化工过程热力学分析

化工过程热力学分析（9篇）

1.化工过程热力学分析 篇一

教 案

课程名称：化工过程分析与合成授课章节：第一章绪论 任课教师：

学院：化工学院

一、教学目的：通过对化工过程分析与合成概念的介绍，使学生对实际化工生成过程，化工生成过程的的分析，化工过程系统的合成等概念有一个深入的了解。

二、教学重点：化工过程系统的含义，各类控制技术的优缺点

三、教学难点：如何描述化工过程系统

四、教学方法：以讲授法为主，辅以演示法。

五、教学内容：

1、化工过程系统的含义。

2、化工过程的分析与合成。

3、化工过程模拟系统。

4、化工企业CIPS技术简介。

5、人工智能技术在化工过程中的应用简介。

六、教学过程：

1、提出问题：什么是化工过程。

2、列举常见的单元过程。

3、介绍常见的化工过程控制技术。

4、介绍化工过程的分析与合成。

5、介绍化工过程的模拟系统。

6、介绍化工企业CIPS技术。

七、教学过程：提出问题：什么是化工过程。结合煤化工行业解释化工过程的含义：化工过程是以天然物料为原料经过物理或化学的加工制成产品的过程。他包括原料制备，化学反应和产品分离三个部分。介绍单元过程，及其三个重要分类：化学反应过程 换热过程 分离过程。化学反应工程包括催化反应过程 热裂解反应过程 电解质溶液离子反应过程 生化反应过程。催化反应包括合成反应：合成氨、合成甲醇等的反应过程； 氧化反应：萘氧化制苯酐、乙烯氧化制环氧乙烯等的反应过程； 脱氢反应：乙苯脱氢制苯乙烯的反应过程； 裂化反应：重质油催化裂化制轻质油的反应过程； 烷基化反应：乙烯与苯的烷基化制乙苯的反应过程； 加氢裂化反应：正庚烷加氢裂化制丙烷和丁烷的反应过程。裂解反应过程包括煤干馏生成焦碳、煤焦油、焦炉煤气的反应过程 轻油裂解制乙烯的反应过程。电解质溶液反应过程：各种无机盐生产以及氨碱法制碱的反应过程。侯氏制碱法原理：(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气，然后再通入二氧化碳）(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（NaHCO3溶解度最小，所以析出。）加热(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3热稳定性很差，受热容易分解）生物化学反应过程：发酵法生产氨基酸、有机醇、酮等的反应过程。实例：发酵法制酒。换热过程：换热器与换热物流构成了换热网络 合理的设计，能充分回收过程系统中的热量或冷量 以最大限度的节能、经济的设备投资、良好的操作适应性为目标，实现最佳的换热网络设计，是化工过程系统综合研究的一项典型的事例。分离过程包括非均一系——气固相分离：沉降、过滤、湿法除尘、电除尘（昆山爆炸案例）；液固相分离：过滤、干燥、沉降。均一系——气相分离：吸附、吸收、膜分离；液相分离：蒸馏与精馏、蒸发、结晶、气提。化工过程生产操作控制：化工过程生产操作工况的调节，主要是对物料流温度、压力、流量、液位、组成等操作参数的调节。举例由于气温愿意冷却水对反应的影响--需要对应的操作控制。早期过程控制技术简介，特点：采用基地式控制仪表实施单输入、单输出的简单回路控制 控制目标：保持生产工况平稳 出现了单元组合式控制仪表，从简单控制回路发展了串级、前馈补偿等控制系统。优点：特点为各个控制回路都是相互独立的 当某一控制回路出现故障时，不致影响其他回路的正常工作系统的可靠性易于得到保障。缺点：

对于规模范围较大被控参数较多的对象来说，较多的控制回路需要相应设置较多的硬件。分散控制，难于实现总体优化的控制方案。化工过程向着大型化、连续化发展 要求检测、控制的生产操作参数数量很多，并需要更优良的控制质量 计算机应用迅速的渗入各个领域，过程控制也开始了应用计算机的尝试。优点：

计算机用于化工过程控制，可以把各个控制回路的运算、控制、显示都集中于计算机来实现 这种集中控制可以大大的节省硬件成本，便于同时分析各个控制回路的信息，为实现全系统的优化控制提供了条件。缺点：

一旦发生计算机故障则将出现全控制系统瘫痪的危险。70年代--Distributed Control System随着化工装置规模的增大，被控对象参数，控制回路的增多，为了满足对工业控制计算机应具备高度可靠性和灵活性的要求 把计算机技术、控制技术、通讯技术、图像显示技术等集成为一体化的计算机控制系统 集散系统吸取了分散系统和集中系统两者的优点。（用换热网络来说明）集散系统（DCS）的优点集：管理、操作、控制三方面的集中 散：功能分散、负荷分散和危险分散 克服了分散系统难于实现全局系统控制的缺点 克服了集中系统的危险集中。那么在我们在大型化工生产中如何运用集散系统呢？化工过程的分析与合成：60年代初，在化学工程、系统工程、运筹学、数值计算方法、过程控制论等学科边缘，产生了过程系统工程，也称化工过程系统工程。任务:以系统工程的思想、方法，解决化工过程系统的设计、开发、操作、控制等问题，──系统工程的分析与合成。化工过程系统的分析，主要是分析过程系统的运行机制、影响因素、过程模型的数学描述、目标函数的建立、优惠工况下的最佳操作参数 目标是使决择方案，技术上先进、可行，经济上优越、合理 对于操作工况的分析也就是通常说的生产操作调优。实施化工过程分析、合成的手段是运算描述过程系统的数学模型，这种模型的运算称作化工过程系统模拟。化工过程系统的合成：包括：反应路径合成；换热网络合成；分离序列合成；过程控制系统合成； 解决由各个单元过程合成总体过程系统的任务 由于化工过程系统的复杂性，这类优化问题常是具有非线性、奇异、有约束、多极值等现象，近年来出现的模拟退火法和进化算法。模拟退火算法（Simulate Anneal Arithmetic，SAA）是一种通用概率演算法，用来在一个大的搜寻空间内找寻命题的最优解。模拟退火是S.Kirkpatrick, C.D.Gelatt和M.P.Vecchi在1983年所发明。模拟退火的原理也和金属退火的原理近似：将热力学的理论套用到统计学上。化工过程模拟系统：本世纪初期，由实验室到中间厂逐级放大的经验办法 30年代，以相似论为基础得出准数方程的办法。建立数学模型的模拟放大法 50年代后期，数学模拟。基本上解决了大部分单元过程的开发放大问题。化工流程稳态模拟系统：特点：模型中不包括时间参数，即把过程中的各种因素都看成是不随时间而变化的 在大规模连续化的工艺流程中，稳态是不存在的 稳态模拟是对动态过程到达平稳状态的一种简化处理，这种处理是很必要的。化工流程动态模拟系统：许多的动态过程不允许简化处理为稳态过程 间歇过程：装料、开车、反应、停车、卸料 连续过程：开车、停车、事故处理。化工企业CIPS技术：化工过程分析与合成的任务是以高产、优质、低耗为目标，寻求工艺生产中的设备、流程的合理配置方案以及最优生产工况的操作 在生产实践中人们认识到，寻求化工过程优惠工况依据不仅来自工艺过程本身，而必须遵循的根本性依据是企业的经营决策 为实现企业最佳经营、生产决策的手段是当代的CIMS技术。化工、石化企业,特别是一些特种化学品、精细化工产品的生产企业，要求新产品开发周期短、上市快;并要求生产工艺装备是具有适应多种产品的柔性系统 以CIPS的概念和方法组织过程生产企业的运作环节，包括生产控制、调度、管理、经营决策、市场分析、新产品设计及研究开发，直到销售和售后服务、用户意见反馈等，形成以市场驱动、全局优化的企业系统，收到了显著的经济效益。CIPS的应用：日本三井石油化学公司实施CIPS，预计库存量可减少30%，生产周期可缩短30%，成品油产量可增加10%，管理效率可提高20% 当前发达国家的大型化工、石化公司几乎都处在对CIPS的实施、研究阶段 国内的一些企业联合着高校和科学院所正在积极开展CIPS的建设，如齐鲁石化胜利炼油厂、沧州大化集团、大庆石化总厂等。

2.化工过程热力学分析 篇二

1化工分析的内涵

所谓“化工分析”, 就是对化工生产过程中的物料等作分析, 包括化学分析和仪器分析两大部分。通过化工分析, 可以及时地观测到化工生产过程中的具体情况, 给予具体的指导, 避免问题的出现, 提高对化工生产过程中的管理效率和生产效率。下面就化学分析和仪器分析两方面作具体说明。

(1) 化学分析, 指通过利用化学反应和计量关系来确定被测物质的组合和含量的分析方法, 化学分析作为一种定量的分析法, 在数据的处理与误差方面十分精确严格, 通过科学的实验技能, 从而有效解决和分析问题。

(2) 仪器分析, 指通过与物质的物理或物理化学性质而建立的分析方法, 用来测量电、热、光等物理量从而分析得到结论, 在测量过程中会用到相关的仪器设备, 它在分析化工方面意义很大。与化学分析相比, 仪器分析的灵敏度更高, 操作更简便, 但仪器出现的误差相对较大, 成本较高。尽管二者有这些区别, 但他们并不孤立, 而是相互联系的, 只有在化学分析的基础上, 仪器分析的作用才发挥的更好。同时, 随着技术的不断进步, 化学分析法也在使用更精密的设备和仪器来达到目的。二者在使用过程中相互结合可以更好的进行化工分析, 促进化工生产的正常运作。

2化工生产过程的基本内容

化工生产过程是一个很复杂的过程, 经过化学反应将原料变成产品的过程中, 不但操作的步骤多, 原料复杂, 还需要很多的设备和人员, 处理方式多样, 不同的原料和不同的处理方式所制作出来的产品也是不同的, 所以化工过程差别很大。针对聚氯乙烯化工生产方面, 它生产的技术已经不断的改进和提高, 目前, 我国聚氯乙烯的生产技术也在不断的提高, 在生产工艺上, 引进和采用先进的二氯乙烷的生产工艺, 提高聚氯乙烯生产装置的性能;在产品结构上, 聚氯乙烯及其制品用途多样, 质量也在提高, 在聚氯乙烯专用料及制品方面也加大了投入。这些生产过程中的投入和方式多样化, 都让化工生产得到更好的发展, 然而化工生产过程依然存在效率低、环境等问题需要我们解决, 所以需要在化工生产之前做好化工分析来指导化工的生产。

