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1催化油漿在石油化工方面的應用

據專家所了解，催化油漿里面含有一些碳氫元素，盡管其所占的比例非常小，但整體的密度卻是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氫元素形成各種芳烴，便具備了這類化學物品的特性。就當前情形來看，我國專家對它們進行了猜測和研究，能夠有很大的把握認定它們是各種附加化工商品的重要原材料。例如，能夠軟化橡膠的試劑，填充油制品，纖維材料的生產，增加塑料可塑性的試劑等，我國需要采用高科技進一步對催化油漿的應用做出研究與探討。

1.1在石油化工方面可以作為軟化劑

軟化劑一般被用于改變橡膠等產品性能方面，主要包括改變塑料的可塑性，減少塑料的粘性，降低時間等。一般來說它可以分為三類，其中包括芳烴軟化劑，而催化油漿中含有的芳烴化學物品就是很好的一種軟化劑，對改善橡膠產品性能方面有很好的效果。在橡膠軟化劑的制作過程中，由于催化油漿中的原料所含有的密度非常大，且碳氫元素所形成的化學物品含量非常高，粘度也比較高，就能夠很好的參與到橡膠的加工過程中去，軟化橡膠的功能是非常顯著的，而且可以有效地實現油漿資源的使用功能，對石油化工企業產品的制造帶來了巨大的便捷。

1.2可以作為改善瀝青質量的溶劑

隨著我國經濟的快速發展，交通運輸方面也得到了很大的發展，人們對道路瀝青的需求也呈現持續增長趨勢，因此，生產瀝青的企業具有光明的發展前景。但我國往年瀝青的生產等級都比較低，很大一部分原因來源于石油的質量問題，以往生產瀝青時都采用的是含蠟程度比較高的油，用此建造的道路質量問題得不到保障，人身安全問題更是遭受危險。而今可以采取催化油漿來對瀝青的性能進行改善。過去使用瀝青的質量不達標，很難生產出比較高質量的道路，所以目前油漿根據自身密度較大，含蠟比例較低，粘度較小的特點，可以將自身的芳烴化學物品和其他物品保留在瀝青中，使瀝青的品質能夠得到很大程度的改善，進而修建出高質量的公路，且降低了道路修建部門的成本，解決我國的道路瀝青含蠟量較高而帶來的道路質量問題。

1.3可以生產出優質的石油焦

油漿在化工企業的用途十分廣泛，不僅作為普通的日常燃料油，還可以進行優質石油焦的提煉。石油焦的生產工藝非常繁瑣，精準，它需要大量的芳烴化合物和較少的雜質，而其他原料油不包含這些高價值的原料，另外，優質石油焦的產生需要許多較復雜的程序，對各方面的要求也很高，如在提煉過程中對溫度的控制等，這些工藝過程導致難以形成針狀焦。而催化油漿很好的解決了針狀焦生成原料不足的問題，達到了油漿的合理利用。另外，優質的石油焦可以用來制作純度非常高，結晶度也很高的石墨產品，它被廣泛的應用于鋼鐵等行業中。

1.4可以作為廢油的蒸餾活化劑

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（一）催化精餾技術的內涵

催化精餾技術就是通過一定的方式將合適的催化劑（一般為固體裝填到精餾塔中，以便促進精餾塔中精餾分離以及催化反應的快速進行，從而借此實現強化反應與分離這一目標的一種新型工藝技術。

（二）催化精餾技術的主要優點

1.催化精餾技術具有高生產、高收率的能力。這是因為通過可逆反應的利用這種方式，產物能夠得到不斷地生產，從而有效增加了反應速率，使反應物的濃度增大，而在這個過程中的原料的轉化率還得到有效的提高，因此該技術的生產及收率能力較高。

2.催化精餾技術具有低消耗、低投入的優勢。在精餾塔中催化反應與精餾可以共同進行，這樣既使流程得到簡化，又節省了能量，減少了資金、資源等的投入與消耗。

3.催化精餾技術具有高選擇性。這是由于可逆反應大多是平衡移動的，這就從某種程度上抑制了副反應或是逆反應的發生，進而使選擇性得到提高。

二、催化精餾技術在石油化工中的應用

（一）催化精餾技術在酯化反應中的應用

乳酸正丁酯在食品、醫藥、燃料及電子工業等部門得到了廣泛的應用。傳統的乳酸正丁酯合成采用間歇反應釜，操作復雜，催化劑分離、凈化等工序繁瑣。杜海明研究了用Hβ沸石催化劑合成乳酸正丁酯的催化精餾酯化工藝。他們發現，催化精餾技術的引入，不僅減少了設備投資，而且可以進行連續化生產。

（二）催化精餾技術在醚化反應中的應用

迄今，催化精餾技術在MTBE和ETBE的工業化生產中的應用已比較成熟，其他的過程也逐漸發展起來，如用于異戊烯醚化和二醇醚的生產等。異戊烯是一種非常重要的精細化工中間體，可用于生產農藥和香料。目前，廣泛采用甲醇與C5餾分中的粗異戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解為高純異戊烯的方法。該工藝的核心是粗異戊烯的醚化。范存良等在外循環固定床反應器、中間取熱固定床反應器和催化精餾反應器。

（三）催化精餾技術在加氫反應中的應用

在加氫反應中，應用催化精餾技術可以降低投資費用，提高目的產物的收率，延長催化劑壽命等。目前，催化精餾技術在選擇加氫、苯加氫、加氫脫除含硫化合物中都有應用。選擇加氫主要用于C4，C5原料的預處理，以除去對某些深加工過程和產品均有負面影響的有害雜質，應用催化精餾技術有利于不需要的烯烴雜質選擇加氫，并減少發生連串反應。渠紅亮等采用氧化鋁粉末制備了鎳基拉西環催化劑填料，用于MTBE裝置C4原料的催化精餾預處理工藝中。

（四）催化精餾技術在水解反應中的應用

在工業中，乙酸甲酯常以副產物的形式出現，將乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比較常見的處理方法。傳統乙酸甲酯水解工藝系采用固定床水解工藝，其水解率低，回收系統能耗高、流程復雜，而采用催化精餾技術可提高水解率，實現節能降耗。蘇文瑞采用催化精餾工藝實現了乙酸甲酯的水解。結果表明，催化精餾工藝的水解率比常用固定床工藝高出一倍以上，處理能力比固定床水解塔大得多，且其反應溫度低于固定床工藝，催化劑的結垢現象比固定床少，催化劑的壽命較長，回收能耗比固定床節省27.8%。

（五）催化精餾技術在酯交換反應中的應用

乙酸正丁酯是重要的基礎有機化工原料。近些年，文獻報道了酯交換法制備乙酸正丁酯的催化精餾工藝，可以得到高純度的甲醇、乙酸正丁酯，且丁醇的轉化率有很大地提高。其反應系統主要由再沸器、催化精餾塔、冷凝器、進料泵和回流比控制器組成。其中催化精餾塔有由集液板、升氣管、催化劑包、支撐板和底板組成的催化反應段；在集液板下端的升氣管的管壁上有溢流孔，其高于催化劑包；在底板上有淚孔；在支撐板上有催化劑包和篩孔；位于支撐板和底板之間的升氣管的管壁上有漏液孔；將物質的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分別從催化反應區的頂部和底部加入到塔內，反應溫度50～90℃，回流比0.5～30，常壓下進行操作。該工藝提高了乙酸甲酯的轉化率，簡化了操作步驟，克服了設備腐蝕等問題。

