《石油化工工藝學》(課件)_第9章

1、 第9章 車間生產(chǎn)管理與綠色化學工藝目錄工藝流程組合原則 車間生產(chǎn)管理方法 綠色化學工藝第一節(jié) 工藝組合原則 任何一個石油化工生產(chǎn)裝置都是由若干個生產(chǎn)工序組合而成，要充分發(fā)揮生產(chǎn)裝置的作用，達到安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、節(jié)能和低排放等生產(chǎn)操作，關鍵是科學的生產(chǎn)管理和先進的技術。1.1 裝置規(guī)劃與設計指導思想 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設資源節(jié)約型社會、堅持可持續(xù)的科學發(fā)展觀是我們進行現(xiàn)代化建設的指導思想。石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃必須堅持樹立和落實科學發(fā)展觀，不能單純地追求經(jīng)濟效益，更看重的是增長方式的轉(zhuǎn)變和資源的節(jié)約、環(huán)境的保護，更看重的是民生的改善。符合國家和地方的相關規(guī)定，滿足國家的戰(zhàn)略發(fā)展需求1.2

2、 石油化工生產(chǎn)工藝路線選擇生產(chǎn)方法的技術經(jīng)濟指標：產(chǎn)量、質(zhì)量、原材料與能量消耗、產(chǎn)值利稅率、裝備更新周期等。技術的先進性與可靠性：先進與可靠兩者必須同時考慮 。經(jīng)濟技術比較：設備投資、消耗定額、產(chǎn)品成本等。 三廢處理：措施是否具體可行，能否達到國家標準。 生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟1資料搜集與項目調(diào)研 是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準備階段。 在此階段，要根據(jù)建設項目的產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，有計劃、有目的地搜集國內(nèi)外同類型生產(chǎn)廠的有關資料，包括技術路線特點、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、三廢治理以及各種技術路線的發(fā)展情況與動向等技術經(jīng)濟資料。掌握國內(nèi)外化工技術經(jīng)濟的資料，僅靠設計人

3、員自己搜集是不夠的，還應取得技術信息部門的配合，有時還要向咨詢部門提出咨詢。1.2 石油化工生產(chǎn)工藝路線選擇2生產(chǎn)設備類型與制造廠商調(diào)研 設備是完成生產(chǎn)過程的重要條件，是確定技術路線和工藝流程時必然要涉及到的因素。 在搜集資料過程中，必須對設備予以足夠重視。對各種生產(chǎn)方法中所用的設備，分清國內(nèi)已有定型產(chǎn)品的、需要進口的及國內(nèi)需重新設計制造的三種類型，并對設計制造單位的技術力量、加工條件、材料供應及設計、制造的進度加以了解。1.2 石油化工生產(chǎn)工藝路線選擇3.對調(diào)研結(jié)果進行全面分析對比各種技術路線在國內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢；產(chǎn)品的質(zhì)量指標及產(chǎn)品規(guī)格情況；生產(chǎn)能力和工藝技術條件情況；主要原材料及

4、能量消耗情況；建設費用及產(chǎn)品生產(chǎn)成本情況；三廢的產(chǎn)生及治理情況；安全生產(chǎn)與勞動保護措施；其他特殊情況。1.2 石油化工生產(chǎn)工藝路線選擇 生產(chǎn)需用的主要原材料一般都應盡量做到立足國內(nèi)，立足本地區(qū)，努力達到自給。如能利用本廠聯(lián)副產(chǎn)品或其它裝置的下腳料，則應首先考慮利用。在對各種原材料的經(jīng)濟指標進行比較時，還要考慮運輸?shù)葪l件。 生產(chǎn)規(guī)模包括主產(chǎn)品和各種副產(chǎn)品的年產(chǎn)量。一個裝置生產(chǎn)規(guī)模的大小，一方面要考慮原材料資源情況、國家計劃安排以及市場容量，同時還要考慮單位產(chǎn)品成本和能耗多少、企業(yè)經(jīng)營管理水平等。1.3 原材料來源與生產(chǎn)規(guī)模確定1.4 能量回收與利用廢蒸汽的利用：如將高壓蒸汽去供壓力較低的設備使用

5、，或去加熱其它冷介質(zhì)，形成二次蒸汽，三次蒸汽階梯形分級使用，可合理利用熱量。冷熱物料交叉換熱：可充分利用冷熱物料本身自相換熱，以節(jié)約蒸汽和冷卻水。廢熱利用：通過廢熱鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽等。1.5 三廢處理與綜合利用三廢治理工作首先應考慮改革不合理工藝，使三廢少產(chǎn)生或不產(chǎn)生，把三廢消滅在生產(chǎn)過程中。 對于生產(chǎn)工藝中不能解決的三廢問題，要開展綜合利用，化害為利，變廢為寶。對不能綜合利用的三廢，也要有切實可行的治理措施。三廢的處理方法主要有化學法、生物法和物理法等。 第二節(jié) 車間生產(chǎn)管理方法 車間管理主要包括生產(chǎn)過程的組織與管理 、產(chǎn)品質(zhì)量管理 、成本、物耗與能耗計算和管理 及技術革新、技術改造等工作程

6、序。 2.1 生產(chǎn)過程的組織與管理 （1）基本生產(chǎn)過程 ：指直接把原材料、半成品加工成為本企業(yè)主要產(chǎn)品的互相關聯(lián)的過程，在企業(yè)中居于首要地位。（2）輔助生產(chǎn)過程 ：輔助生產(chǎn)過程是指為完成基本生產(chǎn)過程所必須的輔助性工作的過程。 （3）附屬生產(chǎn)過程：如包裝材料的制造，廢料的加工利用等生產(chǎn)過程。2.2 產(chǎn)品質(zhì)量管理 人：人的因素是第一位的。原材料：是否合乎質(zhì)量標準，能否及時而穩(wěn)定地正常供應。設備：先進、可靠、安全和便于操作。方法：生產(chǎn)技術和操作方法先進合理。環(huán)境：包括工作場所的溫度、濕度、噪音、綠化、環(huán)境衛(wèi)生和秩序等。檢測：生產(chǎn)過程中的計量檢測方法、工具和儀表等是否完備、準確、及時。直接給出反應過程