3化工分析的作用

(1) 化工分析的现状我国的化工行业发展迅速, 已成为经济发展中的中流砥柱的行业之一, 然而针对化工生产过程中出现的问题, 化工分析并没有被大家所重视, 现阶段的化工分析不够丰富, 化工分析的工作人员的素质和水平也普遍不高, 化工分析的技术较低, 为了解决化工生产的问题, 提高化工分析的技术, 我们必须指明化工分析的作用, 找到化工分析的方法, 促进化工产业的发展。

(2) 化工分析在化工生产中的地位化工分析在化工生产中是十分关键的一部分, 它的地位与工程建设中监管人员的地位类似, 都是必不可少而又十分重要的。在工程的建设中, 监管人员的监管贯穿于工程的全过程, 没有监管人员的监测与控制, 工程的质量就很难得到保障, 而工程也会出现很多的浪费, 导致成本的提高。因此, 在化工生产过程中, 缺少化工分析, 也就不能保证化工工程的顺利开展, 不能及时了解化工工程的进展, 会降低生产的效率。由此可见, 化工分析在化工工程中的地位不可小觑。

(3) 化工分析的做法和意义现今阶段化工生产过程中出现的问题诸多, 譬如环境污染、成本太高、危险太大、效率太低, 这些都可以通过化工分析来改善。针对环境污染的问题, 化工分析人员不但要掌握化工工艺操作的基本知识, 学会降低污染的相关措施, 更要规范自己的工作态度, 对待工作和化工分析时要有一个严谨的科学的态度, 做到细致细心认真, 准确及时地提供化工生产过程中所需要的信息和数据, 另一方面, 通过对燃料的分析和再次利用, 发现生产过程中可以减少燃料, 减轻燃料的消耗, 可以有效减少污染, 保护环境, 促进可持续发展;针对成本高效率低的问题, 在保证材料燃料质量的前提下, 消除不必要的燃料的消耗, 提高化工分析的技术, 从而降低浪费, 减轻成本的负担, 通过分析给化工生产过程做一个简单的初步的步骤, 提高生产的效率和管理的有效性;针对危险大的问题, 化工分析在化工生产过程中, 可以深入的对生产过程进行检查和监测, 提高化工产品的质量, 减少化工产品质量不过关所导致的危险, 有利于维护企业的形象, 树立企业的品牌, 给企业和工作人员带来经济效益, 也会给社会带来巨大的社会效益, 促进我国化工行业的进一步发展。

4结语

化工分析的重要性促使化工分析在化工生产过程中必不可少, 化工分析的作用也会促进化工经济的发展。化工分析的使用将会引导着化工生产行业的向前发展, 也会促使我国化工行业的进步。

参考文献

[1]丁秋琴.化工分析在化工生产过程中的作用探讨[J].化工管理, 2014, 20:99.

3.化工过程热力学分析 篇三

关键词：化工分析与检测 一体化教学改革 举措

随着国家对职业教育重视程度的提高，各类职业院校、技工院校都陆续加入了一体化教学改革的大军。教学改革的推进对大部分学校的教学方式、师资队伍，场地设备等提出了巨大的挑战，对学校的教学资源整合、教学管理提出了新的要求。一体化教学改革的推动和现有教学资源、教学管理之间的矛盾逐渐凸显，改革过程出现的问题也日益增多。如何应对教学改革过程中出现的问题，对确保教学改革继续向前发展，显得尤为必要和迫切。笔者以化工分析与检测专业为例，针对教学改革的过程进行了系统研究，以促进该专业教学改革工作的可持续发展。

一、化工分析与检测专业一体化教学改革的背景

化工分析与检测专业是一个专业性强、对安全操作以及精细化操作有特殊要求的理工类专业。传统的教学以分析实验为重点学习内容，教学通常以现有成品作为分析对象进行含量分析，强调的是学生掌握分析技术的水平，却忽略了学生的实验设计能力、自我学习能力以及通用关键能力的培养。在企业生产过程中，从原材料的运输、检验，到生产过程的半成品分析、副产品分析等，均是一个复杂的分析测定过程，需要结合定性、定量、微量、痕量以及杂质成分处理、废物的回收再利用等等进行综合考虑，化学物质种类繁多，分析方法也千差万别。学生就业后，遇到在校学习时未分析过的样品时就会束手无策，也很少能够适应化验室以外的岗位工作，直接导致毕业生就业面较窄，自我提升空间较小，招生规模长期停滞不前，专业建设也困难重重。

化工分析与检测专业在笔者学校是一个教学场地、设备相对独立，师资队伍与其他专业交叉影响较小的专业，也是学校的传统优势专业，在当地的影响力较大，校企合作工作开展得比较早。经过专业建设小组对学校现有资源的充分分析和讨论，学校决定以化工分析与检测专业为试点，进行一体化教学改革。

二、化工分析与检测专业一体化教学改革成效分析

从2012年到现在，通过对不同企业的调研总结以及教学实践，化工分析与检测专业的人才培养目标和教学计划已经基本成型。随着教学实施的推进，教改成效明显，主要体现在以下几个方面。

1.重建专业课程体系

以无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、化工生产基础等主干课程为基础，在大量企业调研的基础上，将原有专业课程体系整合为分析实验室基本技术、分析化学技术、仪器分析技术、工业分析技术四大一体化项目任务，将原有各门课程的理论知识点与技能点分散后再重新整合分配到各个项目任务中，形成新的工学一体化专业课程体系。

2.促进教学资源的优化配置

以企业生产实践为参考，场地、设备、师资、教材、学材等教学资源均按照项目任务，参考企业管理流程整合分配，设置基础分析一体化实训室、仪器分析一体化实训室、工业分析一体化实训室、药品试剂仓库、天平室等，试剂、损耗性仪器等以小组为单位按需领取，教学过程中根据“方案—取样—分析—报告”进行整体评价。

3.促进师资队伍综合素质提升

为较好地把握一体化课程项目的教学实施，教师不仅需要掌握项目所需理论知识和技能操作规范，还需要具备引导学生进行方案设计、结果汇报、协调小组分工、实验室管理、企业管理等各方面能力。一体化教学改革促进了教师自身综合能力的提升，也是教师积极参加企业实践的推动力。

4.促进学生的学习主动性和关键能力的形成

一体化项目任务以小组分工为基础，促进了学生责任心的形成，学生在任务驱动下学会了主动学习。一体化评价模式也促进了学生在学习过程中的社会能力培养。学生除了学习外，与人沟通、分工合作能力、汇报总结等关键能力都得到了提升，为学生毕业后进入企业和社会打下了良好的基础。

三、化工分析与检测专业一体化教学改革过程中的问题分析

一体化教学改革对提高教学质量、促进专业建设的作用无疑是巨大的，但是在实施过程中也存在一些问题，主要体现在以下几个方面。

1.教学场地的改造和设备的投入成本较高

从2012年至今，学校总共投入了300多万元用来新增实训室和对原有实验室进行改造，但是仍然无法满足一体化教学对场地的要求。由于教学场地的局限，按照一体化教学场地的要求，在确保实验操作安全和排三废的条件下，应设置学习讨论区和实操训练区，而在场地面积较小的情况下无法满足功能分区的设置。在教学实践中，各小组和指导教师之间的讨论组间干扰及较大，影响了教学进度。

2.师生比难以满足教学需求

按照传统教学要求，化工分析与检测专业的师生比为1∶20，一个约40名学生的教学班，只需配备2名专业教师。而一体化教学实施过程中，由于各小组的进度不同，方案的讨论、实施（巡回指导）均需要教师的角色参与，为确保课程顺利进行，需要压缩讨论时间或者几个小组一起讨论，或者在评价环节再根据班级的整体情况进行评价，无法发挥一体化教学方式的主要优势。

3.教师队伍难以适应一体化教改的师资要求

化工分析与检测专业要求一体化教师必须掌握化工生产基础、化工生产工艺、化学分析、仪器分析、化工分析质量保证、化工企业管理等多门课程的知识和技能，并具备课程资源的整合能力和综合运用能力。而长期以传统教学方式教学的老师，一般只是具备部分曾经任课课程的知识和技能储备，难免会出现对课程自身的重难点把握不准的情况，重知识技能，而轻关键能力和岗位意识培养。

4.教学过程中学生出现强者恒强、弱者恒弱的现象

一体化教学通常采取小组合作的方式，综合能力较强的学生为了能够获得较好的评价，或者基础较差的学生又过于懒散，小组成员中组长会经常有大包大揽的情况发生，从实验方案的设计、实验过程的仪器试剂的准备、甚至到实验结果的报出。而后进生也乐得跟着蒙混过关，仅仅是机械地跟着完成几次样品的测定工作。

5.评价过程难以做到公平公正

在传统教学的影响下，教师的评价是绝对权威的，而一体化课程要求评价应由自评、互评和教师点评组成。在评价过程中，学生之间友好评分，或者参考教师评分的现象普遍存在。

三、教材、学材的开发进度缓慢

一体化教学改革是一个系统工作，教师队伍团队精神的欠缺、沟通交流的不足以及繁重的教学任务压力，导致教师各自为政，无法对一个项目进行充分讨论，仅以承担该教学任务的老师的理解为基础，教材和学材的设计缺乏普遍性推广的意义。

四、一体化教学改革过程控制应对举措

通过对教改成效和问题的分析，要确保发挥一体化教学模式的优势，减少和控制教学改革实施过程中的问题，笔者认为，可以从以下几个方面进行控制。

1.加强教学实施环节控制

教学实施是教改的一线阵地，实施环节的控制是影响教改质量的主要因素。实施前主要应针对教学设计、教学场地设备、材料、安全防护措施的准备情况进行详细具体的安排。实施过程中应主要把握教学进度。一体化教学以学生为主体，学生的能力和进步、各小组的综合水平对教学进度的影响较大，应建立详细具体的进度表，适时引导，允许不同进度的任务同时存在，对不同学生应有不同要求，采取不同方式，形成你追我赶的竞争局面，因材施教，重视学生的个性成长。实施后期应主要是教学环节的总结、教学资料的积累，定期讨论，博采众长，促进教师队伍合作意识的形成，同时促进教师较好较快地构建自身的一体化课程体系。