（六）催化精餾技術在烷基化反應中的應用

乙苯是重要的溶劑和中間體，加在汽油中還可以提高抗爆性能。目前，大量生產乙苯仍然是靠在酸催化下苯與乙烯的反應，與固定床反應工藝相比，采用催化精餾技術時，該反應過程的反應溫度不受泡點溫度制約，避免反應區熱點的形成，提高了催化劑的壽命，消除了大量苯的循環，使反應放熱得到了有效利用，而且操作壓力較低、乙苯選擇性高、副產物生成量少。研究表明，采用催化反應精餾技術克服了傳統工藝不足，實現了高收率、高質量地合成N-異丙基苯胺。

三、結語

綜上所述，催化精餾技術在石油化工中得到了較為廣泛的關注和應用，特別是在酯化、醚化、加氫、水解、烷基化、異構化和酯交換等各種平衡反應中的應用尤為普遍。在這種發展趨勢下，我國應積極將催化精餾技術投入實際使用中，并通過對催化精餾技術在石油化工中實際應用現狀的研究與分析，進一步探討催化精餾技術下一步的發展方向， 進而為發展我國的石油化工行業提供良好的技術支持。

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1工藝與技術的融合

石油化工工藝不是單一的工藝技術，還需要一定的建筑技術，因此是一個結合體。首先是對現有技術的創新與應用，要以全局出發，結合現代建筑技術發展的實際情況，盡量滿足現代建筑的需要。不要盲目的應用技術，忽視時效性。其次是對技術的投產應用，目前我國石油化工技術還遠遠滿足不了當前專業的要求，技術發展相對緩慢，很多技術無法獨立完成操作，需要其他專業的技術人員配合完成。

2石油化工管道創新與應用

2.1明確管道工程的設計要求

首先從美觀的角度來說，在管道的布置上要盡量遵循一定規律，在位置的擺放上要盡量一致，可以是組合的形式，也可以是成排的擺放，不要隨意亂放，無章可循。其次是各種設備之間的管道連接，管道的線路一定要是直線型的，同時要注意線路的長度，要根據實際情況而定。技術人員也要時刻注意，管道可能因為熱脹冷縮或者其他外力造成位置的偏移，最好在使用之前對管道進行軟化，減少問題發生的可能。在對管道的線路和高低進行改變時，要注意死角的問題，一旦出現，就要使用閥門。第三就是對管道的保護，管道在經過一些墻體或者在地下通道時，難免會因為一些摩擦造成損耗，這時就要在管道外套上一層套管，起到一定的保護作用。同時給地下管道一定要留出一些空間，避免管道因為熱脹冷縮的問題形狀改變，可燃、有毒、腐蝕性管道盡量布置在地面以上，以免泄漏后對水體造成污染。如果工藝無法避免埋地，地下管道盡量采用雙層管道，并設置泄漏檢測裝置，發生管道泄漏的時候可以及時發現，避免對土壤和水體造成污染。另外，地上管道盡量采用焊接，有閥門和法蘭連接的地方，按照相關規范選用合適的閥門和法蘭，可有效的降低管道泄漏問題。

2.2創新管道管理模式

管道設計所遵循的原則就是安全和經濟，在保證花費最少的錢的情況下，設計出最安全實用的管道。一種設計就是嚴格按照相關的規定和標準進行設計，無論是材料的選擇還是應用的技術都比較傳統，有固定的設計流程。另一種是根據實地考察之后進行的管道設計，對管道各方面的極限值進行測量之后，綜合考慮各種情況后進行設計規劃，設計手段更加靈活，實用性更強。而創新的管道設計模式是在原有的設計基礎上進行改進，主要是針對傳統設計的缺陷進行完善，無論是在材料的選擇上，還是設計理念上都有一定的變化。創新主要體現在對裂痕的判定上，當管道出現裂痕時，通過全新的測算了解裂痕所能達到的最大程度，以及出現裂痕的管道所能使用的壽命，或者當裂痕到達何種程度時會造成安全隱患。

3石油化工配管設計的創新與應用

夾套管是石油化工中比較常見的一種使用工具。主要有熱油、熱水和蒸汽類三種。首先要創新夾套管的長度，因為這直接關系設計工作的質量，長度會直接影響管內流體的特性以及流量。其次是內外管熱應力的創新。內外管的溫度是不同的，所能承受的熱應力也是不同的，因此，一旦發生熱脹冷縮所造成的改變也會不同，技術人員要考慮到其中的不同變化，合理的計算出管道的適應范圍，及時作出設置和膨脹節的調整，這樣就算管道發生位置的改變，也會得到控制。其次，在選擇夾套管的材質時，要考慮管道內流體的壓力、腐蝕程度等特點，根據具體的情況，選擇合適的材料。在焊接的過程中，也不要影響管道內流體的正常流動。

4石油化工創新評價的標準

4.1性價比評價標準

在石油化工設計中性價比是十分重要的，要保證有一定的實效性，又不在經濟上造成浪費。在石油化工設計的過程中，一定要與建筑設計相匹配，同時保證管道運輸的安全。

4.2基于石油化工性質的評價標準

隨著經濟的不斷發展，對石油化工業的要求也越來越高，經濟效益固然重要，但同時也不能忽視社會效益，要加強對環境的保護，改變化工行業的性質和大眾對其的看法。采用更加科學的手段創造效益。

5結語

石油化工設計的創新與應用是為了更好的適應時展的要求，滿足大眾的需要，改變石油化工業的行業性質。相關的技術人員要不斷提升自己的技能，大膽的進行創新和改變，吸取國外發展的先進經驗，及時改正自己在發展中的不足，同時強化對建筑技術的創新與應用。要切實轉變設計的理念，引進先進的思想與工藝，在保證安全性的情況下，進行相關工藝的完善。未來的石油化工行業會在發展中做出巨大的改變。

參考文獻：

[1]陳嬌,李立芳.石油化工設計中的創新與應用[J].中國化工貿易,2014,(23):143-143.

[2]徐傳波.石油化工設計中的創新與應用分析[J].中國化工貿易,2015,(30):133-133.

[3]呂琳,陳英.淺談三維配管軟件在石油化工設計中的應用[J].中國石油和化工標準與質量,2016,36(2):57-58.