7、的情況和產(chǎn)品質(zhì)量。2.3 成本、物耗與能耗計算和管理 產(chǎn)品成本指在進行生產(chǎn)產(chǎn)品過程中，有勞動消耗的貨幣表現(xiàn)，包括物化勞動和活勞動。產(chǎn)品成本與價格的構成及其各個項目之間的相互關系。 產(chǎn)品成本與價格構成降低產(chǎn)品成本的方法和途徑一般有如下幾種：節(jié)約原材料、燃料和動力等物質(zhì)的消耗、要盡量使用本地材料以減少運輸費用和運輸、裝卸過程中的損耗。加強設備維修以減少跑、冒、滴、漏，合理組織修舊利廢，綜合利用等。提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少以至消滅廢次品的產(chǎn)生。合理組織生產(chǎn)過程，提高設備的利用率并增加產(chǎn)品產(chǎn)量。采用合理的勞動組織和工資獎勵制度。采用現(xiàn)代化管理技術，提高工作效率。物耗指生產(chǎn)某種產(chǎn)品消耗掉的原材料及輔助材料的數(shù)

8、量。能耗指的是生產(chǎn)某種產(chǎn)品消耗掉的各種能量之和。如燃料、水、電、汽、氣等動力消耗。2.4 技術革新、技術改造工作程序 技術革新、技術改造的重點和方向應是節(jié)約能源和原材料，合理利用資源；提高產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量；降低成本、消耗，綜合利用；改善勞動環(huán)境，提高機械化、自動化水平。 技術改造決策的基本程序。 技術改造決策的基本程序 第三節(jié) 綠色化學工藝過程綠色化化綠色化學工藝原料綠色化產(chǎn)品綠色化過程綠色化采用原子經(jīng)濟性反應采用綠色催化劑采用綠色溶劑過程強化 外場強化 流程集約化 裝備微型化原料綠色化采用無毒無害原料采用可再生資源（生物質(zhì)）產(chǎn)品綠色化設計安全的化學品設計可降解的化學品綠色化學工藝

9、的原則和方法3.1 綠色化學12條原則防止廢物產(chǎn)生，而不是待廢物產(chǎn)生后再處理；合理設計化學反應和過程，盡可能提高反應的原子經(jīng)濟性；盡可能少使用、不生成對人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì)；設計高功效低毒害的化學品；盡可能不使用溶劑和助劑，必須用時則采用安全溶劑和助劑；采用低能耗的合成路線；采用可再生的物質(zhì)為原料；盡可能避免不必要的衍生反應（如屏蔽基、保護/脫保護）；采用性能優(yōu)良的催化劑；設計可降解為無害物質(zhì)的化學品；開發(fā)在線分析監(jiān)測和控制有毒有害物質(zhì)的方法；采用性能安全的化學物質(zhì)以盡可能減少化學事故的發(fā)生。3.2綠色化學工藝原料由生物質(zhì)原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品 選擇原料時不僅要考慮生產(chǎn)過程的效率，還需要考慮

10、它對人和環(huán)境是否無害，是否具有發(fā)生意外事故的可能性以及其他的不友好的性質(zhì)等。土豆淀粉乳酸聚乳酸醫(yī)用塑料纖維素乙醇半纖維素 丁醇3.3綠色化學過程合理設計反應路線，盡量采用加成反應等高原子經(jīng)濟性反應、避免采用消除反應等原子經(jīng)濟性低的反應；采用高效綠色催化劑提高反應的選擇性，減少副產(chǎn)物的生成量；采用綠色化溶劑，減少工藝過程中有毒有害物質(zhì)對環(huán)境的影響；采用過程強化技術提高單位時間單位設備體積的物料處理能力；采用集約化的工藝流程和微型化的設備，使能量消耗最小化。綠色催化劑 固體酸催化劑 ：有無機固體酸，包括簡單和混合氧化物、雜多酸、分子篩、金屬硫酸鹽和磷酸鹽、負載型無機酸等；有機酸，主要是離子交換樹脂

11、。（酯化-硫酸換固體酸）兩相催化技術：指在某個液相或液液兩相界面發(fā)生的催化反應。廣泛研究的兩相催化體系包括水/有機兩相催化體系和氟/有機兩相體系（相轉(zhuǎn)移，香蘭素生產(chǎn)） 仿生催化劑：根據(jù)天然酶的結(jié)構和催化原理，來設計合成既能表現(xiàn)酶功能，模擬酶對反應底物的識別、結(jié)合及催化作用，合成人工仿酶型催化劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的催化劑（環(huán)己烷仿生氧化制環(huán)己酮，巴陵石化，4.5萬噸-7萬噸）。 目前備受關注的綠色溶劑是水、超臨界流體和離子液體。水是地球上自然豐度最高的溶劑，價廉易得，無毒無害，不燃不爆，其優(yōu)勢不言而喻。Thank You!綠色化溶劑 過程強化 過程方法強化主要是化工過程集成化，包括化學反應與物理分離集成技術；反應過程強化（等離子體、微波、超聲），組合分離過程（吸附精餾、萃取精餾、熔融結(jié)晶、精餾結(jié)晶，以及膜分離技術與傳統(tǒng)分離技術的組合，如膜吸收、膜精餾、膜萃取等）