2.过程评价环节应根据项目内容分别设计

化工分析与检测专业对精细化操作要求的特殊性，决定了实验结果的精密度和准确度是项目评价的重要内容。如何不惟实验结果为定论，同时又较好地引入其他评价方法，是需要好好衡量的关键点。不同项目的评价表应根据组织环节、技能要点分别设置评价方式，针对不同的项目，把握结果分所占的比例，正确引导学生体会企业模式下不同岗位对综合能力的不同要求，促进后进生的成长。

3.持续深入开展校企合作

笔者学校与当地某股份有限公司建立了长期的合作关系。该公司的新材料、制药、电解、电化产业在行业内处于领先地位。为更好地促进学校化工分析与检测专业的发展，学校应定期派遣专业教师前往企业调研，合作参与企业的技术攻坚工作，适时反馈行业新动态、企业管理的新理念等，提升教师的技术应用能力，促进专业课程内容的动态调整。

4.教学管理方面

形成物质和人文关怀，从物质和精神层面去提升教师课改的信心，形成人人关注、个个参与的氛围；建立教改指导委员会，形成帮扶机制，条件允许的情况下应设置教改专项经费；应特别重视对骨干教师的鼓励和支持，减小他们的教学工作量，侧重骨干教师在教学上的总结和积累，较快较好地形成可普遍推广的教学指导资料。

5.加强教学理念的不断渗透

教学改革的关键是教学理念的改革，人的思想一旦转变了，工作实施就有了目标和方向。加强专业之间的沟通交流，开阔眼界，不断深化教师对一体化教学的理解。化工分析与检测专业应特别注意不同岗位之间的有机结合，在教学过程中应根据知识技能和关键能力的培养，促进学生发现其自身的优势，培养学生对不同岗位的适应能力，拓展学生的发展空间。

五、小结

从以上研究来看，化工分析与检测专业实施一体化教改的优势是明显的，实施过程中的问题也是存在的。要持续推动教改的前进步伐，对实施过程的控制是必不可少的。教学改革是一项复杂的系统性工作，应从重要环节抓起，才能做到有的放矢，事半功倍，促进一体化教学改革稳步发展。

参考文献：

[1]展惠英，王进喜，李乔.基于职业导向的工业分析与检验专业课程体系的构建与探讨[J].甘肃联合大学学报， 2011（11）.

[2]陈琛.技工院校教师定岗实践队一体化教学的影响[J].教育教学论坛，2015（10）.

4.化工过程设计作业 篇四

目

录

一.设计项目简介 二.设计内容分析

1.年生产能力1750万吨石油炼制 2.乙烯生产能力123万吨 3.聚乙烯(PE)生产能力16万吨

4.聚丙烯6万吨

5.环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨/年 6.对苯二甲酸生产能力30万吨/年 7.纯苯14万吨

8.聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨 三.合成工艺流程分析和选择及草图绘制 四.安全性与生态性分析

五.物质集成链、能量链与产品链和资源设备信息共享 六.系统稳定与区域整合一.设计项目简介

天津市南港工业区是以发展石油化工、冶金及重型装备制造产业为主导，以承接重大产业项目为重点，以现代港口物流业为支撑，建成综合性、一体化的现代工业港区。南港工业区化工生态工业园的设计生产能力为：  年炼油生产能力1750万吨  乙烯生产能力123万吨  聚乙烯生产能力16万吨  聚丙烯6万吨

 环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨  对苯二甲酸生产能力30万吨  纯苯14万吨

 聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨

结合化工过程设计概论课程所讲内容，提出南港化工生态工业园区（优化的产业链、能量链与产品链）的构建方案，以尽可能达到节能降耗减排（二氧化碳等废气）、原子经济性（变废为宝、循环利用等）、零排放（环境友好）目标。二.设计内容分析

不难看出，南港区化工项目是以石油炼制和石油化工为主导的，而且石油化工的原料主要是石油炼制过程中所得到的石油馏分和炼厂气。那么我们就应该从石油炼制为起点，将炼油厂和石油化工厂进行联合，组成石油、化工联合工业园区，利用燃油厂

提供的馏分油、炼厂气为原料，生产各种基本有机化工产品和三大合成材料。

1.年生产能力1750万吨石油炼制

在不同的地域出产的原油中，各组烃类含量相差较大，在同一种原油中，各组烃类在各个馏分中的分布也有很大差异。并且原油的组成和性质对石油化工生产影响很大，对于以烯烃及其衍生物为主要产品的生产，应尽量选用富含直链烷烃的烷基原油作原料，而不宜用环烷基原油。我国所产石油大多属于直链烷烃石油，对于提高烯烃及其衍生物生产率大有裨益。⑴原油一次加工 ①原油预处理

原油中含有少量的泥沙和铁锈等固体杂质以及水和各种油溶性盐等。为了减少石油炼制过程中的能量消耗，稳定蒸馏塔内蒸馏操作减轻对钢质蒸馏塔的腐蚀及管路的结盐堵塞，并减少二次加工过程的影响，必须对原油进行脱盐脱水预处理。②原油的常压蒸馏

在常压下，将原有预热至200—240℃后送入初馏塔，塔顶蒸出大部分轻汽油，塔底油送至常压加热炉加热至360—370℃进入常压塔。常压塔塔顶汽油馏分与初馏塔的轻汽油合并，称为直馏汽油，可作为催化重整生产芳烃的原料，也是裂解制取乙烯的重要原料。从常压塔侧线出抽出其他不同沸点范围的馏分：航空煤油馏分，轻柴油馏分，重柴油馏分。

③原油的减压蒸馏

常压塔底产物是常压重油。要想从重油中分离出裂化原料和润滑油馏分等各种高沸点馏分，且不破坏产品的质量和收率，就必须对其进行减压蒸馏，是高沸点馏分在较低的温度下汽化，以避免高沸点馏分的分解。⑵原油二次加工

原油的二次加工有催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烷基化、油品加氢精制、电化学精制以及润滑油加工装置等。其目的在于提高轻质油收率，提高油品质量，增加油品品种以及提高炼油厂的经济效益。通过二次加工，主要可获得各种小分子烃类。原油常、减压蒸馏工艺流程如图1所示。

⑶原油三次加工

三次加工主要是件炼厂气进一步加工生产高辛烷值汽油和各种化学品的过程，包括石油烃烷基化、异构化、烯烃叠合等。

因此，我们可以考虑将炼油产和石油化工厂联合，组成石油化工联合企业，利用燃油厂提供的馏分油、炼厂气为原料，生产各种基本有机化工产品和三大合成材料。⑷分析

通过上面的分析，我们可以考虑使原油依次经过初馏塔、常压加热炉、常压塔、减压加热炉、减压塔，依次完成对原油的预处理、常压蒸馏和减压蒸馏，并对各馏分进行相应的产品化处理，得到直馏汽油、石脑油、航空煤油、轻柴油、重柴油、及减压渣油。其中石脑油引到石油化工厂进行脱硫、催化重整后，可分离得到苯、甲苯、二甲苯、氢气以及重整汽油直馏煤油和直馏柴油的部分流股引出进行裂解后，也可得到苯、甲苯、二甲苯以及小分子烯烃，在后续生产过程中作为原料使用。另外，通过对其他馏分如减压柴油、炼厂气等的二次加工可以得到各种所需的烃类产品。

⒉乙烯生产能力123万吨

乙烯可通过直馏汽油、直馏煤油等馏分的裂解、分离处理得到。考虑到要达到123万吨/年的乙烯生产能力，以及16万吨的聚乙烯生产能力，这意味着必须要达到乙烯的实际生产能力要达到139万吨/年。这是一个非常大的产量，而且是在1750万吨/年的炼油能力基础上实现的。因此，可将减压柴油进行加氢处理，然后再催化裂解生产乙烯。

另外，聚丙烯生产过程中所要用到的原料丙烯也可通过与乙

烯生产类似的途径制得，只是在分离过程中的分离条件略有区别。

烃类裂解是石油系原料中的较大分子的烃类在高温下发生断链反应和脱氢反应生成较小分子的乙烯和丙烯的过程。它包括脱氢、断链、异构化、脱氢环化、芳构化、脱烷基化、聚合、缩合和焦化等诸多反应，十分复杂，所以裂解是许多化学反应的综合过程。一般通过烃类裂解过程的一次反应高温裂解实现乙烯和丙烯的生产，主要包括烷烃的断链反应、脱氢反应，烯烃的断链反应，以及环烷烃的开环裂解反应。3.聚乙烯(PE)生产能力16万吨

聚乙烯树脂(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种，在工业、农业、包装以及日常工业中具有广泛的用途。近年来，在各工艺技术并存的同时，新技术不断涌现。PE主要合成工艺比较详见表 1。

表1列出了4种有竞争力的PE生产工艺——高压法、淤浆法、溶液法及气相法。综合比较看出:高压法需特别技术与设备，操作压力高(150～400MPa)，投资大,近年来尽管LDPE市场受LLDPE冲击,但LDPE以其透光性、柔软性及加工性好仍具有一定竞争力,其工艺技术仍在开发之中。淤浆法和溶液法都使用溶剂,生产成本高,生产能力受到限制。淤浆聚合中的一些低密度聚合物在溶剂中溶解度大,溶胀后使反应体系粘度增大,导致操作困难溶液法生产高分子量产品时溶液粘度增大,搅拌困难，限制

了生产能力的提高。气相流化床工艺由于不受溶液法中粘度的限制和淤浆法中溶解度的限制、投资和操作费用低、原料及公用工程消耗低、产品范围广、操作弹性大等优点而发展迅速,目前新建装置约70%采用气相法工艺。这是PE工艺的发展方向。