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2電氣節能未來所面臨的挑戰

電氣節能技術雖然具有重要的作用，并且已得到較廣泛的應用，但是就未來的發展來看，也面臨著一定的問題，從政策層面來看：我國在電氣節能技術方面沒有與其相適應的法律法規，因此，電氣節能技術在出現一些問題后，得不到法律的保障，另外由于法律的缺乏，也就不能有效的實現有法可依。總的說來，電氣節能技術能夠給人們的生產生活帶來一定的便利，但是其存在的問題和挑戰也是我們必須面對的。加大對電氣節能技術的探究與鉆研具有重要的意義，下面我們就來對電氣節能在石油化工企業的應用進行探究。

3電氣節能在石油化工企業的應用

電氣節能在石油化工企業的應用主要分為以下幾個方面：

3.1電氣節能系統設計方案

就石油化工企業日常的生產作業來說，要想做好電氣節能設計工作可以從兩個方面入手：一要對石油化工企業內部的電力設備進行改造，可以采用數字化的電量采集方式，構建一個智能化的電氣能量監控平臺，從而實現對電氣能量的精細化管理；二要在石油化工企業的作業中，在低壓配電室中安裝無功補償和諧波抑制裝置，以此來減少諧波的污染。

3.2選擇合適的變壓器

變壓器在石油化工企業中是一種重要的電壓切換設備。而在輸配電領域又會產生較大的能耗，在電氣節能工作中，要選擇合適型號的變壓器，同時也要考慮到變壓器的負載率，盡量使其保證在40%到60%之間，實現最佳狀態的節能效果。

3.3提高電力系統的功率因數

在石油化工企業，不可避免的會產生一些無功的消耗，但是有效的電氣節能，可以通過提高電力系統功率因數的方式來實現，這樣一來可以減少石油化工企業的一些無功傳輸，改善電壓傳輸的質量。另外，在石油化工企業的生產車間可以安裝一些補償裝置，對電力系統中的功率因數進行人工補償，從而達到電氣節能的效果。

3.4減少線路功率的損耗

在石油化工企業中，需要使用的設備和線路有很多，因此在設計線路的時候，就要對線路進行處理，合理處理線路的長短和粗細，這樣一來有助于降低線路在使用過程中損耗。

3.5穩定電壓條件

就石油化工企業而言，如果能保證電壓處在穩定并且達到額定電壓的數值，就可以有效的提高企業內部供電的效率。由于電壓的不穩定性，并且一旦電壓超過了額定電壓的范圍，將會加大電流，導致能源浪費的現象發生。同樣供電電壓在額定電壓的范圍內，也就是小于額定電壓的情況下，就會產生一種高程度的負載電流，導致線路損壞以及能源浪費的現象發生。因此我們說電壓穩定在額定電壓階段下，才會有效的提高用電效率。

3.6電氣節能在照明系統中的應用

在石油化工企業，照明系統的節能技術也是一項有效的應用。由于我國在電壓上存在著一定的偏差，所以當電壓過高時，照明設備將產生較高的熱量，在這種情況下也會影響照明設備的正常運轉。這就給我們以警戒：在石油化工企業內部，挑選照明設備的過程中，盡量選擇一些壽命較長、能源消耗較少的系統。例如節能燈具、電磁感應燈、LED燈具都是照明節能的良好選擇，在石油化工企業中應用他們可以較好的控制回路電壓，從而有效的實現石油化工企業的節能效果。

3.7電動機裝置的節能技術

電動機裝置是石油化工企業的一項終端耗電設備，其電能的消耗較大。所以在進行電氣節能的過程中，可以對電動機的類型進行選擇，淘汰以往的陳舊設施，應用高效節能的電動機，在電動機的容量選擇上，盡量控制在80%的負載運行率。

4結束語

文章對電氣節能在石油化工企業的應用進行探討，希望在未來的發展過程中，我國能夠繼續加大對石油化工企業的投入，促進石油化工企業發展，同時加強對石油化工企業電氣節能技術的發展與完善。因為在石油化工企業的發展過程中，電氣節能具有重要的作用，加大對它的研究，將有效的促進石油化工企業的發展，從而有效的帶動我國經濟的發展。

作者:馮濤 單位:山東高速海南發展有限公司

參考文獻:

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1.1石油化工污水水質特征

在我國,石油化工的生產與其他產品生產并不相同,石油化工主要以石油為基礎,然后經過一系列的化學反應而生成,這一過程比較復雜,其中產生的污水也比較多。現階段,我國的石油化工所產的污水中都含有大量的氨氮、硫以及氰化物等污染物質,然后根據生產技術和產品的不同,其中產生的污染物也不同。不僅如此,當企業對生產過程中的生產材料、設備進行調整修理時,也可能對污水水質造成影響,進而阻礙了企業污水處理工作的進行。

1.2石油化工污水處理流程與處理工藝

在以前,我國的石油化工企業只注重發展,并沒有了解到節約用水的重要性,所以生產裝置都在使用干凈的水源,而且,石油化工所產生的廢水也直接排入到污水處理設備中。隨著時間的發展,人們的環保節約意識不斷提高,同時污水處理技術也在不斷完善,人們開始對污水進行處理然后應用到一些對水質沒有什么要求的生產環節中,減少了水資源的浪費。不僅如此,隨著污水處理技術的不斷完善,人們開始注重對污水的處理工作,大大提高了水資源的利用效率。

1.3石油化工污水的源頭控制措施

石油化工污水的來源一般是石油鉆井單位和石油煉化單位，為了降低污水的污染程度，對其源頭必須采取可行有效的控制措施。石油鉆井單位化工污水的源頭控制措施一般是合理選用泥漿體系及泥漿的使用與回用。(1)搞好鉆井設計，合理選擇井身結構、井眼尺寸及鉆井技術。采用定向井、叢式井組可節約井場占地，可以減少鉆井過程對地貌的破壞。另外，叢式井在一個井場打多口井，可以提高泥漿和泥漿廢水的重復利用率，減少鉆井廢水的排放量。鉆水平井與取得相同產量的鉆直井相比，可以減少鉆井占地，節約鉆井進尺，從而減少鉆井液排放。分支井鉆井是指在一口主井眼中鉆兩口或多口水平井。分支井在節約鉆井進尺、減少能源消耗、提高鉆井泥漿及廢水的重復利用率，與水平井所起的作用相似。小井眼技術是指井眼直徑不同于常規井的鉆井工藝。當鉆井深度一定時，井眼直徑越小，廢鉆井液的產生量越少。在可能的情況下，采用細孔井工藝會大幅度降低鉆井廢液產生量。(2)提高鉆井泥漿抑制能力，控制地層造漿。具體措施是采用具有抑制泥頁巖水化作用的鉆井液，抑制由于地層水向井筒浸滲而形成的表面造漿，從而減少在表層鉆進時泥漿量的迅速增加。(3)提高鉆井泥漿固相控制效率。鉆井液密度是一項重要的性能指標，其必須控制在一定范圍內。隨著鉆井液的重復使用，泥漿中的固相含量一般會逐漸升高，升至一定限度后必須加藥加水重新調制，因此，提高鉆井液固控系統的處理效率，控制鉆井液中固相含量的升高，對減少鉆井液的產生和排放量起著重要作用。(4)搞好固井，防止固井工程事故，減少鉆井廢液的排放量。(5)石油煉化單位的源頭控制措施。①改善生產工藝，減少污染藥劑的使用，以污染量小的藥劑替代高污染藥劑。②提高生產技術，引進國外低污染的生產線。③增加人工監視環節，確保污染源頭降至最低，排除意外污染風險。

2石油化工污水處理面臨的挑戰

2.1污水含硫量增加

現階段世界原油質量開始變重,尤其是含硫原油以及高硫原油比例持續增加,由于國際油價的持續波動,進而就會出現一定的原油差價,所以就會使得加工含硫原油措施持續改進,中國石化進口的原油里面,低硫的原油開始減少,但是含硫以及高硫原油持續增加。其中之所以會造成含硫污水最主要的就是一些機器在進行工作的時候由于沒有進行處理所致。

2.2污水水質變得復雜

最開始世界上原油質量變重,品質進而降低,還有就是會出現一些雜質,國內重質的原油以及高稠的原油持續增多,有一部分的石油化工企業開始增強自己的原油深加工能力,還有就是開始加工劣質原油。由于石油化工以及基礎化工利潤空間開始縮小,大多數的石油化工公司開始重視一體化發展,并且開始重視精細化工,進而增長產業鏈,這樣也就可以獲得更多的利益。因為水資源的消耗,使污水水質變得復雜。

