化工学术论文
化学工业是与人类生活关系最密切的工业,已渗透到人类生活的各个方面,包括衣、食、住、行乃至当代高科技的发展都与化学化工的进步直接相关,学习啦小编为大家整理的化工学术论文，希望你们喜欢。
化工学术论文篇一
化工产业的希望绿色化工
摘要 随着化工行业飞速发展,在带来巨大经济效益的同时环境污染问题也越来越严重,由此引发的矛盾日益突出,关、停、转现象屡见不鲜,而化工产品又是人们日常生活必须用品,研发“环境友好、节约能源”的绿色产品日见紧迫,发展绿色化工突显重要性。
关键词 绿色化工;实用性;紧迫性
中图分类号[TQ09]文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)20-0043-01
0 引言
20世纪中叶,科学与技术在全球范围内进入了一个飞速发展的时期。与此同时,越来越引起人类担忧的是全球资源的掠夺性开发和伴随工业化发展而产生的大量“三废”排放,这些对人类的生存环境造成了严重的破坏。由于环境的污染和生态平衡的失调,对生命和健康造成了极大的威胁,人们越来越清楚地认识到保护环境的重要性,利用化学原理从源头上消除环境污染,研发绿色化工技术势在必行。
1 化学工业现状
化学工业是与人类生活关系最密切的工业,已渗透到人类生活的各个方面,包括衣、食、住、行乃至当代高科技的发展都与化学化工的进步直接相关,因此,化学工业所表现出的“环境污染”和“特殊贡献”两重性,对广大化工研究人员和生产人员提出了挑战。最初的办法是对化工生产过程中产生的污染进行治理,政府和企业投入大量资金和人力,对环境污染的治理方法和技术开展了大量而卓有成效的研究,发展了水处理技术,大气污染治理技术,固体废弃物处理技术和噪声治理技术等环境保护手段,对环境生态的保护作出了重要贡献。但是人们发现,随着人类社会的不断进步,生产规模的迅速增长,环境治理的速度远远落后于环境污染的速度,而且用于污染治理的费用不断上升。地球的生态环境随着工业生产的不断进步而迅速恶化,已严重威胁着人类的生存。因此,根本的解决办法只有一条,这就是彻底改变传统工业的生产模式,倡导绿色化生产,从污染源头防止污染发生,走可持续发展道路。特别是化学工业,只有用“绿色化学工艺”来替代传统化学工艺,实施化学工业的清洁生产,才有可能完全改变化学工业的面貌,使化学工业实现跳跃式发展。在这样的背景下,产生了从源头上减少和消除污染的清洁生产,即绿色化工。
2 绿色化工的原理
通过利用一系列的化学原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使化学产品或过程的设计更加环保化,包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法的技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工。绿色化工的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染。
3 研发绿色化工的紧迫性
随着经济的快速发展,环境问题、化学污染问题日益被提高到愈来愈重的位置,在各地大力发展工业的同时,环境污染问题实行一票否决制,由此催生各类厂矿企业加大绿色环保、绿色产品的研发,尤其是化工类企业更是下大力气进行科技研发,探讨环境友好,节约能源的新工艺;探索绿色原料,尽可能选用无毒无害的化工原料进行化学合成;开发绿色工艺,利用全新的化工技术,从工艺上清除有毒有害物质的产生,做到清洁生产,最终实现废物的零排放;生产绿色产品。近几年,中国科学院化学部加大了《绿色化学与技术》院士咨询课题,并多次召开了研讨会,探索“可持续发展问题对科学的挑战--绿色化学”,由此推动了绿色化工的发展。
4 研发绿色化工的内容
1)选择可更新的原材料;设计低公害的化学合成方法;原子经济性化学反应;应用催化转化并开发新催化剂;设计更安全的化学产品和化工过程;降低化学过程能耗,尽可能采用在环境温度和常压下进行的合成方法;尽可能不用助剂或附料,必要时选用无毒的助剂或附料;选用本质上更安全的化学产品;防止产生污染的过程分析;化学品的可降解性。
2)研发可替代的原料、试剂、溶剂,新型催化剂与合成过程等等。如通过对废弃的物质进行处理,将其转化为动物饲料和有机化学品;利用无毒无害的原料代替剧毒的光气、氢氰酸生产有机原料;利用生物技术以废弃物为原料生产常用的有机原料;采用超临界CO2代替有机溶剂作为油漆和涂料的喷雾剂等。