流化床工艺可生产HDPE和LLDPE,尤其是LLDPE在主链旁生成短支链,结晶度比LDPE高,填补了HDPE和LDPE之间的性能空白带,LLDPE与LDPE相比有优异的抗刺穿性、抗冲击性及抗拉伸性能，可广泛用于薄膜,如包装、衬里膜及农膜。另外LLDPE比LDPE抗撕裂强度高,可用于模塑及管材等领域故LLDPE在近20年来消费量增长迅速。气相流化床工艺可生产熔融流动指数(MFI从<0.001直到>100)和密度(890～970kg/m3)范围非常宽的产品，从70年代初开始迅速成为PE主导工艺，目前(2000年),单线最大生产能力已达0.45Mt/a。因此从上述PE工艺比较看出,气相流化床工艺是PE工艺中最具竞争力的生产工艺，也是未来的发展方向，加之采用茂金属催化剂，其市场竞争力将更强。综合上述分析,我们可以将聚乙烯生产工艺确定为采用茂金属催化剂催化的气相流化床工艺。4.聚丙烯6万吨

聚丙烯树脂是全球发展最快的热塑性树脂之一，全球消费量目前仅次于线形低密度聚乙烯(LLDPE)。不断增加的市场需求不但加快了PP装置的投资建设也推动了PP技术的开发这些开发主要集中于新催化剂、新工艺和新产品的研究。

⑴催化剂技术进展发挥先导作用 ①传统催化剂

传统的聚丙烯催化剂如Ziegler-Natta催化剂一直在不断发展。Z/N催化剂近期的主要发展是拓宽Z/N催化剂体系的产品范围和开发给电子体系。主要表现在如下方面：能够在反应器中不经减黏裂化得到高熔融流动指数(MFR)的产品;通过改进催化剂，提高聚合物的结晶性和等规度;生产刚性更好的产品;降低产品的热封温度;改进光学性能;采用两段聚合双峰树脂生产技术使聚丙烯树脂的分子量分布更宽，使产品具有最优的刚性和抗冲击性能的综合性能;用两个均聚反应器组成的反应器体系可以生产分散度为3.2～10的产品;产品的挠曲模量可以达到2300MPa以上。

另外，传统Z/N催化剂和茂金属的混合催化剂体系也将有所发展，目前的主要发展是在单个反应器中生产双峰分布或多峰分布的树脂，工艺更容易控制，分子量分布更稳定共聚产品的柔韧性更好。②茂金属催化剂

茂金属催化剂是20世纪90年代以来最受关注的烯烃聚合催化剂。茂金属催化剂的工业化为生产物理机械性能明显改进的聚丙烯树脂创造了条件如可生产超刚性等规聚丙烯、高透明的间规聚丙烯、等规聚丙烯和间规聚丙烯的共混物及超高性能的聚丙烯抗冲共聚物。

③非茂金属单活性中心催化剂

近几年才开始发展的非茂金属单活性中心催化剂由于具有合成相对简单,产率高且有利于降低催化剂成本，可以生产多种聚烯烃产品的特点，预计将是今后若干年的研究热点。⑵聚合工艺向简化流程方向发展

自1957年聚丙烯商业化投产以来，聚丙烯催化剂和工艺技术的进步及产品应用的不断开发，使聚丙烯成为全世界范围内最有活力的聚合物之一。在70～80年代开发了高活性和高等规度的催化剂，使聚丙烯工艺技术得到很大发展,简化了流程，省去了脱除催化剂残渣和副产品无规聚合物等工序。同时催化剂和工艺技术等各方面的改进使装置的投资和生产成本不断下降,企业效益不断改善,世界上许多聚丙烯工业公司都发展了自己的专有技术。PP生产工艺主要分为淤浆法，本体法、气相法及液相本体和气相相结合的工艺。在20世纪80年代前，占主导地位的PP工艺是溶剂淤浆聚合工艺，但目前溶剂淤浆法由于工艺长,操作复杂和能耗高等原因已被逐渐淘汰，而气相和本体法显现了旺盛的生命力。近几年新上的PP装置几乎90％以上都是气相和本体聚合工艺,而这些气相和本体聚合工艺新的发展趋势就是大型化,目前各工艺大都接近40×10t/a的生产能力;另一个就是不断优化工艺流程、设备布置和控制系统使工艺投资更低、产品质量更好,产品单耗和能耗更低。

下面表2是对几种典型工艺及其最新进展进行分析。

生产装置大型化减低能耗和最大限度生产高性能化的产品,是PP成套技术的发展方向。因此考虑到提高生产能力，进一步减低PP产品的能耗和单耗,降低生产成本,提高工艺的市场竞争力,以及技术上可行、工艺上合理、确保健康、安全、环保的基础上,宜选用气相本体法进行合成。5.环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨/年 ⑴环氧乙烷合成

工业上生产环氧乙烷有两种方法,其一是氯醇法,其二是乙烯直接氧化法。氯醇法于70年代在世界范围内已被淘汰，目前只有少数发展中国家有少量生产。乙烯直接氧化法又分为空气氧化

法及氧气氧化法,由于氧气氧化法具有环氧乙烷收率高,成本低,装置投资少等优点,逐渐取代了空气氧化法而成为占绝对优势的工业生产环氧乙烷方法。因此,在这里,考虑到绿色环保的因素,我们直接排除对氯醇法的考虑,使用氧气氧化法进行生产。考虑到后面乙二醇的生产是以环氧乙烷为原料进行的,故应使环氧乙烷的年生产能力达到7.8万吨。

乙烯气化过程可分为深度氧化及有选择性的氧化两种反应，前者直接生成二氧化碳和水，后者可有选择地氧化成环氧乙烷，所适用的催化剂为银。在银催化剂作用下乙烯有选择性地发生氧化反应其主副反应如下:

乙烯氧化是强放热反应,尤其深度氧化反应,为选择性氧化反

应放热的十多倍。因此催化剂的选择性非常重要,否则会因副反应进行而引起操作条件的恶化,甚至变得无法控制,造成反应器“飞温”事故。

在乙始直接氧化制环氧乙烷的生产工艺中原料乙烯消耗占环氧乙烷生产成本的2/3,因此,降低乙烯消耗,或者说提高催化剂的活性和选择性是提高过程经济效益的最有效手段。因此致力于银催化剂的研究,包括活性组分、制造方法、载体、测试评价方法等一直是非常活跃的领域。⑵乙二醇合成

乙二醇是石油化工的重要原料,是乙烯的重要衍生物之一,也是二元醉中产量最大的产品，其用途很广泛,是生产合成纤维、塑料、油漆、胶黏剂、表面活性剂、炸药等产品不可缺少的物质,也可直接用作溶剂、防冻剂等。

生产乙二醇有很多途径,可采用不同的原料和不同的方法进行生产,通常以乙烯和合成气为原料。以乙烯为原料常通过化学反应转化为二氯乙烷、氯乙醇、环氧乙烷、乙二醇单醋酸酯,乙二醇二醋酸酯等物质,通过它们的水解即可得乙二醇。亦可由合成气(CO,H2)通过化学反应生成乙二醇。

由乙烯直接氧化生产环氧乙烷，再由环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法是目前世界各国普遍采用生产乙二醇的方法。但这条工艺路线由于乙烯氧化生成环氧乙烷的选择性较低，使乙烯的消耗定额高，而且进一步提高选择性的困难较大。因而随着合成纤维及塑料生产的迅速发展，对乙二醇需要量的不断增加，同时也由于石油资源的限制及石油价格的上涨，促进了以合成气为原料生产技术的开发，从目前研究情况看，许多合成乙二醇的过程均可与传统的乙烯直接氧化再水合的工艺相争。结合本生产项目的实际，在前面的工艺步骤中已经制备出环氧乙烷，因此考虑直接以环氧乙烷为原料，直接水合生产乙二醇。在液相中，环氧乙烷与水反应即可生成乙二醇：

在通常条件下，此反应进行得很慢，无工业价值，要使反应较快进行，就必须升温或使用催化剂。目前环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法主要有：液相酸催化水合法，阳离子交换树脂水合法，加压水合法等。

6.对苯二甲酸生产能力30万吨/年

对苯二甲酸(TA)是一种重要的、具有广阔应用前景的基础化工原料，广泛应用于化工和聚酯工业生产中。TA工业上传统生产方法主要以对二甲苯为原料、金属卤化物为催化剂的液相空气氧化技术，但此技术会产生重金属污染物，且卤化物腐蚀设备。20世纪50年代以来，国外相继开发了几种非硝酸氧化法合成TA的新工艺，例如英国诺丁汉大学与杜邦聚酯技术公司合作，开发了在超临界水中从对二甲苯生产TA的连续法绿色工艺。

下面首先就当前主要的对苯二甲酸的合成方法作简要说明。

上述合成方法中，有几种是以对二甲苯为原料的合成TA方法，还有几种是以其它原料合成TA的方法。其中液相氧化法技术已日趋成熟，是现在主要工业生产方法，缺点是使用了有毒催化剂，不符合绿色化学标准。

加氢精制法特点是溶剂损失很小，能有效控制结晶的粒径大小，生产成本较低，产品质量稳定。该方法是目前世界上TA生

产的主要方法，目前装置产能占世界TA总量的80％以上。

精密氧化法的缺点是溶剂醋酸(HAc)的消耗量比较大。其生产的MTA用于生产聚酯，对聚合反应要求较高，要添加某些助剂来封闭醛基。

超临界法使用无毒溶剂代替环境不友好的有机溶剂，是实现绿色化学的有前景的方法之一。以前对合成TA的经济性评估有又很多，Jennifer等对高温水中合成对苯二甲酸的经济性和环保性做了最新评估。结果显示这两种方法的总投资基本相同。但由于高温水氧化法可以减少污染物(如溴)的排放，所以它作为乙酸法合成对苯二甲酸的替代法前景非常乐观。消极的方面，基于超临界水的过程涉及高温水，需要动力成本消耗，还存在反应器材料的腐蚀问题，而且如果将这个过程用于商业目的，需要进一步研究，必须使得对苯二甲酸的收率高于文献报道的值。

生物酶氧化法优势在于在相对温和的条件下进行且几乎不产生废物，前景非常乐观，但需要克服一些技术上的困难。现行合成TA所用的无机催化剂都是在高温高压的操作条件下，而且产生大量的重金属废物。而酶氧化法在相对温和的条件下进行且几乎不产生废物。但生物转化对二甲苯的现行系统还不能工业化，它存在两个缺点：1)理论上的限制就是对二甲苯的第二个甲基不能被氧化，过氧化氢会减弱CPO的活性：2)系统中的对二甲苯在水中的溶解度小。目前的研究表明这些技术上的困难在将来有可能被克服。