2.3污水深度處理以及污水的回收利用要求越來越嚴

石油化工企業污水水質變得復雜,之前的處理污水的形式已經很難滿足現階段環境保護的需求,對于污水的處理需要經過深度處理才可以達到現階段我國污水排放標準。不僅如此,通過研究我國的石油化工能夠看出,三分之一的企業都是在干旱地區,除了長江沿岸地區還,其他的石油化工企業都會存在水資源缺少的情況,尤其是在黃河流域和西北地區和華北地區,這些地區的化工企業都會存在缺少水資源的情況。

3石油化工污水處理的方法

3.1石油化工污水處理的方法

現階段,我們國家在處理含硫污水的時候,一般使用的是物化處理的形式,其中包括氧化法、氣提法和沉淀法。氣提法和氧化法在石油化工企業里面使用比較多,一般能夠達到較高的去硫率。氧化法去硫的主要流程就是使用催化劑,進而把硫化物變成無害物質進而完成對于污水的處理。氣提法的具體流程就是使用單塔和雙塔這樣兩種設施,在外國一般使用比較多的是雙塔蒸汽汽提法。不僅如此,由于污水處理技術的持續進步,進而產生了較多的新型技術并且得到了廣泛的使用,這些新型處理形式有著較多的優點,并且可以提升有機污水的可生化性,當處理污水的時候有著顯著的效果,所以得到了企業高度的重視,并且得到了廣泛的使用。

3.2污水深度處理以及污水的利用

(1)石油化工污水深度處理和回收利用,通過研究可以看出,由于存在水資源缺少的情況進而嚴重限制了石油化工企業的發展。所以需要高度重視對于污水的處理以及回收利用技術。在石油化工行業,在進行石油加工的時候不僅會造成較多的水以及水蒸氣的流失,而且大多數的水體都會變成污水,所以石油化工企業必須對這些污水進行深度處理,把污水轉換成可用水資源。還有就是通過處理的污水可以使用于企業雜用水這些方面,這樣可以有效的提升石油化工企業的水資源利用率。(2)城市污水回收利用于工業水。城市建設和人們的日常生活會產生較多的污水,由于這些污水的水質會好于石油化工污水的水質,所以深度處理技術難度會降低,并且在大多數的地區能夠使用城市污水回收利用和石油化工產業相結合,進而提升水資源利用率。

4結語

由于人們的生態保護意識的持續增強,并且我國可用水資源的減少,人們開始增加對于石油化工污水處理的重視程度,由于石油化工污水比較復雜,并且有著大量的污染物,進而很難進行處理,并且會造成比較嚴重的污染,一般的處理技術很難完成處理工作。國內外對石油化工污水的處理方法主要有固化、注入深度地層、沉降處理后直接排放、回注、焚燒、填埋等化學和物理方法。化學固化法可以使被固化后的有害物質不再向環境和地層進行擴散和遷移，但固化處理需很高的資金，一次性處理量大；回注法是將石油化工污水化學絮凝等方法處理后應用于配制鉆井液或將其注入井中，但是優良的絮凝劑較少；焚燒法處理資金較高，而且會給大氣造成二次污染；填埋法易對地表及地層水產生污染。這些方法雖然在一定程度上對石油化工污水進行了處理，但是石油化工污水中的有機污染物并未完全分解，依然對環境可能造成污染。所以,當進行處理的時候,需要在一定的基礎上,使用高級氧化生化組合技術或者是厭氧好氧組合技術,并且需要增深對于污水處理技術的研究,進而促進污水處理技術的發展。

參考文獻;

[1]李丹,俞磊,陸祺.關于石油化工污水處理技術的現狀及其發展趨勢[J].化工管理,2014，(32):270.

[2]韋浩.石油化工污水處理技術的現狀與發展趨勢[J].化工管理,2014，(32):273.

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1.2綠色技術勢在必行

石油化工生產環節會產生污染物質，直接排放能夠引發環境污染，但廢氣物中含有大量生產所需的原料，直接排放還會造成原料浪費，生產成本增大。由此可見，應用綠色生產技術是勢在必行的，化工企業長期發展必然要在工藝上做出進步，對排放物質進行檢驗，并制定有效的分離處理方案。傳統廢棄物處理技術只是統一的分離，將有機復合物提取出來，但再次利用的效率并不高，分離效果也不明顯。綠色技術是在生產環節與排放處理環節共同進行的，從根源治理污染，效果顯著，對生產工藝做出創新還能避免出現原料浪費現象。選擇生產原料時也會使用新型材料，以此來代替傳統污染嚴重的化工材料，實現環保目標。

2綠色技術在石油化工中的應用

2.1綠色化原料

2.1.1無毒原料。綠色生產技術中所選用原料要做到清潔無毒，隨著生產工藝不斷進步，傳統生產工藝中使用的有毒物質已經被新型材料所代替，一氧化碳經過研究調制被應用在生產環節中，塑料制品是石油化工生產中最常使用到的原料。傳統生產工藝中使用聚乙烯材料制作一次性飯盒，埋入土壤后不能降解，造成垃圾污染，新型生產技術使用玉米淀粉代替這種材料，埋入土壤經過三個月的時間可以降解，并且不會產生毒害物質。這正是無毒原料的典型應用案例。碳物質是各類工業生產中必備的成分，具有吸附性質，將這種原料與其他制膜材料相結合，在功能上會有明顯進步。除固體廢棄物之外，光、氣體污染也要得到重視，結合環境容納量對排放量做出計算。

2.1.2可再生原料。綠色技術提倡使用可再生能源，石油是寶貴的生產資源，再生時間漫長。因此在生產環節中將其規劃為不可再生能源。將煤炭與石油作為主要化工生產原料，會增大生產成本，綠色技術得到落實后越來越多的生產企業使用水解葡萄糖代替原有材料。這種可再生材料具有良好的催化能力，能夠滿足化工生產中的元素反應需求。其他類型的可再生能源制作工藝也在逐漸完善，現已投入生產使用中。

2.2綠色化化學反應

化工生產與化學反應是分不開的，反應過程中釋放出的氣體很容易引發環境污染。綠色技術應用后針對化學反應生成物質做出研究。優化反應環節，以此來減少污染氣體排放量。元素在反應不充分的情況下容易生成污染物質，因此添加高效的催化劑可以避免此類現象發生。2013年，我國二氧化氯的排放量達到全球第一位，已經超過了2,000噸大關。我國所排放的二氧化氯大都是石油化工生產中由于化學反應無法完全導致的。目前，有機原料生產中，乙烯、丙烯的聚合、乙烯直接氧化制環氧乙烷等反應都是利用原子經濟反應開發的。這些化學反應與傳統化學反應相比來說，使用了更加高效的催化劑，制造工藝先進，副產物少，環境污染小。

2.3綠色化催化劑、溶劑

2.3.1催化劑綠色化。在石油化工生產過中，三氟化硼、硫酸、三氯化氫等物質被普遍作為催化劑來使用。這些催化劑均含有劇毒，會對環境造成嚴重污染，威脅到人們的身體健康。經過長時間的研發，國外很多公司在利用乙烯、丙烯、苯烷基化生產乙苯、異丙苯的時候，已經率先使用Y型分子篩、ZSM-5分子篩等固體酸催化劑來代替有毒的三氫化鋁、氫氟酸等催化劑，讓生產乙苯、異丙苯等物質的過程做到了零廢物排放。

