考核，對于造成嚴重影響的企業(yè)需追求其相應(yīng)的法律責(zé)任；最后是對于不符合規(guī)定的煤化工企業(yè)要下達改革或停廠的指令，遵循優(yōu)勝劣汰的生存法則，逐漸優(yōu)化我國煤化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展模式。

4.提高煤化工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)

政府在煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中大力推廣“綠色”生產(chǎn)和“清潔”生產(chǎn)的理念，促進企業(yè)從生態(tài)環(huán)保的方面對生產(chǎn)技術(shù)進行更新。煤化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，期間造成的污染物十分繁多，其技術(shù)研發(fā)的空間十分寬廣，為了降低污染處理為企業(yè)增加的經(jīng)濟負擔(dān)，企業(yè)應(yīng)該從根本上解決問題，研發(fā)相應(yīng)的技術(shù)，而非只顧眼前利益，不顧法律法規(guī)的約束，觸犯相應(yīng)規(guī)定，對企業(yè)造成不可估量的損失。例如廢水經(jīng)過處理后可再次循環(huán)利用，如將其用作在降低粉塵、補水等環(huán)節(jié)。

結(jié)束語

綜上所述，煤化工的生產(chǎn)過程存在很多的生態(tài)問題，其生成的污染物質(zhì)以各種形態(tài)對人們的生存環(huán)境造成不利影響，從而危害到人們的生命健康。我國煤化工企業(yè)需建立健康的經(jīng)營模式，通過擴展綠化面積，加大煤化工企業(yè)的監(jiān)管力度和提高煤化工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平等方面降低煤化工企業(yè)對環(huán)境的破壞程度，從而實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目標(biāo)。

參考文獻

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[2] 王銳.淺煤化工行業(yè)主要環(huán)境污染物來源及防治[J].廣東化工.2011（4）.

篇(4)

目前，環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)所用的教材和實驗講義很少或者根本沒有涉及煤炭行業(yè)環(huán)境工程的內(nèi)容，很難應(yīng)對日后煤炭行業(yè)環(huán)境保護的問題。因此，現(xiàn)階段可以考慮在傳統(tǒng)環(huán)境工程教學(xué)內(nèi)容中引入煤炭行業(yè)環(huán)境保護的內(nèi)容。通過課程改革，修訂實驗內(nèi)容，在滿足實驗教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，突出礦業(yè)環(huán)境保護的行業(yè)特色；特別是加強有關(guān)礦山環(huán)境保護的實驗內(nèi)容。根據(jù)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和研究創(chuàng)新實驗不同教學(xué)目的，精心設(shè)計每一個實驗教學(xué)方案。最可行的方法是煤炭特色高校環(huán)境工程專業(yè)在教學(xué)實驗中將煤炭行業(yè)環(huán)境保護科研課題或某一課題的若干階段設(shè)計為實驗教學(xué)內(nèi)容，可以高效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、并實現(xiàn)科研資源的教學(xué)共享。把學(xué)校本科教學(xué)投入、“211”工程投入、“985”工程投入和環(huán)境工程系教師科研項目投入形成的實驗室資源，實行分層次管理和開放，逐步實現(xiàn)實驗室資源的優(yōu)化配置，向本科教學(xué)全面開放，為大學(xué)生實踐教學(xué)和科技創(chuàng)新活動提供實驗平臺。為此，我校環(huán)境工程專業(yè)充分利用教師承擔(dān)的煤炭行業(yè)環(huán)境保護的課題，積極探索將科研課題內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)在給水工程實驗教學(xué)中，我們依托承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金課題《高濁高鐵錳礦井水處理研究》，將環(huán)境工程專業(yè)傳統(tǒng)的混凝沉淀、地表水過濾及反沖洗實驗教學(xué)內(nèi)容改為高濁度礦井水混凝沉淀、高鐵錳礦井水過濾及反沖洗實驗。在實驗教學(xué)過程中，不僅講授傳統(tǒng)的混凝沉淀、過濾教學(xué)原理和內(nèi)容，還補充煤礦礦井水的產(chǎn)生、排放和水質(zhì)污染特征等知識。通過教學(xué)，使學(xué)生在掌握實驗基礎(chǔ)知識和基本技能的同時，對工業(yè)過程、工業(yè)污染特征以及工業(yè)污染防治有了初步的認識，不僅為學(xué)生將來的工作打下了基礎(chǔ)，也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣。

(2)在排水工程實驗教學(xué)中，我們結(jié)合國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)《電化學(xué)氧化－生物強化A/O工藝處理焦化廢水研究》，將原來SBR工藝處理生活污水實驗教學(xué)內(nèi)容改成SBR工藝處理焦化廢水實驗。這個實驗內(nèi)容的改變，讓學(xué)生深刻地認識到工業(yè)廢水和生活污水在處理技術(shù)方面有較大的區(qū)別，防止了課堂教學(xué)和實際工程出現(xiàn)較大的偏差，特別是水力停留時間、活性污泥比增長速率、揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)等參數(shù)選擇，為學(xué)生以后從事工業(yè)污水處理工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