本项目中要实现对苯二甲酸年产量30万吨的设计，本着经济合理并且绿色环保的设计要求，宜选择加氢精制法进行合成。该工艺以石油炼制二次加工裂解抽提出的对甲苯为原料，分为粗对苯二甲酸生产(即图2中的步骤3a)及其精制(即图2中的步骤4)两部分。它是以Co2+-Mn2+-Br—为催化剂，乙酸为溶剂，空气为氧化剂，将对二甲苯氧化成对苯二甲酸。在对二甲苯生成TA同时，还产生了一部分副产品，如4—羧基苯甲醛(4-CBA)、对甲苯甲酸、苯甲酸和间苯二甲酸等，所有这些杂质除4-CBA以外都经过结晶、过滤处理除掉。精制段是以水为溶剂，将杂质4-CBA加氢催化转化成产品TA。由于加氢精制法成为合成对苯二甲酸的主要工业方法，所以一直以来人们致力于对此法的反应条件和催化剂的研究，因此在技术上、设备上更加成熟可行。⒎纯苯14万吨

苯是重要的石油化工原料，产量大，来源广泛。现在工业上有多种生产苯的方法，其一为煤炼焦过程副产的轻焦油，历史上曾是唯一的工业来源，随着苯的需要量增加，石油苯的出现，煤焦油苯已降为次要地位。

原油中仅含有少量的苯及其它芳烃，没有分离的价值，石油必须经各种加工后才能得到含苯等芳烃的馏分，再经分离提纯得到高纯度的苯。其中最主要的方法是催化重整过程及由石油馏分裂解生产乙烯过程副产焦油分离苯。

石油芳烃是目前及将来相当长时期内苯的主要来源，其中以

催化重整生产芳烃为主要工艺。但催化重整生成的芳烃中苯的收率较低，甲苯及二甲苯的收率较高，催化重整的发展规模常受到直馏汽油供应量的限制。因此，各炼油厂多利用二次加工汽油加氢处理后作为催化重整的原料以扩大其原料来源，以期增产芳烃。与此同时在连续催化重整技术的基础上催化芳构化技术应运而生，其特点是可以利用丙烷、丁烷等轻质烃、以及劣质油品生产芳烃，从而大大扩大了石油芳烃的原料来源。

其次是乙烯工厂的副产裂解焦油，其中苯含量较其它芳烃高。生产乙烯的原料和裂解条件不同，乙烯收率不同，裂解焦油的组成以及苯等芳烃收率也不同。因此，苯的来源和规模受到乙烯装置裂解原料的制约。裂解焦油组成复杂，含不饱和化合物较多，必须经过加氢才能作为进一步分离芳烃或脱烷基制苯的原料。

苯和二甲苯是芳烃中需要量较大的产品，甲苯则较少，因此甲苯脱烷基歧化将其转化为苯和二甲苯，满足了市场的需要。甲苯脱烷基制苯有热脱烷基法与催化脱烷基法。热脱烷基法反应温度较高，过程无需催化剂，空速大、反应器体积小，运转周期长，可达一年以上，对原料的适应性强，允许原料中芳烃含量可低达30%，补充氢的杂质含量不受限制，氢耗低，产品苯的纯度高，因此较催化脱烷基优越，广泛被采用。

甲苯歧化及烷基转移虽增加二甲苯的收率，但却减少了苯的收率，因此要考虑二者间的供需平衡，实现本项目中苯的生产需

求和对苯二甲酸生产过程中对二甲苯的需求。⒏聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨

聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)作为一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击性能、耐蠕变性能、较高的抗张强度、抗弯曲强度、伸长率和刚性，并具有较高的耐热性和耐寒性，可在-100℃～140℃温度范围内使用，电性能优良、吸水率低、透光性好。由于性能优异，其应用领域非常广泛，已进入到汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器械、医疗保健、家庭用品等领域，而且正迅速地扩展到航空、航天、电子计算机、光盘等高新技术领域，尤其在光盘的应用上发展更快。

PC工业化生产工艺主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。截止2004年底，全世界PC总生产能力接近3.0Mt/a。其中，光气法PC生产工艺约占总生产能力的90％。除美国GE公司少部分生产装置(生产能力约170kt/a)和中国台湾奇美公司65kt/a生产装置外，世界其他PC生产装置全部使用光气作为生产原料。但该方法要使用剧毒的光气(COCl2)，而且还有许多环境和经济方面的不足，不符合环境保护与可持续发展的社会潮流。

近年来，全世界环境保护呼声日益高涨，各国都相继颁布了更为严厉的环保法规，相应的排放标准也更为苛刻，光气法必然会被逐渐淘汰。因此，发展一种环境友好、经济效益高的合成方法，成为绿色化学迫切需要解决的问题。

作为南港化工生态工业园区新上马的年产20万吨超大规模双酚A型聚碳酸酯项目，环保问题不容忽视。本着技术可行、经济合理、环境友好以及安全生产的宗旨，我们应该选取更为绿色的非光气法生产工艺。下面就对非光气法生产工艺作简要阐述。

以碳酸二甲酯(DMC)和苯酚作为原料生产DPC，可以完全避免使用剧毒的光气。反应式如下所示：

反应在串连的双塔中进行。苯酚从第一塔的中上部进料，新鲜的DMC以及从第二塔循环回来的部分物料混合后在中下部进料，通过反应精馏，在第一塔的底部采出甲基苯基碳酸酯进入第二塔中部，甲醇和少量DMC由第一塔上部蒸出。在第二塔中，甲基苯基碳酸酯经过自身的酯交换反应，生成的DPC由塔底抽出，DMC从塔顶抽出后循环回第一塔重新参加反应。

其中DPC的原料DMC工业化生产工艺主要有酯交换法和甲醇羰基氧化法。

酯交换法是以CO2为原料生产PC的工艺流程：先以CO2、环氧乙烷为原料，在气相条件下，通过高压和催化剂作用生产碳酸乙烯酯(EC)，然后EC和甲醇进行酯交换反应生产DMC。DMC再和苯酚进行酯交换反应生产DPC，副产物乙二醇可以作为聚合级PC原料出售。反应式如下所示：

该工艺已有生产能力约65kt/a的工业装置(2006年，以DMC计)，原料CO2可以是环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置的副产物。除此之外，乙二醇通过此方法生产，与传统的蒸馏提纯工艺相比，可以节约大量蒸汽耗量。

非光气法PC工艺完全摆脱使用剧毒的光气作为生产原料。同时聚合阶段采用本体聚合，不用溶剂，主要原料是CO(来自气化装置)、CO2(来自乙二醇排放气)，具有成本低、容易得到等优点。主要缺点是，由于后期的熔融缩聚反应时体系黏度逐渐增大。导致体系中小分子物质排放困难，因此设备较复杂，工艺操作要求高。

甲醇羰基氧化法是以CO和甲醇为原料，通过甲醇羰基氧化法生产DMC。

甲醇羰基氧化法的成熟工艺有意大利Enichem公司的液相催化工艺和日本宇部公司气相催化工艺，催化剂分别是CuC12和CuC12、NO。液相工艺的主要缺点是设备腐蚀问题，甲醇最大转化率98％；气相工艺是20世纪90年代的新技术，甲醇转化接近100％。GE公司的非光气法PC装置采用以CO为原料合成DMC的工艺，然后再合成DPC,最后通过DPC和双酚A熔融缩聚反应生产PC。

综合考虑项目生产实际以及绿色生产的要求,我们决定应该采用非关起发进行生产。以碳酸二甲酯(DMC)和苯酚作为原料生产DPC，而DMC的生产工艺宜采用酯交换法进行，这样可以充分利用前面环氧乙烷的合成。

三.合成工艺流程分析和选择及草图绘制

下面对各产物的合成工艺逐个列出。

四.安全性与生态性分析

生态工业技术的开发应该遵循减量化原则、再利用原则、再资源化原则这三个原则。

减量化原则注重将产品灵活化，根据消费的功能需求来优化产品结构，开发出性能更好、更加“灵巧”的产品或技术，以此减少资源和能源的消耗。在减量化原则中，要遵循物质转化中低物耗、低能耗工艺优先的原则，使资源的利用率达到最高。

再利用原则指的是重要元素在工业系统中的循环代谢。如通过化学加工，将副产物分解进行资源循环利用。

再资源化原则是针对废弃物的回收利用而言。

所以一个生态化工项目或者园区的“静脉产业”建设是十分

重要的，“谁制造，谁分解；谁销售，谁回收；谁污染，谁治理”等理念的推进是十分必要的。

所谓静脉产业，即资源再生利用产业，是以保障环境安全为前提，以节约资源、保护环境为目的，运用先进的技术，将生产和消费过程中产生的废物转化为可重新利用的资源和产品，实现各类废物的再利用和资源化的产业，包括废物转化为再生资源及将再生资源加工为产品两个过程。作为解决废弃物快速增长的一个良好途径，静脉产业应当在新上马的南港化工项目中得到充分应用，以有利于生态化工建设。

在生态化工园区的建设中，我们应当充分运用工业生态学、系统工程、化学工程的理论和方法，从元素代谢与物质循环、工业共生、柔性、演变进化、能量集成、水集成、关键链结技术、与自然生态协调、信息系统等多个方面，对南港生态工业系统的生态产业链进行定量的分析与比较，得到平均路径长度、原子利 用率、共生效益、柔性指数、生态生产力等一系列生态系统特性指标，建立了一套系统的生态工业分析方法和指标。在上述分析的基础上，结合现今已有的生态化工园区的建设经验及案例，完成南港生态化工建设。

在前面的工艺分析中，已经在简要的分析基础上挑选出了较为适宜的产品合成路线。在对各合成路线进行深入开发试验分析之后，再通盘考虑园区的产品物料网络建设，以及热交换网络的建设。并且在网络构建的过程中，应当同步考虑到经济合理、技

术可行、环境友好等诸多因素。

五.物质集成链、能量链与产品链和资源设备信息共享 1.物质集成链、能量链与产品链

构建产业链，整个生产过程形成“资源-废弃物-再生资源”的物质和能量的闭路循环流动，尽量实现废弃物的“零排放”。这样极大地降低了生产成本和环境成本。通过加强上下游生产单位之间的合作与交流，在一定程度上能够提高产品质量，增强生产单位的竞争力。同时，园区内布局的网络化和集中化，不仅大大节约了工业用地，而且能够产生极大的集聚效应。