2.3.2溶劑綠色化。當前溶劑綠色化最為活躍的研究領域即為超臨界流體的開發與使用，尤其是超臨界二氧化碳的應用。超臨界二氧化碳即為溫度與壓力都在其臨界點之上的二氧化碳流體。這種流體的物理性質十分珍貴，其具有液態溶劑的溶解度與黏度較低的特性，與氣體特性相似。但是由于高度的可壓縮性，其密度、溶解度、黏度等指標都可以通過壓力來進行調節，并且無毒、無污染、經濟實惠，具有其他有機溶劑不可替代的優勢。因此，超臨界二氧化碳已經被作為多種有機反應的溶劑被應用。

2.4綠色化產品

化工產品已經在人們的生活與工作中普及，化工產品的使用與人們的身體健康有著直接的聯系。例如，現代化學建筑材料與裝修材料中所含的高濃度甲醛等有害物質被釋放到室內，往往導致人體中毒，甚至身亡。又例如，濃度過高的農藥是導致食物中毒的重要原因之一。含磷洗衣粉中的磷是導致環境污染的重要物質。目前，國外已經成功開發可以用來保護大氣臭氧層的氟氯烴的替代用品，以及可以防止白色污染的生物降解塑料等。國際上還在持續開發研制對環境更加友好的化工產品，例如THPS殺菌劑等。為了減少汽車尾氣中的一氧化碳以及烴類產生的臭氧與光化學煙霧對大氣的污染，新配方汽油問世，新配方汽油中對汽油的蒸汽壓和苯、芳烴等物質的含量有嚴格的限制，而且汽油中還需要加入含氧化物。

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以信息化帶動工業化是我國的國策，是促進我國工業化建設重要指導思想。目前，我國石油化工企業正處于現代化建設階段，特別是儀表系統正朝著智能化、數字化和網絡微型化發展，體現了我國信息化帶動工業化發展已見成效。但與國外相比，我國在相關技術的研發上，仍存在諸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推動石油化工企業現代化建設。

1 新型自動檢測與分析儀的應用

隨著科學技術的不斷發展，儀表系統正朝著智能化、數字化和網絡微型化方向發展，石油化工企業的自動檢測儀表在應用水平上得到很大提高。特別是在適應現場總線控制系統的需求上，迅速發展了現場總線型變壓器。該變壓器實現了全數字模式，不僅結構簡單，而且穩定性和分辨力均優于一般智能型變送器。目前，現場總線數字化儀器的發展比較成熟，具備良好的可互操作性和穩定性，廣泛應用于石油化工的過程控制領域。石化企業積極推進相關系統的應用，特別是提高先進控制應用水平。就目前來看，為確保產品質量、提高儀表應用水平，主要在線分析儀表有：在線液相色譜儀、在線油品質量分析儀等。而最新的 NIR 光譜分析儀已成功應用于石化企業的煉油調合系統；新一代低成本汽油質量指標快速測定儀在實際應用中取得較好效果。同時，軟測量技術也發展迅速，在解決石油化工企業分析檢測難題上，發揮了重要作用。維護工作一直是石化企業的重要工作，尤其是對預測維護養護工作，關系到系統正常運行。就實際來看，一些企業構建有實時傳感和在線聯機系統，以對加熱爐效率、熱交換器等進行監控。并采用先進的儀表與系統，具備有診斷和預測維護保養的功能，進而實現了生產設備最優化，生產潛力增幅在1%~3%，相比非計劃維護費用減少了近 20%。

2 先進控制的應用

在石油化工企業現代化發展的進程中，生產裝置采用了先進控制，不僅有效地提高了產品質量、降低運行成本，而且裝置運行可靠安全，帶來了十分明顯的經濟效益。目前，諸多先進控制技術已發展成熟，如多變測量、魯棒PID控制等的成功應用。先進控制有如下特點：（1）先進控制是以模型為策略。如當前的模型推斷控制、模型預測控制等，這些模糊智能控制已成為先進控制的重要發展方向；（2）可以應用于復雜過程的控制。如多變量耦合、大時滯等；（3）以強大的計算能力為支撐，實現先進控制，如先進控制可以在 DCS/FCS 中實現。目前，國外在該領域的研發比較成熟，有美國生產的控制器DMC-PLUS、日本生產的控制器 SMOC 等。而國內的主要研究力量是浙江大學和清華大學，并已取得一定的成功。目前，先進控制已在中石油和中石化的幾十套裝置中運行成功。且主要有：延遲焦化、柴油加氫、催化裂化、聚丙烯等，并已取得了較為顯著的經濟效益。

3 石油化工儀表與控制系統的現狀分析

3.1 現場總線控制系統現場總線在工業控制技術領域中產生了重要的影響，它是一個開放性的系統，在使用的時候可以和現場的網絡以及控制儀器相連接，在操作的時候可以實現相互操作，這樣在使用的時候能夠實現分散分布操作，同時也能更好的提高控制性，在石油化工儀表控制系統中，現場總線控制系統已經慢慢成為了主要使用的系統，而且，在不斷使用的過程中，它可以更好的提高儀表控制系統向著更好的方向發展。

3.2 FCS 與 DCS 進入共存時代DCS 是上個世紀七十年代產生的一種系統，隨著時間的推移，這種系統已經慢慢走向了成熟，這種系統在使用的時候技術性和可靠性非常好，因而得到了廣泛的使用和推廣。FCS 現在正處于發展期，目前并不是十分的成熟，它和 DCS 相比在功能上更加的完善，但是也是存在著一些缺陷的，隨著科技水平的提高，FCS 出現的缺陷一定會慢慢解決的。在未來的很長一段時間內，DCS 和 FCS 會出現共存的情況，在 FCS 系統不斷完善以后，DCS 系統才會被慢慢取代，進而消失。

3.3 現場總線與 DCS 的結合運用現場總線和 DCS 相結合，是將現場總線智能儀表和 DCS 進行連接，這樣可以更好的發揮 DCS 的優勢，同時也能更好的推廣現場總線的應用，這樣不但可以降低成本，而且兩種系統在綜合以后發揮出來的優勢更加的明顯。總線在不斷推廣的過程中，能夠更好的實現一體化功能，同時也能更好的對現場設備進行控制和管理。

3.4 先進控制及優化的應用目前，我國已經能夠掌握并熟悉應用一些控制技術了，比如魯棒 PID 控制和多變量預測控制技術。先進控制技術的實施，讓系統裝置更穩定，運行更安全，同時也提高企業生產產品的質量，保證了收率，降低成本，增加了收益。使企業取得了顯著經濟效益。

3.5安全控制系統的應用

由于現代化石化企業的裝置規模越來越大、制作過程越來越復雜、運用材料易燃、易爆等特點，對設備的安全性提出了更高的要求，為了使設備運行的可靠性有效提高。石化企業更加重視安全控制技術在儀表控制系統中應用，緊急停車系統在避免工業災難、減少工業事故損失方面起到了積極和重要的作用。安全系統包括緊急停車系統、生產裝置健康監控技術、安全儀表系統等方面。