(3)在環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)中，我們結(jié)合國家自然科學(xué)基金課題《納米RuO2/ZrO2－CeO2催化臭氧氧化深度處理焦化廢水及廢水中的POPs》，將原來的COD分析教學(xué)內(nèi)容中的生活污水換成煤化工廢水。這一實驗內(nèi)容的改變，使得研究對象由生活污水變成了受氯離子干擾嚴重的煤化工廢水，讓學(xué)生系統(tǒng)深刻地體會到了消解過程中沉淀產(chǎn)生的原因及其對分光光度法的干擾，以及滴定法和分光光度法各自的優(yōu)缺點，并引導(dǎo)學(xué)生從一個簡單的COD測試實驗思考到各種環(huán)境工程原理。此類教學(xué)內(nèi)容的改變還有很多，比如，將礦井除塵裝置、煤化工廠VOCs催化氧化分解裝置和燃煤電廠脫硫脫硝裝置引入到大氣污染控制工程實驗教學(xué)的演示實驗中；將煤矸石簡單制磚的內(nèi)容引入到固廢處理與處置實驗教學(xué)中；將頭發(fā)中汞含量的測定引入到環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)中；將煤化工廠受污染土壤的氣提修復(fù)裝置引入到環(huán)境土壤學(xué)實驗教學(xué)的演示實驗中。通過這些來自于科研課題的實驗，提高了學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，為他們將來開展實際的科研打下了良好的基礎(chǔ)。

2開展與煤礦區(qū)污染控制相關(guān)創(chuàng)新性實驗

我校環(huán)境工程中心積極開展與煤礦區(qū)污染控制研究項目相關(guān)的創(chuàng)新性實驗室，并以此為基礎(chǔ)，確立本科生創(chuàng)新項目和畢業(yè)論文設(shè)計課題，全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，成為學(xué)生完成綜合設(shè)計性和研究型實驗的重要基地。學(xué)生從大一開始進行查文獻、寫調(diào)研報告等基礎(chǔ)訓(xùn)練，大二和大三開展具體實驗，大四開展成果總結(jié)訓(xùn)練，學(xué)習(xí)撰寫結(jié)題報告并。我們的創(chuàng)新實驗基本來源于科研項目，但是為了不給學(xué)生造成難度，又對科研項目進行了大量的改變，基本都是教師自己精心設(shè)計的面向本科生的創(chuàng)新性實驗。圖1是典型的創(chuàng)新實驗設(shè)計過程。先根據(jù)傳統(tǒng)的混凝和沉淀實驗，添加礦井水污染治理的內(nèi)容，設(shè)計創(chuàng)新實驗的第一個研究內(nèi)容，即混凝沉淀處理礦井水。然后根據(jù)課堂講授的混凝沉淀水力梯度(G值)的理論知識，將混凝部分擴充為多級攪拌混凝實驗；根據(jù)淺池理論，將沉淀內(nèi)容擴充為斜板沉淀池設(shè)計。最后將所有的內(nèi)容合并起來，形成實驗名稱為多級攪拌＋混凝＋斜板沉淀處理礦井水的創(chuàng)新性實驗。在實驗教學(xué)過程中，學(xué)生根據(jù)下達的科研任務(wù)要求，充分發(fā)揮個人智慧，設(shè)計系統(tǒng)的實驗方案，并在充足的科研經(jīng)費支持下，開發(fā)了用于實驗過程的多套連續(xù)裝置；獨立分析整個實驗過程所涉及的實驗參數(shù)，完成了一個復(fù)雜的工藝實驗研究，并提交系統(tǒng)的研究報告。這些改革既為教師和研究生完成科研任務(wù)提供了一定的參考依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)，并充分調(diào)動了本科生學(xué)習(xí)和參加科研的積極性，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新素質(zhì)，既促進了科研任務(wù)的順利完成，又提高了本科實驗教學(xué)的含金量。

3大力建設(shè)企業(yè)實踐基地

篇(5)

關(guān)鍵詞：煤焦油 加氫轉(zhuǎn)化 柴燃料油

一、引言

隨著國際油價在近些年里，價格在不斷的在增長，一直保持在高位進行持續(xù)的運行。由此而造成人們對新能源的開發(fā)研究。對煤焦油進行加氫從而轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)的燃料已經(jīng)成為研究的熱點。實現(xiàn)輕質(zhì)化以及清潔化的煤焦油必須對其進行氫的加入。那么在什么條件下完成這一動作，這就要求必須保證在臨氫的情況下進行脫除操作，完成對煤焦油的脫氮、脫氧、脫硫以及脫金屬等，保證作為燃料使用的清潔性。這種輕質(zhì)化的燃料最明顯的一個組成成分就是芳烴加氫飽和并裂解開環(huán)，而這樣的最小分子構(gòu)成烴類又是對膠質(zhì)進行加氫后完成相應(yīng)的分解行為而得到的。