3)具有可回收利用性、可处理性或可重新加工性能的清洁化学产品,近年来在这方面的研究有:(1)可降解塑料。目前,降解塑料主要分为光降解塑料和生物降解塑料。(2)氟氯烃替代产品。臭氧层的破坏是当前国际上面临的三大全球性环境问题之一,为了保护臭氧层必须禁止使用CFCs(氟氯碳化合物)。(3)绿色涂料产品:传统的涂料产品含有大量挥发性有机化合物(VOC),污染环境,危害人身健康。不含VOC的绿色涂料产品主要为:水基涂料、粉末涂料和无溶剂涂料。在绿色产品的要求下聚合方法也得到了发展,特别是在乳胶型涂料方面通过改进的微乳聚合方法成功地制备了固含量高达30%~50%,乳化剂含量为1%~5%,微粒小于2nm的含反应性官能团的丙烯酸酯类乳胶,其VOC含量为零。
5 研发绿色化工的经济实用性
绿色化工是解决污染问题的一种根本方法,与传统的污染处理不同,绿色化工通过改变化学产品的结构与性质或产生工艺过程来减少或消除有害物质的产生与使用。绿色化工通过设计或重新设计化学物质的分子结构,使其具备所需的特性又避免或减少有毒基团的产生与使用。同时,绿色化学追求高选择性化学反应,副产品极少,甚至达到原子经济性,实现零排放。因此,研发绿色化工不仅可以防止环境污染,亦可提高资源与能源的利用率,提高化工过程的经济效益,对化工过程的可持续发展具有巨大的推动作用。随着化工行业清洁生产的持续推进,绿色化工产品将以绿色优势赢得市场。短期来看,推进绿色化工技术和生产规范会提升生产成本。长期来看,随着社会和公众对绿色化工产品的认可,通过推进企业和产品的绿色化,先行的企业和产品将会赢得公众,赢得市场;许多尚无绿色意识和改进措施的产品将被禁止而为绿色替代产品提供机会。因此,开发绿色化工前景广阔,应用广、实用性强、经济效益显著。
参考文献
[1]徐立青,唐方敏.千方百计实现我国化学工业可持续发展.
化工学术论文篇二
化工用泵需求方面谈化工泵的发展
摘要:以原油、炼厂馏份、废气和天然气等为原料制造各种产品的工业称为石油化工行业，应用于该行业的泵类产品，称之为石油化工用泵。石油化工工业属于能源工业，在我国国民经济建设中起着非常重要的作用。
关键词:石油化工泵技术
前 言
在化工生产过程中泵是整套生产装置的一部分，是一个有机的整体。化工工业用泵是石化生产装置中用量最大的转动设备，它像人的心脏输送血液那样把各种液体介质如原油、成品油、化工原料、中间产品和成品输送到其他地方。
一、化工生产中使用泵的基本情况
据统计，一个中型炼油厂有1000多台泵，其中离心泵占83%，往复泵占6%，齿轮泵占3%，其余为螺杆泵和真空泵等。一个石化厂有2000多台泵，其中离心泵占45%，齿轮泵占23%，往复泵和螺杆泵各占12%，屏蔽泵占6%。这些泵一般由电机驱动。石化泵输送的介质压力负压到300MPa，温度由零下140℃到将近500℃，有的介质粘稠，有的还带有固体颗粒，输送介质大部分有腐蚀性。石化泵又是耗能最多的设备，用电约占全厂用电的50%左右[1]。
我国石化用泵通过多年来的发展，品种比较齐全，特别是改革开放以来引进不少国外先进技术，技术性能和产品质量有了很大提高。但总的来看，国内泵产品同国外相比，还有不少差距：一是泵的标准化、系列化和通用化程度差。由于各生产厂家自成系列，零部件标准化和互换性低，缺乏统一的标准，产品规格型号还满足不了石化行业发展的需要。二是质量和可靠性较差。这主要是因为国内耐腐蚀材料品种少或者选材不当，以及加工精度不高;另外泵的密封寿命低，品种少。国外机械密封寿命一般能达两年左右，国内石化泵尚未达到这个水平。三是泵效率低。由于国内泵设计模型较差，加工精度不高，泵效率一般比国外低2%~3%，因此还有不少化工流程泵不得不从国外进口。
二、化工生产中对泵的要求
输送介质：化工生产中使用泵输送清洁介质如水、油或其他非有害物质，在这方面设计和使用时比较简单。但，机械产品的性能、要求随着被输送化学介质的种类和性质而变化。大多数情况下化工介质指的是一些有着严重危害性的介质，特别是一些易产生化学反应的、有腐蚀、糜烂作用的介质或者含有上述成分的固体或者气体介质。多元化工介质中化学成分变化、化学元素配比的变化都会导致化工介质性质上的改变;由化工介质的多样性派生出了对化工泵要求的多样性。
化工生产过程中工艺参数变化对泵的要求：任何化工生产过程中的过程控制都不可能是在一个稳定不变的过程中完成的，化工生产过程中由于天气、原料等等条件的改变都将会影响系统的稳定，调节是化工生产的手段在不断调节中找到相对平衡的点达到系统的“稳定”。在所有的调节过程中，不可或缺的就是化工泵。在调节的过程中化工用泵要经受流量、压力、电流、温度……不断改变的要求，这就需要在生产的过程中在关键位置安装可变转速的电动驱动装置，根据不同化工泵的特性曲线调节泵的工作状态，使之与工艺要求的输送介质需求相匹配，达到很好的化工生产的参数控制的稳定状态。