4 石油化工儀表控制系統的發展

儀表控制系統的數字化、智能化的發展方向和系統十年的發展歷史經驗，告訴我們自動化儀表的應用是儀表控制系統發展重中之重。儀表用戶發展自動化技術得到了越來越多的重視，同時也取得了令人矚目的發展。儀表控制系統的發展方向首先是先進控制系統的應用，為了保障裝置穩定的運行，石化企業在裝置上應用先進控制系統，同時系統的安全性得到提高，降低運行成本，為企業帶來明顯的經濟效益。模型的控制策略是基礎，先進控制是目前基于控制系統的一個重要發展方向，如智能控制和模糊控制。處理復雜的多變量過程控制問題通常所采用的是先進控制系統來完成的，先進控制是建立在常規單回路控制之上的動態協調約束控制，可使控制系統適應實際工業生產過程動態特性和操作要求。先進控制的建立需要有足夠的計算能力來支持，可以通過 DCS/FCS 來實現，國內和國外都有成功的實例。石化系統與美國 Honeywell 公司合作，使催化裂化裝置先進控制得到了成功實施。自動化技術的發展趨勢：ERP/MES/PCS 三層管理與控制系統，石化企業生產與經營過程，大致可分為三層：操作控制層是 DCS/FCS 的安裝、數據庫實時更新；生產管理層是生產調度、油品儲運等；經營管理層 ERP。近些年，ERP/MES/PCS 三層管理與控制系統是自動化技術是石化企業采用方式，也是其發展方向。MES 系統，通過對物流的綜合跟蹤管理，可有效降低油品的損耗。現代石化企業更加重視安全控制系統的應用，安全系統融入儀表控制系統及信息系統一體化管理的是儀表控制系統安全管理的發展方向。安全儀表控制系統智能化管理將會在不久的將來得到更廣泛的推廣和應用。

5 結束語

信息化能夠帶動工業化發展，同時工業化也能更好的促進信息化發展，石油化工儀表控制系統的發展過程就證明了這句話，將現場總線技術和信息化技術進行綜合，可以使石油和化工業共同的進步。不斷推廣綜合自動化系統，可以提高和完善系統的應用，同時也是企業提高控制系統水平的重要手段。

參考文獻

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1.RCM的產生與研究過程

RCM的中文意思是“以可靠性為中心的維護”，在上世紀60年代末期，美國的航空研究領域已經開始了對RCM維護模式的探索。直到1991年，英國的Aladon維護咨詢有限公司才以RCM研究成果為基礎，為RCM重新定義，亦是今天RCM的定義——一種用于確保任一設施在現行使用環境下報出實現其設計功能狀態所必須的活動的方法。

2.RCM與傳統設備維護的分別

2.1 在設備故障方面上，傳統維護認為設備的故障與設備的使用時長是有關聯的，定時維護能減少故障的發生；RCM模式認為故障與設備使用時間沒有直接的關系，定時維護也不一定能有效阻止故障發生。

2.2 故障問題上，傳統模式認為設備是沒有故障潛伏期的；而RCM模式則認為設備都有故障潛伏期，能通過檢測手段來預防故障。

2.3 預防性維護問題上，傳統觀念認為對設備進行預防性診斷維護能提高設備的性能，降低設備的故障風險，能做預防性維護的都做；RCM觀念則反對傳統觀念的說法。

2.4 維修人員選定上，傳統模式認為制定維修方案的應該由專業的維護人員制定；RCM模式則認為，維修方案應該由維修人員和操作使用人員共同研究制定。

3.RCM在我國的石油化工產業中的應用

RCM的應用廣泛，開始主要應用在航空、軍事、核設施、鐵路等領域上。隨著國家的生產力水平上升，以科技為代表的生產力更是得到了關注。我國的石油化工產業引進RCM維護技術，能有效地對石化設備進行風險分析，對不同的設備制定出高效率的維護策略，大大減少了傳統模式中耗費預防性維修的費用，提高了設備的運作性能，記錄了設備的維修情況和問題解決程度，使石油化工產業更具科技化。

二、RCM在石油化工設備維護工作中的應用

石油化工的設備需要日常的維護和管理，RCM維護技術的應用和發展是石油化工的維護人員和管理人員在操作過程中更加有效率、有步驟。而石油化工設備中，涉及到動置設備和靜置設備兩種，現就動置設備展開論述。

1.石油化工中的動置設備

動置設備指的是，在石油化工生產中，用于運送液體后提供所需壓力與流量的泵里和運送氣體時提供壓力與流量的壓縮機類。按照泵類和壓縮機類的工作原理，又能將兩者分為速度式和容積式。速度式又能分為葉片式和噴射式。葉片式之下還可以再分為離心式、混流式和軸流式，以離心式為最常見的模式。而容積式也可以分為回轉式和往復式。

2.操作動置設備時常見誤區及處理方法

石油化工的設備都是先進設備，但往往會產生一系列的設備故障和操作問題。常見問題有五：

2.1 離心泵抽空。對于離心泵抽空的處理方法，可以嘗試排凈泵內的氣體；開大入口閥或疏通管線；提高入口壓頭；降低介質溫度；適當降低介質粘度和聯系鉗工打開清理。

2.2 離心泵軸承溫度升高。處理方法有：加注油；更換油和根據要求適當減低負荷。

2.3 離心泵震動。處理的方法如下：排凈泵內氣體；提高吸入壓力；檢查葉輪并緊固；消除雜物；修正動平衡；更換轉動軸；更換軸承或調整間隙；消除共振。

2.4 泵出口壓力超標。方法：開大出口閥或檢查修理出口閥；查找原因減輕出口閥壓力；更換出口壓力表；

2.5 密封泄漏。處理的方法如下：聯系鉗工修理機械密封；更換填料或壓緊壓蓋。

3.動置設備的日常維護

石油化工的設備具有高度的技術性和科學性，對于石化設備的操作使用有關部門應對應制定操作和維護設備的要求與程序，力求做到保護設備，積極工作的形勢。而對石油化工的設備，日常保養有以下幾點：檢查好各封面有否泄漏情況；冷卻系統和密封系統是否在通暢的情況下運作；設備的壓力、溫度是否在合適的范圍內；運轉是否震動；安全性能是否無礙；排凈系統中有否清潔；聯軸器、安全罩有否松動等等。

我國的石油化工產業正處于上升時期，在進步中要不斷積累經驗，借鑒外國的先進技術，學習一些能提高效率的生產方法。RCM維護模式在石油化工中的運用，無疑是開創了中國石油化工產業新的時代，科技就是生產力，這就是一個真理，運用科技提高生產力，更加符合我國社會主義創新思想的新潮流。在發展新產業和鞏固舊產業的過程中，我們不能固步自封，勇于嘗試，勇于創新，這樣才能打造更好的經濟環境。

參考文獻

[1]何鐘武，淺談國內外RCM的技術的研究與應用[J]，硅谷，2006

[2]任世科，RCM技術在石化企業中的應用[J].中國石油和化工標準與質量，2008

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1．2主體設置

在這個系統構架中，以火災報警系統為主體，可燃有毒氣體傳感器通過相關的控制器以及直接數字控制器將原本的模擬信號轉變為高低壓電平開關量輸出信號，同時兩者之間相互連接。這是一種比較完善，經濟實用的報警檢測系統，同時也是目前采用較多的火災自動報警和氣體檢測系統構架。

