化工學術論文
化學工業是與人類生活關係最密切的工業,已滲透到人類生活的各個方面,包括衣、食、住、行乃至當代高科技的發展都與化學化工的進步直接相關,小編為大家整理的，希望你們喜歡。
篇一
化工產業的希望綠色化工
摘要 隨著化工行業飛速發展,在帶來巨大經濟效益的同時環境汙染問題也越來越嚴重,由此引發的矛盾日益突出,關、停、轉現象屢見不鮮,而化工產品又是人們日常生活必須用品,研發“環境友好、節約能源”的綠色產品日見緊迫,發展綠色化工突顯重要性。
關鍵詞 綠色化工;實用性;緊迫性
中圖分類號[TQ09]文獻標識碼A文章編號 1674-6708***2010***20-0043-01
0 引言
20世紀中葉,科學與技術在全球範圍內進入了一個飛速發展的時期。與此同時,越來越引起人類擔憂的是全球資源的掠奪性開發和伴隨工業化發展而產生的大量“三廢”排放,這些對人類的生存環境造成了嚴重的破壞。由於環境的汙染和生態平衡的失調,對生命和健康造成了極大的威脅,人們越來越清楚地認識到保護環境的重要性,利用化學原理從源頭上消除環境汙染,研發綠色化工技術勢在必行。
1 化學工業現狀
化學工業是與人類生活關係最密切的工業,已滲透到人類生活的各個方面,包括衣、食、住、行乃至當代高科技的發展都與化學化工的進步直接相關,因此,化學工業所表現出的“環境汙染”和“特殊貢獻”兩重性,對廣大化工研究人員和生產人員提出了挑戰。最初的辦法是對化工生產過程中產生的汙染進行治理,政府和企業投入大量資金和人力,對環境汙染的治理方法和技術開展了大量而卓有成效的研究,發展了水處理技術,大氣汙染治理技術,固體廢棄物處理技術和噪聲治理技術等環境保護手段,對環境生態的保護作出了重要貢獻。但是人們發現,隨著人類社會的不斷進步,生產規模的迅速增長,環境治理的速度遠遠落後於環境汙染的速度,而且用於汙染治理的費用不斷上升。地球的生態環境隨著工業生產的不斷進步而迅速惡化,已嚴重威脅著人類的生存。因此,根本的解決辦法只有一條,這就是徹底改變傳統工業的生產模式,倡導綠色化生產,從汙染源頭防止汙染髮生,走可持續發展道路。特別是化學工業,只有用“綠色化學工藝”來替代傳統化學工藝,實施化學工業的清潔生產,才有可能完全改變化學工業的面貌,使化學工業實現跳躍式發展。在這樣的背景下,產生了從源頭上減少和消除汙染的清潔生產,即綠色化工。
2 綠色化工的原理
通過利用一系列的化學原理與方法來降低或除去化學產品設計、製造與應用中有害物質的使用與產生,使化學產品或過程的設計更加環保化,包括所有可以降低對人類健康產生負面影響的化學方法的技術,在此基礎上產生的無害化工過程,被稱為綠色化工。綠色化工的最大特點在於它是在始端就採用實現汙染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零汙染。
3 研發綠色化工的緊迫性