從世界上對于焦炭的使用情況來看，中國毫無疑問的被冠以第一的身份。而從世界范圍內(nèi)對焦炭進行生產(chǎn)的量上考慮中國也不甘落后成為了第一。在這么多的焦炭生產(chǎn)以及使用的過程中，煤焦油的產(chǎn)量也是不可小覷的，幾乎每一年的產(chǎn)量都是介乎在600萬噸到800萬噸之間。 如何對這樣大量的資源進行利用，使之轉(zhuǎn)化成我們生活中的輕質(zhì)能源燃料。本論文即通過對相關(guān)技術(shù)的論證來進行煤焦油的轉(zhuǎn)化操作。

二、原料來源及性質(zhì)

通過對煤進行焦化等過程使之在完成干餾以及氣化等具體過程后進而得到一種液體，氣味屬性為刺激性的臭味，狀態(tài)上為粘稠狀，顏色表現(xiàn)為黑褐色或者黑色。煤焦油的組成成分十分的復(fù)雜，種類繁多。主要包含各種類型的苯，不飽和烴類比如：多環(huán)芳烴以及烯烴，氮化合物以及硫化合物等。

在國內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)域上，對煤焦油所采取的處理方法大多是分兩種。一種是將煤焦油通過酸堿等技術(shù)的綜合完成精制操作，使之成為質(zhì)量低劣能夠達到進行燃燒的油類。但是在燃燒的過程中會對大氣造成嚴重的污染，這是因為煤焦油的組成成分中含有氮以及硫等元素組成的雜質(zhì)一經(jīng)燃燒后就會變成氮氧化合物以及硫氧化合物，除此之外還會會水質(zhì)造成污染。另一種方法雖然能夠完成轉(zhuǎn)化后實現(xiàn)一定的效益，這是因為在對煤焦油進行處理后可以將其中的一些化學(xué)物質(zhì)比如萘和酚等轉(zhuǎn)化為一種能夠用于防腐或者防水用的材料，但是在技術(shù)上存在很多的不完善，使得在轉(zhuǎn)化的過程中會對環(huán)境造成嚴重的污染。

三、加工工藝

對煤焦油進行技術(shù)上的加氫，主要的目的就是為了使之變成一種燃料油關(guān)鍵的要求就是這種燃料油的性質(zhì)上必須達到優(yōu)質(zhì)以及清潔。具體的是采用加氫的方法，在操作的過程中利用精制的或者是改質(zhì)的催化劑完成煤焦油的精制。

本研究的技術(shù)點是基于現(xiàn)有的加氫工藝并在具體的實施的過程中，選擇更適合完成加氫目的的精制以及改質(zhì)催化劑。

1.工藝流程

將煤焦油注入到預(yù)分餾塔中，通過對煤焦油進行分餾，使得分離出粗瀝青、粗柴油以及粗汽油，這其中的粗瀝青可用于生產(chǎn)一些在管道上應(yīng)用的防水以及防腐等材料。同時還會分離出小于碳五類的輕烴物質(zhì)，這種烴類可用于烷類等的生產(chǎn)，變成相對附加值高的產(chǎn)品。分離出的粗柴油、汽油又會重新的被注入到固定床加氫反應(yīng)器中，完成相應(yīng)的氮、硫等物質(zhì)的脫離。這些經(jīng)過脫離后的產(chǎn)物再通過產(chǎn)品分餾塔就會變成一些清潔的燃料油。

2.加氫的原理

煤焦油中所含有的烴類物質(zhì)以及各種雜原子（N、S、O），完成一定的溫度的加熱后，就會發(fā)生一些相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，比如脫氫縮合以及裂解等。經(jīng)過這樣的處理后會產(chǎn)生在處理上困難的焦炭，由于這樣的物質(zhì)的出現(xiàn)會造成結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，主要附著在進行熱交換的設(shè)備上或者是反應(yīng)爐的管道上。而這種結(jié)垢會造成催化劑的活性的降低。鑒于此，必須對焦油進行加氫精制上的處理，從而對其中的烴類物質(zhì)以及各種雜原子（N、S、O）進行脫離，很顯然經(jīng)過這樣的處理后會使得催化劑的壽命變得更長。

加氫的反應(yīng)條件為，13.5MPa的壓強，在體積上煤焦油與氫的比例為1:2400，溫度的要求為385攝氏度，相應(yīng)的體積空縮：主要的精制劑為0.2h-1、金屬脫離劑為0.8h-1、保護劑為0.8h-1。在滿足這樣的條件后，與氫氣發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，從性能上對煤焦油進行改變，完成高品質(zhì)的產(chǎn)品的生產(chǎn)。其中一些反應(yīng)的方程式為：