在石化产业方面，南港工业区将重点发展石油化工、聚酯化纤、精细化工和能量综合利用四条循环经济产业链，延伸30条产品链，打造国家级石化产业基地。建设原油、成品油国家战略储备库和商业储备库，储备能力达到2000万吨；建设炼化一体化项目和10个百万吨级通用树脂、工程塑料项目。

例如：

⑴环氧乙烷产业链：包括乙二醇醚、聚对苯二甲酸丙二醇酯、乙醇胺、甲硝唑等4个系列5套装置。其中聚对苯二甲酸丙二醇酯是性能优异的工程塑料，也是一种新型的化纤原料，其纤维制品具有良好的回弹性、尺寸稳定性和染色性能，在服装领域有广阔的应用前景，国内尚无工业生产装置。

⑵生物质乙烯产业链：包括乙醇制乙烯、OCT、乙烯-醋酸乙烯共聚物等4个系列。采用生物质发酵制得的乙醇为原料制乙烯，在石油资源日益紧张的情况下具有重要意义，其竞争力将会随着技术水平的提高逐步显现。乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）无毒，是绿色环保型产品，有优异的综合性能，广泛用于建筑、纺织、农用薄膜、汽车、包装、鞋业、电子等领域。

⑶丙烯产业链：包括聚碳酸酯、ABS、环氧氯丙烷及其衍生物等三个系列。其中：聚碳酸酯作为综合性能优良的非晶型热塑性树脂，是发展最快的工程塑料之一。ABS树脂具有优异的综合性能。这两个品种在汽车、建材、电子电器等领域有广泛的应用，等等。

这种可以将生产丙烯腈产生的废气氢氰酸，用于生产重要的化工中间体甲基丙烯酸甲酯；将乙烯装置产生的废气二氧化碳回收利用，用于生产工程塑料和聚碳酸酯。整合特定区域内的相关产业，在生产的源头投入资源，把上游企业产生的废弃物作为中游企业的资源，把中游企业产生的废弃物作为下游企业的资源，直到园区生产末端废弃物趋向零排放。

不同生产单位之间通过资源共享和废弃物交换构成互惠共生的产业链。这是生态园区的本质特征，能够解决传统园区中由于各单位生产过程相互独立造成资源高消耗、废弃物高排放的问题。生态园区中没有真正的废弃物，通过横向耦合，上游生产单位的生产过程产生的废弃物可以作为下游生产单位的资源进行再利用，各生产单位之间形成共生网络，实现资源共享和能量多级利用，变污染负效益为经济正效益。通过模拟自然生态系统，对园区企业及产业进行重新设计，将非生态企业及没有完全实现内部耦合的生态企业产生的废弃物重新投入生产，能够提高资源利用率，并在园区层面降低资源的整体消耗水平。同时，通过构建资源共享和废弃物交换的产业共生网络，最终能够实现区域废弃物的“零排放”，减轻区域环境治理的压力。

水系统集成：这里特意把它提出来，是想强调生态园区，节能减排，节约用水和高效率的用水时极其必要的。水系统集成也可视为上述物质集成的一个特例。生态工业园区中，可以将水细分成更多的等级，例如超纯水（用于半导体芯片制造）、去离子水（用于生物或制药工艺）、饮用水（用于厨房、餐厅、喷水池）、清洗水（用于清洗车辆、建筑物）和灌溉水（用于草坪、灌木、树木等景观园艺）等。由于下一级使用的水质要求较低，因而可以采用上一级使用后的出水。例如目前许多企业采用的水循环利用系统，即“清水—第一次清循环水—第二次浊循环水”的循环过程以及蒸汽冷凝回用、间接冷却水循环利用、封闭水循环等技术，都可以在生态工业园区中跨企业采用。

在水的多用途使用时，有时需要进行必要的水处理，以除去进水中的有害固体物质和液体物质，尽量提高水的纯净度。

处理后的水再回用于同一工段，或用于质量要求低一级的用水。水处理方法可根据不同的情形采用冷却、分离、过滤、超滤、反渗透、消毒、沉淀、生物处理、湿地处理等工艺。

与此同时，园区也要实现总能源的优化利用，最大限度地使用可再生资源（包括太阳能、风能、生物质能等）。在某些情况下，园区总能源消耗量甚至可能减少50%。一种途径是能源的梯级利用。根据能量品位逐级利用，提高能源利用效率。在园区内根据不同行业、产品、工艺的用能质量需求，规划和设计能源梯级利用流程，可使能源在产业链中得到充分利用。

另一种途径是热电联产。我国的热电联产已经有40多年的历史，在园区中，应因地制宜地利用工业锅炉或改造中低压凝汽机组为热电联产，向园区和社区供热、供电，从而达到节约能源，改善环境，提高供热质量的作用，同时节约成本、提高经济效益。

如把热电厂产生的大量灰渣作为生产水泥或新型建筑材料的原料；将通常用作燃料使用的乙烯焦油，用于提取萘等重要化工原料。

要极大程度上达到物质集成，在企业之间，将废物作为潜在的原料或副产品相互利用，通过物质、能量和信息的交换，优化园区内所有物质的使用和减少有毒物质的使用；在园区之外，充分利用物质需求信息，形成辐射区域，使园区在整个经济循环中发挥链接作用，拓展物质和能量循环空间。

可以建立物资和废物交换中心，负责各企业物资的交换和副产品与废物的处置。2.资源设备信息共享

改变企业各自建设配套设施的传统模式，坚持公用工程一体化建设原则，通过建设工业气体中心、自来水厂、热电厂、污水处理厂、固体废物处理中心等公用工程“岛”，做到集中供热、供水、排污、供气和废物处理，实现园区内资源共享。

设施共享是生态工业园区的特点之一。实现设施共享可减少能源和资源的消耗，提高设备的使用效率，避免重复投资。园区内的共享设施包括：

(1)基础设施，如污水集中处理厂、固体废物回收和再生中心、消防设施、绿地等。南港工业区将规划建设“水电汽气污”多联产循环经济公用工程岛，充分依托大港油田现有配套设施，实现公用工程共建共享，提高资源和能源的利用率。

(2)交通工具，如班车、其它运输和交通设备

(3)仓储设施，如入园成员间闲置的仓库等；(4)闲置的其它维护设备、施工设备等；(5)培训设施等。

信息交换系统，是保持园区活力和不断发展的重要条件。园区内各企业之间有效的物质循环和能量集成，必须以了解彼此供求信息为前提，同时生态工业园的建设是一个逐步发展和完善的过程，其中需要大量的信息支持。这些信息包括园区有害及无害废物的组成、废物的流向和废物的去向信息，相关生态链上产业（包括其辐射产业）的生产信息、市场发展信息、技术信息、法律法规信息、人才信息、相关工业生态其他领域的信息等。

主要是提供园区信息管理系统，便于物质和能量在园区、周围社区和区域内进行流动和交换；通过示范、宣贯等手段，扮演教育和营销角色，以宣传生态工业原理，帮助企业特别是中小企业理解环境问题和环境法规，克服生态工业运行的障碍；提供有关提高能源效率、节约资源、废物最小化、清洁生产技术和应急反应等的指南和建议。

六.系统稳定与区域整合

生态园区作为一个整体要能够有效的抵御市场风险、保持自身稳定。与传统园区相比，生态园区在面临资源供应、市场需求以及外界环境随机波动时具有较大的弹性，整体抵御市场风险的能力大大加强。同时，它不断吸收新的生产单位来填补园区产业链上的空缺，设立面向管理者、技术人员等培训体系，也进一步

提高了生态园区的稳定性和可持续性。也要通过与周边区域资源、环境的耦合，融入到区域发展的生态和经济网络之中，为区域的经济发展和环境改善做出贡献。

带动协调发展：生态园区作为整个区域系统的一员，不仅注重自身的经济发展和环境保护，而且强调与所在区域的总体发展紧密相连。生态园区通过自身产业的建设能够带动区域工业、农业及第三产业的共同进步，从而促进了整个区域的经济发展。生态园区能够改善区域环境，同时为社区提供更多的就业机会和各类服务，提高了人们的生活质量。生态园区还通过影响人们的观念，带动区域科技、教育、文化的进步，促进区域的协调发展，具有明显的社会作用

尽可能将园区与社区发展和地方特色经济相结合，将园区建设与区域生态环境综合整治相结合。要通过培训和教育计划、工业开发、住房建设、社区建设等，加强园区与社区间的联系。要将园区规划纳入当地的社会经济发展规划，并与区域环境保护规划方案相协调。

5.化工过程热力学分析 篇五

题

目

流体力学实验

学

院

化学工程学院

专

业

学生姓名

学

号 号

年级

指导教师

二 Ο一 九

年

十

月

十七

日

1.实验目的（1）测定水在管道内流动的直管阻力，绘制 λ 与 Re 的关系曲线。

（2）测定一定转速下，离心泵的特性曲线。

（3）比较同一流体在不同管径和不同材质管道内流动时的阻力变化。

（4）熟悉流量、压差、温度等化工仪表的使用。

2.实验原理

（1）流体在管道内流动时，由于实际流体有黏性，其在管内流动时存在内摩擦力，必然会引起流体的能量损耗，此能量损耗分为直管阻力和局部阻力。流体在直管内流动时的能量损耗为直管阻力，此直观阻力根据伯努利方程求得。

图 2-1 流体 在 1、2 截面间稳定流动 Figure 2-1 Fluid flows steadily between sections 1 and 2

以管中心线水平面为基准面，在 1-1、2-2 界面间列伯努利方程

p 1ρ+u 12 +gz 1 = p 2ρ+u 22 +gz 2 +h f

(2-1)因为u 1 =u 2 ,z 1 =z 2，故流体在等直径管 1-1、2-2 两界面间的直管阻力为

h f =p 1-p 2ρ=∆pρ(2-2)∆p 由压差变送器测定;u=Q/A, Q 用涡轮流量计测定;ρ 和 μ 通过双金属温度计测定流体的温度从而查表确定 流体以流速 u 通过管内径为 d、长度为 l 的一段管道时，其直管阻力为