1．3完整設置

根據相關要求，同時依據裝置生產區域和輔助生產區域危險等級的不同，需要將生產區域中所有的自動火災報警設備、可燃有毒氣體傳感器、可視主動火焰傳感器以及雨淋系統等的控制信號和動作返回信號等所有相關的信號連接在可編程控制器上;在輔助生產區域內，則是設置火災自動報警系統，該系統采用的是二總線制，其中包括報警控制器、煙霧傳感器、手動按鈕以及空氣取樣傳感器等，同樣還是把發生火災時控制器的輸出信號送到可編程邏輯控制器上，通過可編程控制器的輸出接口將所有信號傳送至控制室，這兩個部分合在一塊就是一個完整的火災自動報警和氣體檢測系統。

2不同報警和檢測系統的性能以及優缺點

2．1第一類系統的構架

該系統通常是國內投資企業采用的方式，采用的背景是基于設置的火災報警設備基本上是國內的自主產品，這種結構的有點在于投資少而且比較獨立，但是該系統無法接收可燃、有毒氣體傳感器的模擬量信號，所以在火災報警系統是單獨安裝在裝置區內的控制室和變電所等地方，同時可燃、有毒氣體傳感器則是接入DCS系統，兩者之間互不相干。在裝置生產區域的火災報警設備基本上是安全型非地址碼、報警按鈕，而國產的手動報警大多是不放水的。如果是安置在室外使用，就必須要加非標防水外罩，這樣的火災自動報警和氣體檢測系統大多情況下都會存在一些缺陷:比如在建筑物進行大修期間，DCS系統會停止工作，導致氣體傳感器停止工作，一旦可燃、有毒氣體發生泄漏，檢測系統無法檢測到，給裝置區域帶來極大的安全隱患。而且在建筑物進行大修期間，如果檢修工在使用焊接設備時，可燃砌體發生泄漏并且已經達到上限值，同時DCS系統停止工作無法報警，那極易引發火災。而且化工裝置與民用建筑不一樣，在裝置變電所的夾層中，因為夾層內灰塵比較多，而且還潮濕，煙霧傳感器的智能程度有限，所以設置在電纜夾層中的煙霧傳感器經常會誤報警，大大降低了火災自動報警和氣體檢測系統的可靠程度。

2．2第二類系統的構架

該系統通常是專裝置區域建筑物內二總線制火災報警系統，為了保證該系統的可靠性，該系統中火災報警設備和砌體檢測設備大多數情況下是采用進口或者是合資產品，這個系統的優點在于投資較少而且系統可靠性比較高，尤其是在建筑物大修期間系統仍然可以正常工作，也容易管理。缺點就是該系統的響應時間比較長，在火災發生時無法顯示具體的模擬量信號數值，尤其是風向和風速傳感，無法準確的區分建筑物和裝置區域的安全等級。

2．3第三類系統的構架

該系統最為完善而且更加安全可靠，在國外的大型項目中得到了廣泛使用，在國內則是運用在大型石化聯合裝置中。該系統是在生產裝置的建筑物內設置二總線火災報警系統，其中包括了火災報警控制器、煙霧感應傳感器等。雖然這個系統比前兩個系統更加可靠完善，但是它的造價也偏高，而且后期的維護成本也比較高。

3如何合理設置火災自動報警和氣體檢測系統

通過上述的描述，以上三種火災自動報警和氣體檢測系統應用的背景和裝置規模都是不一樣的，第一種火災自動報警和氣體檢測系統的構架存在著明顯不合理之處，缺陷也比較多，所以在日后的化工裝置中應該不采用該系統。第二種系統構架與第一種系統構架相比就完善了很多，所需的費用卻很少，而且現場的防爆手動報警按鈕采用的是地址碼按鈕，這就節省了電纜和施工費用，同時該系統還可以通過模擬量信號模塊接收到可燃、有毒氣體傳感器的模擬量信號，通過與現場其他信號和控制設備的輸入輸出模塊相連接，就構成了簡單而且比較可靠的火災自動報警和氣體檢測系統。第三種火災自動報警和氣體檢測系統最可靠最安全，除了系統造價比較高外，還沒有發現其他的缺陷，所以該系統可以應用在大型的化工裝置中，可以發揮出很大的作用，同時這個系統還符合相關的規定和條款。

4火災和氣體檢測裝置報警系統的合并設置

在大型聯合裝置中，區域控制中心和全廠控制中心等的可燃、有毒氣體檢測報警系統可以優先考慮與火災報警系統的合并，即所謂的火災與氣體檢測報警系統。火災與氣體檢測報警系統的職責是通過專門的傳感器和檢測儀器，檢測出早期火災和可燃、有毒氣體的泄漏，有相關設備發出警告提示工作人員進行相關安全操作，組織人員的撤離和疏散，或者也可以通過預先設置好的聯鎖邏輯程序自動開啟保護措施和救護裝置;另外火災與氣體檢測報警系統還可以通過遠程報警系統使得自身能夠得到及時救援，從而是原本可能發生的火災貨中毒事故在一開始就就被處理掉，使已經發生的事故得到及時有效的控制，保證相關工作人員和生產設備的安全。火災與氣體檢測報警系統的職責包括生產裝置現場的所有火災和可燃、有毒氣體的檢測報警，中央控制室和機柜之間等建筑物內的火災報警和聯動通常是由另外一套火災自動報警系統負責，這樣就實現了生產裝置現場可燃、有毒氣體檢測報警系統和火災檢測報警系統的合并設置。在功能方面，這兩個系統有著許多相似的地方，單獨進行設置的話，無論是初期投入還是后期的維護都是不經濟的，這種現象主要是以下幾個原因:第一點，行業管理之間不同的設計規范，工業和民用建筑物內的火災報警系統的設計規范是GB50116－2013中的火災自動報警系統設計規范，而可燃、有毒氣體檢測系統采用的是GB50493－2009中的設計規范，不同的標準所要求的內容也是不一樣的。第二點，長期以來火災與氣體檢測報警系統由3個不同專業來負責設計，不同專業對一體化控制的思想認識不一樣，對其他專業的認知程度也不高，這就造成了重復設置，重復設置不僅給資源造成了很大程度上的浪費，同時也給后期的維護工作帶來不小的麻煩。第三點，不同行業采用的標準不一樣，廠家依據不同標準生產出的產品也有所不同。火災自動報警系統大多數采用的是總線型檢測儀表，而火災與氣體檢測報警系統采用的是常規點對點的模擬信號和開關信號回路，導致有些時候兩個系統無法兼容。

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一、DCS的主要構成

DCS主要由控制站、操作站和工程師站、數據通信及網絡等三部分構成。

1、控制站DCS系統中,控制站是一個完整的計算機,實際運行中可以暫時在不與操作站及網絡相連的脫機情況下,完成過程控制策略,保證生產裝置運行。從計算機系統結構來說,控制站屬于過程控制專用計算機,其微處理器從8位發展到今天的32位甚至64位。控制站作為一個完整的計算機,它的主要I/O設備為現場的輸入、輸出處理設備,即過程輸入/輸出(PI/O),包括信號變換與信號調理,A/D、D/A轉換。在信號變換過程中采用隔離技術以防止來自現場的干擾信號,以及與現場連接的端子及輸入、輸出信號的物理位置的方便確認,這是至關重要的。