通過加氫完成硫的脫離： C12H8S+2H2C12H10+H2S

通過加氫完成氮的脫離： C5H5N+5H2C5H12+NH3

通過加氫完成烯烴的脫離： R-CH=CH2+H2RCH2CH3

通過加氫完成氫鍵的裂化： C10H22+H2C4H10+C6H14

四、結(jié)束語

當(dāng)今我國的經(jīng)濟處在高速發(fā)展的狀態(tài)，對于能源的需求現(xiàn)在也是特別的大。通過對煤焦油進行加氫工藝的處理后使之轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)燃料油。不僅會對經(jīng)濟產(chǎn)生一定的效益，同時對于整個社會來說也是具有非常的貢獻的。

參考文獻

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篇(6)

[關(guān)鍵詞]循環(huán)烴 MTP 作用

中圖分類號：F451 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0377-01

循環(huán)烴是MTP工藝流程中的活躍分子，循環(huán)烴的反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程，循環(huán)烴可以促提高丙烯選擇性的精確度和純度。參與反應(yīng)的循環(huán)烴的種類也十分復(fù)雜，包括C2、C4、C5/C6等。隨著C2循環(huán)烴乙烯含量的增加可以提升丙烯的生成率；C4循環(huán)烴還可以抑制C4生成物的產(chǎn)生，烯烴的歧化反應(yīng)和高分子的裂解等方面來實現(xiàn)人們對MTP工藝的要求。

一、MTP工藝流程概述

MPT工藝主要包括反映部分、再生部分、氣體冷卻和分離部分、碳氫壓縮部分和精制部分五個部分組成。甲醇制丙烯的MPT工藝的主要產(chǎn)物是丙烯，其副產(chǎn)品好包括乙烯、LGP和汽油。這些產(chǎn)物在我國化工企業(yè)中發(fā)揮著重作用。

1.反應(yīng)部分

新鮮甲醇回收塔返回的甲醇通過一系列的換熱設(shè)備，使其溫度達到275℃，將其混合物引入反應(yīng)器中，在1.6MPa下和氧化鋁的催化劑下生成二甲醚產(chǎn)物，然后與各類循環(huán)烴等混合物共同進入MTP反應(yīng)器，在480℃，0.13MPa的條件下，在沸石基催化劑的作用下生成以丙烯為主的混合物。

2.再生部分

循環(huán)烴主要參與MTP工藝中反應(yīng)器的再生成部分，其反應(yīng)部分發(fā)生二甲醚與循環(huán)烴C2、C4、C5、C6等混合進入三臺反應(yīng)器中，一般開兩臺，另一臺作為備用機。反應(yīng)器長時間的反應(yīng)很容易在催化劑的表面生成一層結(jié)焦物質(zhì)，對催化劑的活性造成不利影響，從而影響某些產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，例如丙烯。針對這一現(xiàn)象需要對催化劑再生成，使其反應(yīng)繼續(xù)進行。

3.冷卻和分離部分

從反應(yīng)器出來的產(chǎn)物首先通過降溫，使其溫度達到190℃，在進入三個預(yù)激冷凝塔，利用激冷水的冷卻功能將其降溫至55℃，然后將其送入激冷塔，再次用激冷水將其冷卻至40℃，最后送入碳氫壓縮單元。從激冷塔出來的產(chǎn)物大部分回到激冷塔進行循環(huán)處理，小部分產(chǎn)物運輸?shù)郊状蓟厥账?，使其與新鮮的甲醇進行混合，從新進入反應(yīng)器。

4.碳氫壓縮部分

經(jīng)過激冷塔送入壓縮單元的氣體，溫度在40℃，壓力在0.105MPa，將其通過碳氫壓縮機，使其壓力達到2.29MPa，每層的壓縮都設(shè)有水冷器和分離器，分離出水分和液態(tài)烴，分出的水分進入激冷塔用作激冷水，而液態(tài)烴送入四級壓縮分離器，將液態(tài)烴與氣態(tài)烴進行分離，并將其分別送入氣烴干燥器和液烴干燥器進行干燥處理。

5.精制部分

干燥后的液烴和氣烴分別進入脫丙烷塔和脫丁烷塔。脫丁烷塔中主要將C4、C5+進行分離，然后將C4烴進入脫丙烷塔。C5+烴進入脫己烷塔，進行C5烴和C6+烴的分離，C5以下的烴基本上進入反應(yīng)器中繼續(xù)循環(huán)，C6以上的烴經(jīng)過冷卻處理，制成汽油。