泵的质量、环境保护的要求：安全第一、环保先行，化工生产是个连续的过程，其中泵输送有毒有害介质的占到大部分;一旦在生产的过程中出现使用机泵经常出问题，不但会影响生产，更加会影响工人的身体健康和环境的保护，根据这样的要求在选择机泵时，这就需要选择耐腐蚀材料、加工精度高、密封寿命高、泵效率高的机泵。
三、我国化工石油用泵的发展方向
目前我国国产罗茨泵按现行标准合格率在70%左右，如果与国际先进水平相比，综合性能差距更大些。主要表现在：轴封漏油严重，国产轴封经不起长期运转，漏油现象比较普遍;振动、噪声大。有的产品动平衡不好，也有的齿轮、轴承精度不够;依据行业标准，一些产品的零流量压缩比以及最大允许压差达不到标准要求，有的企业生产工艺装备落后，不能保证零部件的加工精度和装配精度。
旋片泵产品的总体质量水平能够达到现行行业标准要求的，皮带泵(普速泵)约为80%，直联泵(高速泵)约为50%。达不到行业标准要求的主要问题表现在：
一是2Pa时的抽速过低，致使抽气效率达不到标准要求。按照标准规定，旋片泵在入口压力为2Pa时的抽气效率应达到45%以上，该项指标保证了泵的抽气能力。在旋片泵的不合格产品中，80%是由于该项指标低。其中部分原因是由于某些产品的入口直径没有执行标准，造成通导不足;部分原因是由于零部件加工和装配问题，引起泵的返流、泄漏及管阻加大。一些企业由于缺少抽气效率指标的检测条件，产品出厂没有很好地检测监控，使该项指标长期得不到改善和解决。
二是喷油和漏油。近几年国内主要生产厂对旋片泵的喷油、漏油问题下了很大的力气加以解决，成效显著。如安装油雾分离装置、挡油装置，提高传动轴的加工精度，更换进口轴封等，但是仍有约20%的旋片泵喷油、漏油。
三是泵的噪声不符合标准要求。旋片泵生产的老企业对泵的噪声控制的比较好，而一些新的生产企业对泵的噪声问题没有很好解决，目前在旋片泵不合格产品中有20%的产品噪声不合格。
虽然有以上问题但总体来说，我国旋片泵的生产从设计水平到加工制造到性能质量都已趋向成熟。主要企业生产的产品质量比较稳定，外观质量有了明显的提高。过去长期存在的喷油、漏油问题近几年得到一定的控制，旋片材料性能得到改善，一定程度上增加了旋片泵的可靠性。
我国真空泵设备品种齐全，质量水平稳步提高，基本上满足了国内市场的需求。中国入世后国际市场竞争日趋激烈，而我国的真空泵设备产品质量水平仍存在着很大的差距，亟待我们冷静思考，研究对策，争取在尽可能短的时间内赶上国际先进水平[2]。
总的来说，我国化工泵产业不能制造的设备一般有两种情况：一是专利设备，由国外的专门制造厂制造，国内开发此项专利技术在技术上得不偿失;二是批量不足，大多是单机，国内从头研制，无利可图。对以上两种情况，建议用户引进国外产品。而我国泵行业应该在发展价格优势的同时多研发新的产品，在技术上也有所创新。
今后随着石化工业技术和规模的不断发展，对石化用泵的要求越来越高，除了继续提高常规泵的质量、扩大规格品种外，特别是对输送腐蚀性物料的泵需要量越来越大，如乙烯生产中的乙烯裂解装置、聚乙烯装置和聚丙烯装置，化纤生产中的PTA装置(精对苯二甲酸)、聚酯装置和涤纶纺丝装置等，因此要努力开发耐腐蚀的技术。目前耐腐蚀泵的材料仍然是大量采用黑色金属材料、高镍合金材料，今后要求更多采用钛、锆、钽等优良的耐腐蚀材料，还有发展非金属材料如陶瓷、玻璃钢和石墨等材料[3]。
小结：
石油化工生产过程使用大量的机泵，输送的介质变化多样，这就要求生产企业在选择化工用泵时要考虑生产过程的实际情况选择机泵;机泵生产厂家再学习国外先进技术的同时更要深入生产实际，了解化工企业的生产用泵的需求，了解需求有方向的进行研究，这样不仅能提高国内企业的效益，也可以节省化工企业的生产成本。另外，在一些专项化工用泵方面要加大投入如：高温高压、超低温、高封闭、变频泵……提高我国化工用泵的整体水平。使化工生产在一个强大动力的心脏下活力四射。
参考文献：
[1]—化工用泵 化工工业出版社 1996.12 化工人事部教育司
[2]—石油化工用泵吉林科学技术出版社 刘醇厚
作者简介：
李金鑫(1980-)，男，2004年7月毕业于齐齐哈尔大学化学工程与工艺专业;本科;2004年10月进入润滑油厂酮苯脱蜡脱油装置担任操作工，装置工艺技术员。2008年9月始至今担任润滑油厂工艺工程师。
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