6.化工过程热力学分析 篇六

1.组织工程咨询机构或具有资质的设计院编写《可行性研究报告》

2.携带可研报告、营业执照、组织机构代码等提报国家发改委审批，审批通过后获得《核准项目受理通知单》

3.到城乡规划行政主管部门办理选址审批，审批通过后获得《建设项目选址意见书》

4.携带《可行性研究报告》《核准项目受理通知单》《建设项目选址意见书》到土地资源行政管理部门办理用地预审，预审通过后获得《土地预审意见书》 5.到气象局办理大气环境影响评价（环评报告里包含大气环境影响评价）审批，审批通过后获得《大气环境影响评价审核批复》

6.组织工程咨询机构或具有资质的设计院编写《环境影响评价报告书》（报告表，登记表）

7.携带《环境影响评价报告书》《建设项目选址意见书》《土地预审意见书》到环保局办理环评报告审批，审批通过后获得《环境影响评价文件的审批意见》 8.携带《核准项目受理通知单》《建设项目选址意见书》《土地预审意见书》《环境影响评价文件的审批意见》到发改委办理项目核准，审批通过后获得《建设项目批文》《项目批准通知书》和项目核准代码

9.组织有资质的设计院编写建设设计初步方案，获得《建设设计初步方案》 10.到国土局办理土地使用权登记，获得《土地使用证》

11.携带《建设项目选址意见书》《土地预审意见书》《建设项目批文》《建设设计初步方案》到城乡规划建设管理委员会办理建设用地规划许可审批，获得《建设用地规划许可证》

12.组织有资质设计院编写安全影响评价，获得《安全条件论证报告》《建设项目设立评价报告》

13.携带《安全条件论证报告》《建设项目设立评价报告》到安监局办理安全审查，审查通过后获得《同意建设项目设立的安全审查意见书》

14.组织有资质设计院编写职业病危害预评价，获得《建设项目职业病危害预评价报告书》

15.携带《可行性研究报告》（含职业卫生专篇）、《建设项目职业病危害预评价报告书》到卫生局办理职业病危害预评价审查，审查通过后获得《建设项目职业病危害预评价报告书》专家意见

16.携带《建设项目选址意见书》《可行性研究报告》《安全条件论证报告》《建设项目设立评价报告》到安全生产监督管理局办理生产、储存危险物品的建设项目的安全设施设计的审批，审批通过后获得《建设项目设立的批准文件》 17.组织有资质设计院编写初步设计，获得《设计总平面布置图》《安全设施设计专篇》

18.携带《设计总平面布置图》《安全设施设计专篇》到安监局，由安监局组织专家评审，评审通过后获得初步设计文本

19.携带初步设计文本中的相关图纸到气象局和公安局消防队分别办理防雷装置设计审核和消防监督审核并获得相应审批意见。

20.携带《建设项目批文》《建设项目设立的批准文件》《安全条件论证报告》《安全设施设计专篇》等其他相关文件到安全生产监督管理局办理“非煤矿山建设项目的安全设施设计的审批、生产经营单位建设项目于主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的审批，审批完毕后获得安全生产监督管理局对初步设计《安全生产专篇》审批文件

21.携带《初步设计文本》《建设项目批文》《安全条件论证报告》《环境影响评价文件的审批意见》到发改委办理企业投资项目初步设计审查，审查通过后获得初步设计批复

22.组织设计院进行施工图设计，获得施工图纸

23.到房建审查机构办理施工图审查，审查完毕后获得《施工图设计文件审查意见》

24.到城市规划建设管理局办理规划方案设计审查，审查通过后获得《规划方案审查意见书》

25.携带《建设项目批文》《土地使用证》《设计总平面布置图》《规划方案审查意见书》及其他文件到城市规划建设管理局办理建筑工程规划许可审批，审批通过后获得建筑红线图、《建筑工程规划许可证》

26.携带《建筑工程规划许可证》、施工设计图、中标通知书和其他文件到城市规划建设管理局办理《建筑施工许可证》 27.项目施工建设

28.消防验收：建设项目竣工后，消防部门组织消防验收 29.办理特种设备使用证：到质监部门办理 30.试生产：由环保部门批复试生产周期

31.竣工验收:依据卫生部门职业病防护设施验收意见、环保部门防治污染的设施的竣工验收意见、安监部门安全设施竣工验收意见书办理验收 32.申请安全生产许可证：危化品生产企业向省安监部门申领

7.化工过程热力学分析 篇七

一、化工分析概述

化工分析主要由仪器分析、化学分析组成, 是一种重要的化工生产工业应用。化工分析运用科学合理的化学方法研化工物质组成的基本原理和检测方法, 根据化工分析内容的而不同, 可以分为定量化工分析和定性化工分析。定性化工分析主要是鉴定化工物质是由哪些有机物质、离子以及元素组成, 定量化工分析是检测化工物质中各种组成成分的相对含量[1]。通常情况下, 在化工生产过程中, 各种化工原料都是确定的, 在进行化工分析时, 只对化工生产过程中添加的辅助物料进行化工分析即可。

二、化工分析过程中常见的问题

1. 化工分析工作人员综合素质参差不齐

化工分析工作人员的综合素质对于化工分析结果有着直接的影响。很多从事化工分析的工作人员, 不仅缺乏专业的化工分析知识和技能, 同时责任意识淡薄, 难以承担化工分析工作的重要职责, 在化工分析过程中出现多种人为失误, 严重影响了化工分析质量。

2. 误差过大

在化工滴定分析过程中, 当指示剂的不再发生颜色变化时, 停止滴定, 这时的点就被称为滴定终点。但是通常情况下, 指示剂并不会和化学计量点一起变色, 因此化学计量点和滴定终点之间存在较大的误差, 在化工分析过程中, 如果工作人员忽略了某些内容, 很容易使化工滴定误差超出标准检测范围[2], 化工分析的准确性较低。

3. 溶液浓度不稳定

检测溶液的浓度对于化工分析结果有着直接的影响, 在化工分析过程中, 如果溶液的浓度不稳定, 溶液出现沉淀, 在配置检测溶液时, 很难再根据溶液的密度标准进行检测, 最终分析的化工结果必然会存在较大的误差。

4. 化工仪器使用不当

随着现代化科学技术的快速发展, 在化工分析过程中引进了越来越多的先进仪器, 但是这些化工仪器的运用却存在很大问题。一方面, 一些化工分析企业购置了高精度的先进仪器, 由于怕损坏或者维护管理麻烦, 化工仪器的利用率很低。另一方面, 化工分析工作人员难以熟练掌握先进仪器的运用, 在应用过程中经常出现人为操作失误, 给化工分析带来很多麻烦。

三、化工分析过程中常见问题的解决对策

1. 提高化工分析工作人员的综合素质

化工分析企业要结合自身企业的实际情况, 全面了解化工分析工作人员的整体素质, 然后制定科学合理的教育培训计划, 定期组织化工分析工作人员参与培训, 化工分析教育培训活动的主要内容, 一方面要包括化工分析工作的专业基础知识, 另一方面, 要强化化工分析工作人员的责任意识, 提高化工分析工作人员的职业道德素养。另外, 化工分析企业还要定期对化工分析工作人员进行考核, 对于考核不合格者, 必须要求其重新学习再次参加考试, 对于考核成绩优异者, 要给予一定的物质和精神方面的奖励, 通过多种多样的方式, 全面提高化工分析工作人员的综合素质。

2. 严格控制终点误差

通常情况下, 化工分析中的滴定误差要控制在0.1%左右[3], 在化工分析过程中, 可以采取多种方法控制终点误差, 例如, 扩大检测化工物质的反应程度, 仔细斟酌指示剂用量, 正确选择指示剂等。化工物质的反应程度难以准确地进行控制, 因此必须合理选择指示剂, 最大程度地降低滴定终点误差。

3. 化工分析过程必须要严密

为了确保化工分析结果的准确性, 必须要严密控制化工分析过程。对于一些利用率较低的化工分析仪器, 工作人员要定期中蒸馏水冲洗仪器, 在干净的地方将水分控出, 将化工分析仪器放置在透气的玻璃柜中或者木架子上, 保持仪器的自然通风干燥。在使用硬质试管时, 要将试管管口向下, 用酒精灯烘烤试管底部, 使试管中的水分快速流出, 直至试管中没有水珠, 将试管放置在干净的玻璃柜。对于不能沾水的化工分析仪器, 可以采用吹干的方式, 用少量丙酮、乙醇擦拭分析仪器, 然后用吹风机快速吹干, 直至仪器完全干燥。另外, 化工分析的配置过程必须要非常细致和严密, 严格按照化工分析的操作要求开展每一步的操作, 做好仪器的清洁工作, 提高化工分析结果的准确性。

4. 采用节能环保新技术

在化工分析过程中, 要积极采用节能环保新技术, 除了要确保化工分析结果的准确性, 还要考虑到化工分析的可持续性, 力求化工分析的节能环保性, 化工分析工作人员要尽量提高化工分析仪器的利用率, 简化化工分析流程, 降低化工分析成本, 推动我国化工行业的快速发展。

结束语

当前, 我国化工分析行业正处于起步阶段, 针对当前化工分析中存在的常见问题, 积极采取有效对策, 推动化工分析的快速发展。

摘要：化工分析对于我国化工生产企业的发展有着非常重要的影响, 通过分析化工生产过程, 全面了解化工生产的运行状态, 为化工企业的决策提供有价值的信息支持, 有针对性地采取有效措施, 提高化工生产的经济效益和社会效益。当前, 化工分析过程中存在一些常见问题, 必须采取相应对策, 推动化工企业的快速发展。本文分析了化工分析和化工分析过程中常见的问题, 阐述了化工分析过程中常见问题的解决对策。

关键词：化工分析过程,常见问题,对策

参考文献

[1]赵冬野.化工分析过程中的常见问题分析及策略[J].中国新技术新产品, 2012, 22:183.

[2]李淑英.化工分析过程中常见的问题及解决方式[J].黑龙江科技信息, 2013, 16:75.