C3烴進入脫丙烷塔進行分離，冷卻后進入脫乙烷塔，然后將其產(chǎn)物送入C3分離塔，將其塔頂蒸汽冷卻處理后只得丙烯。

脫乙烷塔的塔頂蒸汽通過脫乙烷塔壓縮機處理，使其達到3.7MPa，然后送入脫甲烷塔進行分離，脫甲烷塔頂物作為燃料氣，而其底物送入C2分離塔進行分離制成乙烯。

二、循環(huán)烴的作用

MTP工藝流程中所涉及的反應(yīng)十分復(fù)雜，烯烴的含量的也十分復(fù)雜，烯烴之間還可能發(fā)生氫轉(zhuǎn)反應(yīng)，從而生成烷烴和芳烴。循環(huán)烴在MTP工藝中主要發(fā)揮提高丙烯生成率、控制反應(yīng)器溫度、抑制副反應(yīng)、提高丙烯選擇性或加大反應(yīng)等作用。

1.丙烯收率提升的作用

MTP工藝中丙烯的制作流程的反映部分為甲醇在沸石基催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為烴類混合物，甲醇的轉(zhuǎn)化率基本上達到99%，其中有85%轉(zhuǎn)化為烴類混合物，其中主要產(chǎn)物為丙烯。在MTP反應(yīng)器出口處設(shè)計循環(huán)烴，氣態(tài)烴中的丙烯轉(zhuǎn)化率為32.9%，則丙烯收率為28%。但是在實際操作過程中由于催化劑的性能、循環(huán)烴的選擇等數(shù)值并不能完全達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，因此丙烯的收率并不理想。

丙烯的揮發(fā)率效的特性決定其分餾精制十分困難，C2循環(huán)烴在MTP工藝中循環(huán)反應(yīng)和丙烯聚合的環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用，其一是C2循環(huán)烴進入MTP的反應(yīng)器中可以降低甲醇的的分壓，其二是在精制部分中C2循環(huán)烴C4烯烴發(fā)生歧化反應(yīng)可以生成丙烯，從而增加丙烯的收率。

2.控制反應(yīng)溫度的作用

循環(huán)烴的引入看似與反應(yīng)器溫度沒有直接關(guān)系，但是通過補入蒸汽、中間氣相以及循環(huán)烴進入物料的調(diào)節(jié)，可以有效控制反應(yīng)器每床層的出口溫度，從而保證相應(yīng)產(chǎn)物的收率、轉(zhuǎn)換率和安全性。

循環(huán)烴在催化劑的作用下可以吸收部分催化劑床層的溫度，首先C5/C6循環(huán)烴的裂解反應(yīng)也會吸收部分溫度，其次在MTP工藝中引入循環(huán)烴可以提升低碳烯烴的選擇性；其三是烯烴特有的歧化反應(yīng)，即不同的烯烴分子，可以轉(zhuǎn)化為兩個相同的烯烴分子，例如C2循環(huán)烴中的乙烯和C4循環(huán)烴中的丁烯兩者反應(yīng)可以生成丙烯，這一反應(yīng)過程是一個吸熱的過程；其四是大量的循環(huán)烴與等分的甲醇同時進入MTP工藝的反應(yīng)器等，這四方面都有利于催化劑床層的溫度控制。

3.提高丙烯選擇性和轉(zhuǎn)化率的作用

循環(huán)烴反應(yīng)過程中會生成除丙烯以外的C2、C4、C5、C6等副產(chǎn)物，在MTP工藝中將這些副產(chǎn)物加入反應(yīng)器中可以抑制副反應(yīng)的發(fā)生，從而增加C3H6的生產(chǎn)，從而提升丙烯的選擇性；在一定溫度（475℃―478℃）下，通過循環(huán)烴反應(yīng)間接控制反應(yīng)器溫度，使催化劑活性達到最佳狀態(tài)，從而促進丙烯的選擇性達到最佳狀態(tài)，因此循環(huán)烴的恰當(dāng)運用可以提高循環(huán)烴的選擇性。

MTP工藝流程中的主要反映是一個增加壓力的反應(yīng)，循環(huán)烴的加入可以有效降低C2、C4、C5、C6等產(chǎn)物的分壓，又可抑制副反應(yīng)的發(fā)生，從而提升丙烯的轉(zhuǎn)化率。

結(jié)束語

綜上所述，循環(huán)烴在MTP工藝流程中發(fā)揮重要作用，直接或間接對其產(chǎn)物的收率、轉(zhuǎn)換率、反應(yīng)器溫度和丙烯的選擇性等方面產(chǎn)生影響。循環(huán)烴在不同環(huán)節(jié)中發(fā)揮不同的作用，主要體現(xiàn)在反應(yīng)部分中降低甲醇的分壓和發(fā)生歧化反應(yīng)，從而增加丙烯的收率；在反應(yīng)器溫度控制方面高烴分子通過裂解、烯烴的歧化反應(yīng)等吸收熱量，從而實現(xiàn)溫度控制的目的；在循環(huán)烴選擇性和轉(zhuǎn)化率方面方面可以根據(jù)需要將循環(huán)烴反應(yīng)所生成的產(chǎn)物加入反應(yīng)器內(nèi)抑制其它副產(chǎn)品的生成，從而提升產(chǎn)物的純度等。但是在MTP工藝實際操作中仍然存在很多的問題需要我們不斷改進和完善，從而提升MTP工藝水平和推動我國化工企業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1] 王鵬成，董艷麗.循環(huán)烴在MTP工藝中的作用[J].科技風(fēng).2013（23）.