隨著經濟的快速發展,環境問題、化學汙染問題日益被提高到愈來愈重的位置,在各地大力發展工業的同時,環境汙染問題實行一票否決制,由此催生各類廠礦企業加大綠色環保、綠色產品的研發,尤其是化工類企業更是下大力氣進行科技研發,探討環境友好,節約能源的新工藝;探索綠色原料,儘可能選用無毒無害的化工原料進行化學合成;開發綠色工藝,利用全新的化工技術,從工藝上清除有毒有害物質的產生,做到清潔生產,最終實現廢物的零排放;生產綠色產品。近幾年,中國科學院化學部加大了《綠色化學與技術》院士諮詢課題,並多次召開了研討會,探索“可持續發展問題對科學的挑戰--綠色化學”,由此推動了綠色化工的發展。
4 研發綠色化工的內容
1***選擇可更新的原材料;設計低公害的化學合成方法;原子經濟性化學反應;應用催化轉化並開發新催化劑;設計更安全的化學產品和化工過程;降低化學過程能耗,儘可能採用在環境溫度和常壓下進行的合成方法;儘可能不用助劑或附料,必要時選用無毒的助劑或附料;選用本質上更安全的化學產品;防止產生汙染的過程分析;化學品的可降解性。
2***研發可替代的原料、試劑、溶劑,新型催化劑與合成過程等等。如通過對廢棄的物質進行處理,將其轉化為動物飼料和有機化學品;利用無毒無害的原料代替劇毒的光氣、氫氰酸生產有機原料;利用生物技術以廢棄物為原料生產常用的有機原料;採用超臨界CO2代替有機溶劑作為油漆和塗料的噴霧劑等。
3***具有可回收利用性、可處理性或可重新加工效能的清潔化學產品,近年來在這方面的研究有:***1***可降解塑料。目前,降解塑料主要分為光降解塑料和生物降解塑料。***2***氟氯烴替代產品。臭氧層的破壞是當前國際上面臨的三大全球性環境問題之一,為了保護臭氧層必須禁止使用CFCs***氟氯碳化合物***。***3***綠色塗料產品:傳統的塗料產品含有大量揮發性有機化合物***VOC***,汙染環境,危害人身健康。不含VOC的綠色塗料產品主要為:水基塗料、粉末塗料和無溶劑塗料。在綠色產品的要求下聚合方法也得到了發展,特別是在乳膠型塗料方面通過改進的微乳聚合方法成功地製備了固含量高達30%~50%,乳化劑含量為1%~5%,微粒小於2nm的含反應性官能團的丙烯酸酯類乳膠,其VOC含量為零。
5 研發綠色化工的經濟實用性
綠色化工是解決汙染問題的一種根本方法,與傳統的汙染處理不同,綠色化工通過改變化學產品的結構與性質或產生工藝過程來減少或消除有害物質的產生與使用。綠色化工通過設計或重新設計化學物質的分子結構,使其具備所需的特性又避免或減少有毒基團的產生與使用。同時,綠色化學追求高選擇性化學反應,副產品極少,甚至達到原子經濟性,實現零排放。因此,研發綠色化工不僅可以防止環境汙染,亦可提高資源與能源的利用率,提高化工過程的經濟效益,對化工過程的可持續發展具有巨大的推動作用。隨著化工行業清潔生產的持續推進,綠色化工產品將以綠色優勢贏得市場。短期來看,推進綠色化工技術和生產規範會提升生產成本。長期來看,隨著社會和公眾對綠色化工產品的認可,通過推進企業和產品的綠色化,先行的企業和產品將會贏得公眾,贏得市場;許多尚無綠色意識和改進措施的產品將被禁止而為綠色替代產品提供機會。因此,開發綠色化工前景廣闊,應用廣、實用性強、經濟效益顯著。
參考文獻
[1]徐立青,唐方敏.千方百計實現我國化學工業可持續發展.