8.化工过程热力学分析 篇八

在玻璃产品中，最重要的就是就是浮法玻璃。浮法玻璃的产量很大，其整个工艺流程比较复杂，其中涉及到的因素也很多。本文就是简述通过热力学计算分析的方法来对浮法玻璃的生产过程的研究。

由于浮法玻璃的产量相当巨大，所以其严重影响到我国的经济和相关产业。浮法玻璃制造工艺一向被公认为是玻璃生产工艺里面的规模生产技术水平最高的，但是它也存在诸多的问题，比如：其溶制时间很长、其溶制的温度很高、其余热和废气度环境的危害很大、能源和原材料的消耗量也很大等等。除此以外，生产出来的玻璃产品还依赖高温、严格的气氛控制以及长时间保温等来确保锡槽和熔窑等生产设备的稳定。所以，对其的生产还需要做进一步研究，以促进发展的平衡。

化学热力学就是一个能到做到全方位分析和研究的工具，不需要太多的数据就可以研究材料生产制备的热加工过程和过程中材料的相结构以及其性能的嬗变规律。对于这一点，在钢铁材料的研究运用中最为显著。然而，大家也都清楚，玻璃是典型的非晶态无定型的物质，并且它的结构极为复杂，和相结构和相组成比较简单的金属材料是大有不同。因此，所采用的模型、计算方法还有对应的数据库以及其数据整理等都会不同，需要对此一一展开研究。本文是阐述通过尝试使用化学热力学方法来研究浮法玻璃的一些工作，希望可以启到一定的作用。

化学热力学计算的研究平台MTDATA

MTDATA是一整套电子计算机软件程序包和数据库技术，是用于多项复杂体系化学热力学、热过程计算分析。它的工作原理就是以热力学物理相平衡的原则。通过积累的简单系统的热力学数据和专门构建的数据库来作为基础，根据选择的或者设计的模型来展开计算分析工作。全过程通过相变热力学计算分析以及非平衡计算的模型方法和实际测量的数据，就可以气相在内的体系各相间的真实相互转变的关系，由此可以很清楚地知道材料的制备和加工的过程，从而找出可以提高产品质量的关键点和环保的途径，这样有助于可持续发展。针对平板玻璃而言，其结构的形成，产品性能的变化，玻璃气泡与玻璃产品性能，其熔化制备过程中的硅酸盐反应过程细节，气氛与澄清，气体成分分布以及熔窑侵蚀等对玻璃生产工艺过程很重要，可是传统的方法却很难深入到系统的研究，所以采用这种方法比较合适。

数据的采集和数据库

之前就有提到说浮法玻璃的组成是非常的复杂的，而且整体体系的化学热力学相变过程所涉及到的因素也很多。所以在这个计算处理的过程中，不能仅是简单的数据叠加，需要专门设计计算的流程和模型以及专业的数据库才可以满足。所以，NPL的方法是和皮尔金顿等企业合作建设MTOX数据库，并且不断地升级，可以涵盖研究中可以包含的所有的气体系统。其数据库的问题对于研究的结果是否具有准确性和实用性启着关键的作用。在研究中，发现了浮法玻璃在高温液态的时的气态的含量对玻璃液的澄清和产品的光学性能影响较大。所有计算体系中，对采用的数据和数据库需要进行部分实测和计算调整。因为一般的浮法玻璃都是氧化物体系，含氧类的气体为主，通过氧化物的气体传感器，利用电化学原理，形成系统的装置，实施实验室和生产在线测量，经过整理、对比以及计算分析，便可以推算出玻璃窑和玻璃液中气体的含量变化规律，以此作为化学热力学计算的基础数据之一。

玻璃形成的过程

普通硅酸盐玻璃成分结构很复杂，玻璃结构的形成过程对于玻璃的研究者和制造者来说，十分重要。如果可以掌握玻璃结构的形成规律以及与制备环境条件和原料的组成的关系，就可以很全面地控制玻璃的改性、玻璃的生产以及其加工，找到工艺制度需要改进的地方和可以采用环保的生产的措施等等。虽然热力学计算出的相比较复杂，但是它的结构变化是对应着普通平板玻璃液相形成的变化规律，这便可以结合现代的结构分析方法来分析总结出玻璃的结构和形成的特点。

玻璃生产中所用的澄清剂

玻璃澄清也就是将玻璃里面的气泡清除掉。现在采用热力学研究的方法就是，通过设计研制的探测器，定位安放和测量获得气体、气泡的信息。进行计算，做好化学组成、温度的研究，从而建立模型，掌握气泡的衍生和变化的规律。从而专门研发相关的澄清剂和专门的数据库，促进深入研究气泡的形成变化。

总结

总而言之，热力学计算的研究方法在浮法玻璃的生产工艺的研究中，起到了很大作用，得到了很应用。热力学计算对于玻璃的生产工艺、玻璃结构和以及其性能的关系、还有玻璃生产的技术的进步都是具有重要意义。

9.化工过程热力学分析 篇九

3月22日，亚洲最大的石油展——第十届中国国际石油石化技术装备展览会在中国国际展览中心（新馆）开幕，同期由《电气时代》杂志社主办，而由中国机械工业联合会、中国石油化工自动化应用协会、中国仪器仪表学会担任指导的《石油化工领域过程安全控制论坛》也在中国国际展览中心

本次论坛在经过整整一天的精彩、热烈。论坛上共有8个大会发言，来自国内外的几位专家就“石油化工领域过程安全控制”的问题发表了自己的看法，并介绍了体现各自过程安全控制技术发展的新思维、新趋势！

电气时代杂志社副社长陈大立先生，在嘉宾致辞中，对于本次论坛的主题、内容、与目的进行了介绍。使与会人员对本次论坛有了全面的了解。中国石油和化工自动化应用协会秘书长陈明海先生也讲了话，他特别强调了企业安全的问题，希望自动化、仪器仪表行业，应当具有更高层次的安全理念，最后他还表示了对于论坛的祝贺。

北京化工大学博导，中国石油化工股份有限公司(青岛)安全工程研究所化学品安全控制国家重点实验室首席专家吴重光教授则以“石油化工系统安全控制进展”为题图文并茂地向大家介绍了石油化工系统安全控制系统与技术的新进展与系统安全管理的新概念。并进一步介绍了HAZOP国际标准及应用、采用TRIZ理论的应用等内容。使大家对于石油化工系统安全控制领域的发展有了一个比较全面的了解。

ABB（中国）有限公司客户事业部副总裁的陈夕先生，就“石油化工电气自动化系统集成”问题介绍了ABB公司的节能增效的先进理念与成功案例（如、；系统集成驱动力-隐性技术等）。还介绍了ABB在中国可持续发展的历程。ABB公司是获得了TUV认证的企业。足以证明ABB功能安全管理系统符合国际标准，其产品、工程、项目组及安装皆采用最佳实践方法。

罗克韦尔自动化ICS Triplex中国区销售经理刘军先生，就“从安全控制到关键控制”问题报告了企业的理念与工作（如：北海石油项目应用的Trusted系统）。就过程安全与机器安全的问题介绍了对于“安全可靠性”的理解-对于过程控制如何提高其安全水平。介绍了“关键控制”的要点，强调“关键控制系统”是扩大了的“安全控制”，其涵盖了“过程安全”与“基础安全”。

中国石化工程建设公司副总工程师黄步余则就“过程安全仪表系统设计”的问题介绍了石化工程建设中的过程安全仪表系统的设计问题。特别介绍了石油化工企业的生命周期（IEC61508/IEC61511）问题，强调应用生命周期的观念来设计石油化工系统。贯穿于安全

仪器仪表和控制系统的全过程。“健康、安全、环保”是我们从事安全工作的理念，“要考虑可靠性、可用性、可维护性”，不仅仅是仪器仪表，还有网络安全的问题。要“以人为本”，人是第一位的！同时，安全问题还要强调“团队精神”！

霍尼韦尔过程控制部经理李宇霖先生介绍了“过程安全控制”的问题。提出应当注意“过程安全控制”有一个成本问题。霍尼韦尔给用户提供了一个广泛的安全系统。安全保护的层次、火气安全系统的应用等。中国的石油化工企业应当把火气安全系统纳入安全系统的范畴。

西门子过程自动化控制部经理姜荣怀先生，则就“过程自动化中的安全集成”的问题进行了介绍，其中，特别就西门子过程自动化控制部专家关于“安全集成”的理念与“安全集成”的产品的特点，谈到过程自动化中的安全集成问题。从工艺出发，采用安全仪表系统，按照严格的等级区分。

通过上述演讲嘉宾的介绍，中国自动化学会专家咨询工作委员会主任委员孙柏林在总结时表示，未来，石油化工过程安全控制的发展趋势是：

一是以保障安全为目的，在石油化工生产过程自动化控制方面加入和强化安全方面的模块，对生产过程中的数据，进行实时的安全监控、预警和分析，以便及时发现和处理问题。即在现有的DCS上做二次开发，使标准化的DCS更加符合目前的生产实际。

二是信息管理方面，强化实时数据的分类采集，把生产控制信息与管理信息进行有效的整合，建立信息化一体架构，解决企业的“信息化孤岛”问题。其中包括包括ERP、MES、OA、硬件、网络、安全等等。还应该建立安全专项网络数据库，利用网络平台把监控摄像头安装到需要监控的各个地方，对摄像画面进行智能化图像处理，发现不安全的迹象及时报警和处理。并在此基础上建立石化企业集中的数据采集与监视控制系统SCADA。

三是完善石油化工企业安全管理。如果放松安全管理，导致事故发生，往往会造成人员的重大伤亡或环境的严重污染。完善石油化工企业安全管理对于企业具有十分重要的意义。上述专家学者们的发言，“各具特色，精彩纷呈”！已达到了设立本次论坛的目的。论坛上专家的报告围绕着“石油化工领域过程安全控制”的主题，提出一些新概念、新思想，第十届中国国际石油石化技术装备展览会与论坛同期举行。展览品则呈现出一些新特点、新功能，通过本届主办单位举办的丰富多彩的各种活动，大家老朋友之间增进了新友谊、并又结识了许多新朋友、学习到许多新的知识。

作为企业，为了使以人为本的构建和构建和谐社会的目标落到实处，应该自觉遵守国家相关法律和规定，承担起保护职工安全的责任，实践证明，企业履行社会责任不是负担，而

是为发展增添生产力，对外树立企业良好品牌形象，提升软竞争力，对内可以营造积极健康的企业文化，职工们爱厂如家，增强了企业的凝聚力，安全生产是企业生产的有机组成部分，是企业承担社会责任的核心部分，一个切实履行安全生产方面的社会责任的企业，同时对自己持续健康发展负责任的企业。