[2] 劉素麗，雍曉靜，羅春桃.Lurgi MTP工藝循環(huán)烴組分分布研究[J].煤化工.2014（5）.

篇(7)

論文關(guān)鍵詞：案例分析與比較，電石法PVC樹脂，工業(yè)共生，共生網(wǎng)絡(luò)模型

 

1介紹

PVC樹脂是世界第二大通用樹脂，中國是全球PVC樹脂的第一大生產(chǎn)國，也是消費量最大的國家。2008年，中國PVC樹脂總產(chǎn)量為881.7萬噸[1]，其中電石法產(chǎn)量約占75％。電石法消耗大量的原鹽、電石、鮮水、汞觸媒和電力，并產(chǎn)生大量鹽泥、電石渣、含汞廢水等具有較大危害的廢棄物。鹽泥的任意堆放和投棄，會污染土壤和水體，對環(huán)境造成嚴重污染；電石渣是電石水解反應(yīng)的副產(chǎn)品，含有大量的Ca(OH)2，具有很強的堿性，并含有較高的硫化物，對土壤、水質(zhì)的破壞很大；含汞廢水的排放對人類和環(huán)境都會造成很大的危害。如何解決電石法PVC樹脂工業(yè)帶來的資源、環(huán)境和生態(tài)問題管理學(xué)論文，成為各國學(xué)術(shù)界和企業(yè)界需要解決的重大問題。

面對電石法PVC工業(yè)帶來的資源、環(huán)境和生態(tài)問題，中國企業(yè)采用各種各樣的方式實施循環(huán)經(jīng)濟，很多電石法PVC企業(yè)尋求與其它企業(yè)進行副產(chǎn)物和廢棄物的交換利用，形成工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)，試圖降低能源的消耗，提高資源的利用效率，提高固體廢棄物、廢水和廢氣的循環(huán)使用。

工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)企業(yè)模仿生態(tài)學(xué)，在企業(yè)之間直接進行副產(chǎn)品和廢棄物的交換與利用而形成的互利關(guān)系，目的是為了提高經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。目前工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型主要有主導(dǎo)型、平等型、混合型和虛擬型四種。

2中國電石法PVC工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型案例分析

2.1主導(dǎo)型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)案例分析

主導(dǎo)型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)是最基本和最為廣泛存在的一種模型。這種工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)以一家大型企業(yè)為核心，許多中小型企業(yè)分別圍繞這個核心企業(yè)進行運作，從而形成工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)。在電石法PVC工業(yè)中，這種模型主要表現(xiàn)以電石法PVC企業(yè)為核心企業(yè)，帶動相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。

例如河北某電石法PVC化工園區(qū)以每年30萬噸燒堿和30萬噸電石法PVC樹脂的工廠為核心，配備小型火力發(fā)電廠、次氯酸廠、污水處理廠、有機氯廠和水泥廠。在圖1中的電石法PVC工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)中：(1)火電廠的蒸汽用于電石法PVC企業(yè)的燒堿干燥和VCM聚合工藝；(2)副產(chǎn)物液氯用于有機氯產(chǎn)品的生產(chǎn)；(3)廢棄物電石渣和鹽泥用于制水泥；(4)氯水用于制備次氯酸。

圖1 河北某電石法PVC化工園區(qū)工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)(主導(dǎo)型)

中國大多數(shù)中小型電石法PVC企業(yè)受資金、資源等的約束，在實施循環(huán)經(jīng)濟過程中，逐步形成了主導(dǎo)型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型。這種模型主要是以電石法PVC企業(yè)為核心，附屬企業(yè)綜合利用鹽泥、電石渣、液氯等副產(chǎn)物和廢棄物而形成的工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)。并且在這種模型里，電石法PVC企業(yè)沒有以其它企業(yè)的副產(chǎn)品或廢棄物為原料，但是附屬企業(yè)對電石法PVC企業(yè)依賴性非常強，易受電石法PVC企業(yè)的影響。

2.2平等型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)案例分析

平等型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)上各個結(jié)點企業(yè)處于對等的地位，通過各結(jié)點之間（物質(zhì)、信息、資金和人才）的相互交流，而形成工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)，整個網(wǎng)絡(luò)通過自我調(diào)節(jié)以維持各組織的運行[2]。在這種模型里，電石法PVC樹脂企業(yè)與各種資源開采企業(yè)處于平等的地位。

