《石油化工工藝學(xué)》(課件)_第9章

1、 第9章 車間生產(chǎn)管理與綠色化學(xué)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(xué)工藝第一節(jié) 工藝組合原則 任何一個(gè)石油化工生產(chǎn)裝置都是由若干個(gè)生產(chǎn)工序組合而成，要充分發(fā)揮生產(chǎn)裝置的作用，達(dá)到安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、節(jié)能和低排放等生產(chǎn)操作，關(guān)鍵是科學(xué)的生產(chǎn)管理和先進(jìn)的技術(shù)。1.1 裝置規(guī)劃與設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、堅(jiān)持可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀是我們進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的指導(dǎo)思想。石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃必須堅(jiān)持樹(shù)立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，不能單純地追求經(jīng)濟(jì)效益，更看重的是增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變和資源的節(jié)約、環(huán)境的保護(hù)，更看重的是民生的改善。符合國(guó)家和地方的相關(guān)規(guī)定，滿足國(guó)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：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(shù)的先進(jìn)性與可靠性：先進(jìn)與可靠?jī)烧弑仨毻瑫r(shí)考慮 。經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較：設(shè)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(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟1資料搜集與項(xiàng)目調(diào)研 是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準(zhǔn)備階段。 在此階段，要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，有計(jì)劃、有目的地搜集國(guó)內(nèi)外同類型生產(chǎn)廠的有關(guān)資料，包括技術(shù)路線特點(diǎn)、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(shù)路線的發(fā)展情況與動(dòng)向等技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料。掌握國(guó)內(nèi)外化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)的資料，僅靠設(shè)計(jì)人

3、員自己搜集是不夠的，還應(yīng)取得技術(shù)信息部門的配合，有時(shí)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(shè)備類型與制造廠商調(diào)研 設(shè)備是完成生產(chǎn)過(guò)程的重要條件，是確定技術(shù)路線和工藝流程時(shí)必然要涉及到的因素。 在搜集資料過(guò)程中，必須對(duì)設(shè)備予以足夠重視。對(duì)各種生產(chǎn)方法中所用的設(shè)備，分清國(guó)內(nèi)已有定型產(chǎn)品的、需要進(jìn)口的及國(guó)內(nèi)需重新設(shè)計(jì)制造的三種類型，并對(duì)設(shè)計(jì)制造單位的技術(shù)力量、加工條件、材料供應(yīng)及設(shè)計(jì)、制造的進(jìn)度加以了解。1.2 石油化工生產(chǎn)工藝路線選擇3.對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行全面分析對(duì)比各種技術(shù)路線在國(guó)內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢(shì)；產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)及產(chǎn)品規(guī)格情況；生產(chǎn)能力和工藝技術(shù)條件情況；主要原材料及

4、能量消耗情況；建設(shè)費(fèi)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(dòng)保護(hù)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(yīng)盡量做到立足國(guó)內(nèi)，立足本地區(qū)，努力達(dá)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(yīng)首先考慮利用。在對(duì)各種原材料的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較時(shí)，還要考慮運(yùn)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(gè)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(guó)家計(jì)劃安排以及市場(chǎng)容量，同時(shí)還要考慮單位產(chǎn)品成本和能耗多少、企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理水平等。1.3 原材料來(lái)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(shè)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(jí)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(guò)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(yīng)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(guò)程中。 對(duì)于生產(chǎn)工藝中不能解決的三廢問(wèn)題，要開(kāi)展綜合利用，化害為利，變廢為寶。對(duì)不能綜合利用的三廢，也要有切實(shí)可行的治理措施。三廢的處理方法主要有化學(xué)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(guò)程的組織與管理 、產(chǎn)品質(zhì)量管理 、成本、物耗與能耗計(jì)算和管理 及技術(shù)革新、技術(shù)改造等工作程

6、序。 2.1 生產(chǎn)過(guò)程的組織與管理 （1）基本生產(chǎn)過(guò)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(guān)聯(lián)的過(guò)程，在企業(yè)中居于首要地位。（2）輔助生產(chǎn)過(guò)程 ：輔助生產(chǎn)過(guò)程是指為完成基本生產(chǎn)過(guò)程所必須的輔助性工作的過(guò)程。 （3）附屬生產(chǎn)過(guò)程：如包裝材料的制造，廢料的加工利用等生產(chǎn)過(guò)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(biāo)準(zhǔn)，能否及時(shí)而穩(wěn)定地正常供應(yīng)。設(shè)備：先進(jìn)、可靠、安全和便于操作。方法：生產(chǎn)技術(shù)和操作方法先進(jìn)合理。環(huán)境：包括工作場(chǎng)所的溫度、濕度、噪音、綠化、環(huán)境衛(wèi)生和秩序等。檢測(cè)：生產(chǎn)過(guò)程中的計(jì)量檢測(cè)方法、工具和儀表等是否完備、準(zhǔn)確、及時(shí)。直接給出反應(yīng)過(guò)程