篇二
化工用泵需求方面談化工泵的發展
摘要:以原油、煉廠餾份、廢氣和天然氣等為原料製造各種產品的工業稱為石油化工行業，應用於該行業的泵類產品，稱之為石油化工用泵。石油化工工業屬於能源工業，在我國國民經濟建設中起著非常重要的作用。
關鍵詞:石油化工泵技術
前 言
在化工生產過程中泵是整套生產裝置的一部分，是一個有機的整體。化工工業用泵是石化生產裝置中用量最大的轉動裝置，它像人的心臟輸送血液那樣把各種液體介質如原油、成品油、化工原料、中間產品和成品輸送到其他地方。
一、化工生產中使用泵的基本情況
據統計，一箇中型煉油廠有1000多臺泵，其中離心泵佔83%，往復泵佔6%，齒輪泵佔3%，其餘為螺桿泵和真空泵等。一個石化廠有2000多臺泵，其中離心泵佔45%，齒輪泵佔23%，往復泵和螺桿泵各佔12%，遮蔽泵佔6%。這些泵一般由電機驅動。石化泵輸送的介質壓力負壓到300MPa，溫度由零下140℃到將近500℃，有的介質粘稠，有的還帶有固體顆粒，輸送介質大部分有腐蝕性。石化泵又是耗能最多的裝置，用電約佔全廠用電的50%左右[1]。
我國石化用泵通過多年來的發展，品種比較齊全，特別是改革開放以來引進不少國外先進技術，技術性能和產品質量有了很大提高。但總的來看，國內泵產品同國外相比，還有不少差距：一是泵的標準化、系列化和通用化程度差。由於各生產廠家自成系列，零部件標準化和互換性低，缺乏統一的標準，產品規格型號還滿足不了石化行業發展的需要。二是質量和可靠性較差。這主要是因為國內耐腐蝕材料品種少或者選材不當，以及加工精度不高;另外泵的密封壽命低，品種少。國外機械密封壽命一般能達兩年左右，國內石化泵尚未達到這個水平。三是泵效率低。由於國內泵設計模型較差，加工精度不高，泵效率一般比國外低2%~3%，因此還有不少化工流程泵不得不從國外進口。
二、化工生產中對泵的要求
輸送介質：化工生產中使用泵輸送清潔介質如水、油或其他非有害物質，在這方面設計和使用時比較簡單。但，機械產品的效能、要求隨著被輸送化學介質的種類和性質而變化。大多數情況下化工介質指的是一些有著嚴重危害性的介質，特別是一些易產生化學反應的、有腐蝕、糜爛作用的介質或者含有上述成分的固體或者氣體介質。多元化工介質中化學成分變化、化學元素配比的變化都會導致化工介質性質上的改變;由化工介質的多樣性派生出了對化工泵要求的多樣性。
化工生產過程中工藝引數變化對泵的要求：任何化工生產過程中的過程控制都不可能是在一個穩定不變的過程中完成的，化工生產過程中由於天氣、原料等等條件的改變都將會影響系統的穩定，調節是化工生產的手段在不斷調節中找到相對平衡的點達到系統的“穩定”。在所有的調節過程中，不可或缺的就是化工泵。在調節的過程中化工用泵要經受流量、壓力、電流、溫度……不斷改變的要求，這就需要在生產的過程中在關鍵位置安裝可變轉速的電動驅動裝置，根據不同化工泵的特性曲線調節泵的工作狀態，使之與工藝要求的輸送介質需求相匹配，達到很好的化工生產的引數控制的穩定狀態。
泵的質量、環境保護的要求：安全第一、環保先行，化工生產是個連續的過程，其中泵輸送有毒有害介質的佔到大部分;一旦在生產的過程中出現使用機泵經常出問題，不但會影響生產，更加會影響工人的身體健康和環境的保護，根據這樣的要求在選擇機泵時，這就需要選擇耐腐蝕材料、加工精度高、密封壽命高、泵效率高的機泵。
三、我國化工石油用泵的發展方向
目前我國國產羅茨泵按現行標準合格率在70%左右，如果與國際先進水平相比，綜合性能差距更大些。主要表現在：軸封漏油嚴重，國產軸封經不起長期運轉，漏油現象比較普遍;振動、噪聲大。有的產品動平衡不好，也有的齒輪、軸承精度不夠;依據行業標準，一些產品的零流量壓縮比以及最大允許壓差達不到標準要求，有的企業生產工藝裝備落後，不能保證零部件的加工精度和裝配精度。