例如，中國安徽省資源豐富管理學(xué)論文，其中煤炭儲藏量居中國第7位；石灰?guī)r保有儲量居中國第2位；安徽省東興鹽礦是華東地區(qū)最大的鹽礦之一，擁有儲量17.58億噸。這為安徽省發(fā)展鹽化工、電石法PVC產(chǎn)業(yè)提供了必要的資源條件[3]。安徽省淮北礦業(yè)公司規(guī)劃建設(shè)100萬噸PVC項目，利用安徽省豐富價廉的煤、石灰石和巖鹽資源，發(fā)展鹽化工聯(lián)產(chǎn)PVC(圖2)，并用電石渣制取高標(biāo)號的水泥，使煤資源和石灰石資源得到充分的利用。

在電石法PVC平等型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型中，(1)電石法PVC廠使用熱電廠的副產(chǎn)物蒸汽；(2)廢棄物電石渣用于水泥的生產(chǎn)。由于淮北地區(qū)擁有豐富的自然資源，電石法PVC企業(yè)可以選擇與不同的資源開采類企業(yè)進行合作，而資源開采類企業(yè)也可以把資源出售給其它企業(yè)。因此在網(wǎng)絡(luò)上的五個主要的企業(yè)，它們處于平等的地位，互相依賴。

在中國電石法PVC樹脂工業(yè)中，這么模式并不常見，一般是資源類企業(yè)發(fā)展電石PVC工業(yè)的過渡階段。

圖2淮北礦業(yè)電石法PVC工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)(平等型)

2.3混合型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)案例分析

電石法PVC工業(yè)主導(dǎo)型和平等型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)是兩種極端形式，前者過于依賴于某一企業(yè)，而后者過于松散，它們無法成為主要的工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)?；旌闲凸I(yè)共生網(wǎng)絡(luò)介于主導(dǎo)型和平等型之間。電石法PVC工業(yè)混合型共生網(wǎng)絡(luò)擁有主導(dǎo)型和平等型兩種模型的特點，網(wǎng)絡(luò)上既有主導(dǎo)的核心企業(yè)，也存在多個企業(yè)之間的平等合作。

例如，中平能化集團是中國國有特大型集團，擁有平煤股份和神馬實業(yè)兩家上市公司。中平能化集團依托河南省平頂山地區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢和豐富的煤、巖鹽、水等資源優(yōu)勢[4]，發(fā)展煤、鹽、化工產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)煤炭采選、尼龍化工、煤焦化工、煤鹽化工、煤電5大支柱產(chǎn)業(yè)群和現(xiàn)代物流、高新技術(shù)、建工建材、機電裝備4個輔助產(chǎn)業(yè)群協(xié)同發(fā)展[5]。其中與電石法PVC工業(yè)相關(guān)的共生網(wǎng)絡(luò)見圖3，電石法PVC廠主要生產(chǎn)PVC樹脂，副產(chǎn)品燒堿、氫氣、氯氣，并產(chǎn)生電石渣、電石爐尾氣；煤炭開采廠、鹽鹵開采廠和石灰石開采廠分別為該電石法PVC工業(yè)提供煤炭、鹵水和石灰石等原材料。

圖3中的工業(yè)共生關(guān)系有：(1)電石法PVC廠電石爐產(chǎn)生的尾氣用作熱電廠的鍋爐燃料；(2)電石法PVC廠使用熱電廠提供的蒸汽管理學(xué)論文，節(jié)約了能源；(3)有機氯廠利用副產(chǎn)物液氯料生產(chǎn)高附加值的有機氯產(chǎn)品；(4)尼龍廠把副產(chǎn)物氫氣作為主要原材料，大力發(fā)展尼龍產(chǎn)業(yè)；(5)保險粉廠利用煤化工產(chǎn)生的副產(chǎn)物硫磺，并利用電石法PVC廠的副產(chǎn)物燒堿，生產(chǎn)保險粉。(6)電石渣和粉煤灰被水泥廠有效利用。

圖3中平能化電石法PVC工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)(混合型)

在圖3模型中，電石法PVC廠與煤化工廠、資源開采廠處于核心地位，并且各自都延伸出附屬企業(yè)，因此該模型為混合型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)。

在中國，這種模式比較常見。這種類型的企業(yè)集中在河南、內(nèi)蒙古、新疆等煤炭、石灰石和鹽礦豐富的地區(qū)。

2.4虛擬型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)案例分析

虛擬型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)突破了傳統(tǒng)的固定地理界限和具體的實物交流，借助于現(xiàn)代信息技術(shù)手段，用信息流建立工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)上企業(yè)的開放式動態(tài)聯(lián)盟，組建和運營的動力來自多樣化、柔性化的市場需求，以市場價值的實現(xiàn)作為目標(biāo)。電石法PVC工業(yè)虛擬型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)主要表現(xiàn)在電石法PVC企業(yè)與跨區(qū)域的企業(yè)進行副產(chǎn)物和廢棄物的交換使用。