7、的情況和產(chǎn)品質(zhì)量。2.3 成本、物耗與能耗計(jì)算和管理 產(chǎn)品成本指在進(jìn)行生產(chǎn)產(chǎn)品過(guò)程中，有勞動(dòng)消耗的貨幣表現(xiàn)，包括物化勞動(dòng)和活勞動(dòng)。產(chǎn)品成本與價(jià)格的構(gòu)成及其各個(gè)項(xiàng)目之間的相互關(guān)系。 產(chǎn)品成本與價(jià)格構(gòu)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(dòng)力等物質(zhì)的消耗、要盡量使用本地材料以減少運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中的損耗。加強(qiáng)設(shè)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(guò)程，提高設(shè)備的利用率并增加產(chǎn)品產(chǎn)量。采用合理的勞動(dòng)組織和工資獎(jiǎng)勵(lì)制度。采用現(xiàn)代化管理技術(shù)，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(dòng)力消耗。2.4 技術(shù)革新、技術(shù)改造工作程序 技術(shù)革新、技術(shù)改造的重點(diǎn)和方向應(yīng)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(dòng)環(huán)境，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平。 技術(shù)改造決策的基本程序。 技術(shù)改造決策的基本程序 第三節(jié) 綠色化學(xué)工藝過(guò)程綠色化化綠色化學(xué)工藝原料綠色化產(chǎn)品綠色化過(guò)程綠色化采用原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)采用綠色催化劑采用綠色溶劑過(guò)程強(qiáng)化 外場(chǎng)強(qiáng)化 流程集約化 裝備微型化原料綠色化采用無(wú)毒無(wú)害原料采用可再生資源（生物質(zhì)）產(chǎn)品綠色化設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品設(shè)計(jì)可降解的化學(xué)品綠色化學(xué)工藝

9、的原則和方法3.1 綠色化學(xué)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(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)和過(guò)程，盡可能提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性；盡可能少使用、不生成對(duì)人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì)；設(shè)計(jì)高功效低毒害的化學(xué)品；盡可能不使用溶劑和助劑，必須用時(shí)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(yīng)（如屏蔽基、保護(hù)/脫保護(hù)）；采用性能優(yōu)良的催化劑；設(shè)計(jì)可降解為無(wú)害物質(zhì)的化學(xué)品；開(kāi)發(fā)在線分析監(jiān)測(cè)和控制有毒有害物質(zhì)的方法；采用性能安全的化學(xué)物質(zhì)以盡可能減少化學(xué)事故的發(fā)生。3.2綠色化學(xué)工藝原料由生物質(zhì)原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品 選擇原料時(shí)不僅要考慮生產(chǎn)過(guò)程的效率，還需要考慮

10、它對(duì)人和環(huán)境是否無(wú)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(xué)過(guò)程合理設(shè)計(jì)反應(yīng)路線，盡量采用加成反應(yīng)等高原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)、避免采用消除反應(yīng)等原子經(jīng)濟(jì)性低的反應(yīng)；采用高效綠色催化劑提高反應(yīng)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(guò)程中有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響；采用過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)提高單位時(shí)間單位設(shè)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(shè)備，使能量消耗最小化。綠色催化劑 固體酸催化劑 ：有無(wú)機(jī)固體酸，包括簡(jiǎn)單和混合氧化物、雜多酸、分子篩、金屬硫酸鹽和磷酸鹽、負(fù)載型無(wú)機(jī)酸等；有機(jī)酸，主要是離子交換樹(shù)脂

11、。（酯化-硫酸換固體酸）兩相催化技術(shù)：指在某個(gè)液相或液液兩相界面發(fā)生的催化反應(yīng)。廣泛研究的兩相催化體系包括水/有機(jī)兩相催化體系和氟/有機(jī)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(gòu)和催化原理，來(lái)設(shè)計(jì)合成既能表現(xiàn)酶功能，模擬酶對(duì)反應(yīng)底物的識(shí)別、結(jié)合及催化作用，合成人工仿酶型催化劑來(lái)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(wàn)噸-7萬(wàn)噸）。 目前備受關(guān)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(jià)廉易得，無(wú)毒無(wú)害，不燃不爆，其優(yōu)勢(shì)不言而喻。Thank You!綠色化溶劑 過(guò)程強(qiáng)化 過(guò)程方法強(qiáng)化主要是化工過(guò)程集成化，包括化學(xué)反應(yīng)與物理分離集成技術(shù)；反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)化（等離子體、微波、超聲），組合分離過(guò)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(shù)與傳統(tǒng)分離技術(shù)的組合，如膜吸收、膜精餾、膜萃取等）