旋片泵產品的總體質量水平能夠達到現行行業標準要求的，皮帶泵***普速泵***約為80%，直聯泵***高速泵***約為50%。達不到行業標準要求的主要問題表現在：
一是2Pa時的抽速過低，致使抽氣效率達不到標準要求。按照標準規定，旋片泵在***壓力為2Pa時的抽氣效率應達到45%以上，該項指標保證了泵的抽氣能力。在旋片泵的不合格產品中，80%是由於該項指標低。其中部分原因是由於某些產品的***直徑沒有執行標準，造成通導不足;部分原因是由於零部件加工和裝配問題，引起泵的返流、洩漏及管阻加大。一些企業由於缺少抽氣效率指標的檢測條件，產品出廠沒有很好地檢測監控，使該項指標長期得不到改善和解決。
二是噴油和漏油。近幾年國內主要生產廠對旋片泵的噴油、漏油問題下了很大的力氣加以解決，成效顯著。如安裝油霧分離裝置、擋油裝置，提高傳動軸的加工精度，更換進口軸封等，但是仍有約20%的旋片泵噴油、漏油。
三是泵的噪聲不符合標準要求。旋片泵生產的老企業對泵的噪聲控制的比較好，而一些新的生產企業對泵的噪聲問題沒有很好解決，目前在旋片泵不合格產品中有20%的產品噪聲不合格。
雖然有以上問題但總體來說，我國旋片泵的生產從設計水平到加工製造到效能質量都已趨向成熟。主要企業生產的產品質量比較穩定，外觀質量有了明顯的提高。過去長期存在的噴油、漏油問題近幾年得到一定的控制，旋片材料效能得到改善，一定程度上增加了旋片泵的可靠性。
我國真空泵裝置品種齊全，質量水平穩步提高，基本上滿足了國內市場的需求。中國入世後國際市場競爭日趨激烈，而我國的真空泵裝置產品質量水平仍存在著很大的差距，亟待我們冷靜思考，研究對策，爭取在儘可能短的時間內趕上國際先進水平[2]。
總的來說，我國化工泵產業不能製造的裝置一般有兩種情況：一是專利裝置，由國外的專門製造廠製造，國內開發此項專利技術在技術上得不償失;二是批量不足，大多是單機，國內從頭研製，無利可圖。對以上兩種情況，建議使用者引進國外產品。而我國泵行業應該在發展價格優勢的同時多研發新的產品，在技術上也有所創新。
今後隨著石化工業技術和規模的不斷髮展，對石化用泵的要求越來越高，除了繼續提高常規泵的質量、擴大規格品種外，特別是對輸送腐蝕性物料的泵需要量越來越大，如乙烯生產中的乙烯裂解裝置、聚乙烯裝置和聚丙烯裝置，化纖生產中的PTA裝置***精對苯二甲酸***、聚酯裝置和滌綸紡絲裝置等，因此要努力開發耐腐蝕的技術。目前耐腐蝕泵的材料仍然是大量採用黑色金屬材料、高鎳合金材料，今後要求更多采用鈦、鋯、鉭等優良的耐腐蝕材料，還有發展非金屬材料如陶瓷、玻璃鋼和石墨等材料[3]。
小結：
石油化工生產過程使用大量的機泵，輸送的介質變化多樣，這就要求生產企業在選擇化工用泵時要考慮生產過程的實際情況選擇機泵;機泵生產廠家再學習國外先進技術的同時更要深入生產實際，瞭解化工企業的生產用泵的需求，瞭解需求有方向的進行研究，這樣不僅能提高國內企業的效益，也可以節省化工企業的生產成本。另外，在一些專項化工用泵方面要加大投入如：高溫高壓、超低溫、高封閉、變頻泵……提高我國化工用泵的整體水平。使化工生產在一個強大動力的心臟下活力四射。
參考文獻：
[1]—化工用泵 化工工業出版社 1996.12 化工人事部教育司
[2]—石油化工用泵吉林科學技術出版社 劉醇厚
作者簡介：
李金鑫***1980-***，男，2004年7月畢業於齊齊哈爾大學化學工程與工藝專業;本科;2004年10月進入潤滑油廠酮苯脫蠟脫油裝置擔任操作工，裝置工藝技術員。2008年9月始至今擔任潤滑油廠工藝工程師。
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