例如甘肅白銀市處于中國西北地區(qū)，于2008年被列入中國首批典型資源枯竭轉(zhuǎn)型城市。由于礦產(chǎn)資源逐漸減少，城市轉(zhuǎn)型是白銀市面臨的重大問題。白銀市規(guī)劃以建設(shè)10萬噸TDI和10萬噸電石法PVC為核心，發(fā)展精細化工，推動銀光公司和聚銀公司實現(xiàn)轉(zhuǎn)型[6]。

圖4甘肅白銀地區(qū)電石法PVC工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)(虛擬型)

在工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)(圖4)中，北方三泰化工規(guī)劃建設(shè)20萬t/a燒堿、24萬t/a的PVC項目，主要產(chǎn)品為PVC樹脂，副產(chǎn)物氫氣、氯氣和燒堿；銀光聚銀公司主要產(chǎn)品為TDI(甲苯二異氰酸酯)，副產(chǎn)物氯化氫和含氯化氫尾氣；甘肅稀土集團主要提取稀土，產(chǎn)生氯化銨殘液；以上企業(yè)均位于中科院白銀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園。蘭州石化為銀光聚銀公司提高甲苯，公司位于蘭州市；靖遠煤業(yè)位于平川市；靖遠電廠為電石法PVC工業(yè)提供電力和蒸汽，位于靖遠市[7]。

工業(yè)共生關(guān)系有：(1)銀光聚銀公司利用北方三泰化工副產(chǎn)物H2與蘭州石化的副產(chǎn)物甲苯進行氫化反應(yīng)，生成甲苯二胺；(2)銀光聚銀公司利用北方三泰化工副產(chǎn)物Cl2與來自焦化廠的副產(chǎn)物CO生成光氣，然后利用光氣與甲苯二胺生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯(TDI)；(3)北方三泰化工利用銀光聚銀公司的副產(chǎn)物氯化氫與VCM單體生成PVC樹脂；(4)甘肅稀土集團利用北方三泰化工的副產(chǎn)物燒堿和銀光聚銀公司的副產(chǎn)物氯化氫進行稀土工業(yè)的生產(chǎn)；(5)北方三泰化工利用銀光聚銀公司的尾氣和自身的副產(chǎn)物燒堿生成NaCl管理學(xué)論文，生成NaCl可以在北方三泰化工電解單元反復(fù)使用，節(jié)約了原鹽的使用；(6)水泥廠利用電石渣和鹽泥生成水泥。

虛擬型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型實現(xiàn)了蘭州市、中科院白銀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園、靖遠市和平川區(qū)四個區(qū)域的甲苯、一氧化碳、氫氣、氯化氫、蒸汽等副產(chǎn)物和氯化氫尾氣、電石渣、氯化銨等廢棄物的交換使用，形成一個跨四個區(qū)域的虛擬共生網(wǎng)絡(luò)。

3中國電石法PVC工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型案例比較

對上述主導(dǎo)型、平等型、混合型和虛擬型工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型的主要特點、優(yōu)缺點、適用性、資源節(jié)約、副產(chǎn)物利用、廢棄物處理等方面進行比較見表1。

表1 工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)模型案例比較

 

 

 

主導(dǎo)型

平等型

混合型

虛擬型

主要特點

以電石法PVC企業(yè)為核心企業(yè)

電石法PVC企業(yè)與其它企業(yè)處于平等地位，電石法PVC企業(yè)無附屬企業(yè)

電石法PVC企業(yè)與其它企業(yè)處于平等地位，并且電石法PVC企業(yè)擁有附屬企業(yè)

實現(xiàn)跨地區(qū)的副產(chǎn)物和廢棄物的交換利用

優(yōu)點

既保證了電石法PVC企業(yè)的發(fā)展，同時帶動其配套企業(yè)的發(fā)展

由于企業(yè)擁有大量的煤炭、石灰石和原鹽等資源，形成多產(chǎn)業(yè)的聚集，有利于資源的綜合利用，副產(chǎn)物和廢棄物的交換利用

副產(chǎn)物和廢棄物的交換使用突破了地域的限制

缺點

附屬企業(yè)對電石法PVC企業(yè)依賴性大，受電石法PVC企業(yè)的波動而波動

對煤炭、石灰石和原鹽等資源依賴性非常大，一旦資源枯竭，對企業(yè)的生存產(chǎn)生重大挑戰(zhàn)

副產(chǎn)物和廢棄物的運輸消耗大量能源

適用性

中小型企業(yè)

資源型企業(yè)

資源匱乏地區(qū)

資源節(jié)約

利用電廠的蒸汽

原鹽循環(huán)利用、利用電廠的蒸汽

副產(chǎn)品利用

小規(guī)模有機氯產(chǎn)品

無

大規(guī)模發(fā)展氫氣和氯氣深加工產(chǎn)業(yè)

循環(huán)使用氫氣和氯氣