控制站是整個DCS的基礎,它的可靠性和安全性最為主要,死機和控制失靈的現象是絕對不允許的,而且冗余、掉電保護、抗電磁干擾、構成防爆系統等方面都有效而可靠,才能滿足用戶要求。

2、操作站和工程師站DCS系統形成初期操作站各工程師站合一,即操作站具有操作員功能、工程師功能、通信功能和高級語言功能等。其中工程師功能中包括系統組態、系統維護、系統通用(Vtility)功能。

DCS操作站是典型的計算機,有著豐富的設備和人機界面。目前大多數DCS操作站和工程師站已采用高檔PC機或工控機,WindowsNT(或Windows98以上)操作系統、客戶機/服務器(C/S)結構、DDC(動態數據交換)或OPC(用于過程控制對象鏈接嵌入)接口技術,可通過以太網接口與管理網絡相連。在采用通過監控圖形軟件(如iFIX、Intouch)這一點上,各DCS廠家做法不一,有的廠家以此為平臺,形成“軟DCS”操作站,這多用于中小型DCS系統,或以此類軟件為核心,進行二次開發;有的廠家對原來的組態軟件進行改造,使之符合上述特點,滿足系統開放要求。操作站要實現其多項功能,必須完成數據組織和存儲兩方面任務,如與工位號相關的一些數據,在操作站中要對由某控制站某端子與現場儀表相連的,由物理位置決定的工位規定工位號(即特征號或標簽Tag)各工位說明(可以用漢字),使之與工藝對象一致,以保證工藝操作人員的操作,工位號可以在整個系統中通用。其它還有系統配置、操作標記、趨勢記錄、歷史數據管總貌畫面組態、工藝單元或區域組態等,這些均組織成文件,最終形成數據庫,存儲在硬盤的相應區域,使數據具有獨立性和共享性、保證數據的實時性、完整性和安全性。

DCS系統組態、操作站組態、控制站組態(上小節中已講到)均有相應軟件,為DCS用戶的工程設計人員提供人機界面。

3、數據通信及網絡上兩節所述控制站、操作站、工程師站,均為通信網絡的節點,DCS網絡上的節點還可能有上位機(或稱高級控制計算站)、與工廠管理網相連的網關等。DCS網絡是DCS的生命線,在DCS整個系統的實時性、可靠性和可擴充性方面起著重要的作用。

在當前DCS中通信功能的發展是與全廠管理網絡(以太網)技術相融合,逐漸實現通信網絡由多重結構向扁平化過渡,所以更具有開放性。

DSC系統的規模與通信能力有關系,而通信的復雜性主要表現在品的互聯問題,這樣才能夠既保證了系統的擴展性,又保護了用戶的初期投資。到目前為止,IEEE802.4令牌總線傳輸方式的通信協議和IEEE802.5令牌環網傳輸方式的通信協議在DCS系統中應用最廣,又近年來因為采用以太網的互聯網的普及以太網技術的提升,IEEE802.3辦公自動化用局域網標準(人們俗稱以太網標準)在DCS系統中已有多家采用。

二、DCS在石油化工行業中的應用

到目前為止,用戶對DCS所存在的問題,有三個方面的意見是一致的,即系統開放性問題;與現場傳感器、變送器、執行器的接線問題;價格較貴問題。這些問題在第三代DCS中已開始得到解決。在21世紀,新一代的DCS應滿足用戶這方面的需求。下面談談在石油化工行業中應用DCS兩個問題。

1、選型問題

石化行業在應用DCS中，無論新建項目或是改造項目，首先是DCS的選型問題。監於各種DCS有其通性，而且參與競爭的DCS廠家或系統集成商較多，所以各設計院或業主在標書中均不指定DCS的型號，只規定I/0點數、控制回路數、控制室與現場工藝裝置之間的物理位置、人機界面要求、先進控制或數學模型優化等方面的要求、與整個企業管理網絡之間關系等項要求，標書中為了顯示公平、公正、公開的原則，還提出DCS應符合各種標準或特殊的性能指標等等。這里要提醒買方，由於這些年國產DCS水平提高，應在標準和各項特殊指標和投標資格的規定方面給以重視，如以往在標書中多列出國際或國外的各項標準，而對國內DCS等相關標準重視不夠或不了解，如目前國內DCS是依據GB/T、18271.1-2000、GB/T、18271.2-2000、GB/T、18271.3-2000過程測量和控制裝置通用性能評定方法和程序等標準，這應列入標書中，這種要求是正當的，正直的。

關于業績問題，這是DCS選型和投標方資格論證的一個敏感問題。DCS的功能比較復雜，DCS開發過程是針對不同行業的，而且具體的工程項目的要求也很多，很難對DCS作唯一的選擇，所以如某DCS用於本類工程較多，這樣業主選用該DCS，選型風險就比較小，這是合情合理的。但國產DCS歷史較短，在某些行業大型工藝裝置上使用的業績較少或沒有，所以“實績”這個門檻問題還要具體情況具體分析，如某國產DCS可靠性很高，在類似工藝的中小裝置上應用很好，又有系統擴充能力等再加上國產DCS廠家，掌握原程序，可以按照業主要求增加某些特殊功能等，所以在同等價格的條件下，可以參加竟爭。

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我國雖然不是石油大國，但是，石油產量也是在不斷加大的開發階段，我國還是使用傳統的石油開采設備是石油的裂解裝置，也是一種以加工原材料為基本的生產模式，在生產過程中管道中主要是一些有毒、易爆、易燃的物質，所以管道的安全性是保障整個生產過程的關鍵，我們必須要將管道的安裝進行嚴格的把關，為以后的生產奠定基礎。石油管道的設計在石油設備布置中占據主導性的地位，安裝的過程要在設計內容的基礎之上，再根據自身單位的工作要求特點，進行合理的發揮。管道的密封性和受壓能力是管道的安全中兩個較為重要的指標。石油化工管道的安全性，不僅關系到企業的生命，同時也與我們息息相關，管道一旦泄露，將會造成不可挽回的社會影響。

二、試驗前的準備工作

通過對管道多年的研究，就管道安裝技術，從根本上說，與產品的設計和材料有很大的關系，而管道的質量又對石油化工裝置的設計與安裝現狀而言都是十分關鍵的所以在工作中確保裝置的安全在整個工程領域都是關鍵性的環節，也是保證安裝質量的基礎，所以一般的準備工作從以下幾個方面考慮。

1.技術準備在一些大型的石油化工企業中，一般化工的裝置都很繁多，而且系統較為復雜，各種管線之間有很多的交錯聯系，所以能夠保證壓力測試的正確、合理的進行，就要提前做好準備工作。首先，技術人員要對工藝流程圖進行合理編制，制定出科學、合理的設計安裝方案，方案已定要準確明了，避免在以后的工作中由于不清晰造成失誤，埋下質量安全的隱患。

2.完整性檢查

管道的壓力測試一般都是在試壓準備完成后進行的，在試壓準備沒有進行完整、合理的工程檢測完成之前，不能進行試驗。完整的試驗一般指在管道安裝設計方案和相關文件作為技術的依據，施工人員的素質和檢驗技術標準作為試驗的流程，對工作措施和模式進行分析。在試驗過程中，工作人員必須對每個管道都進行檢查，并且對流程也要進入深入的分析總結，在檢驗完成后詳細的表明質量檢驗文件，并且要經過相關部門進行再次審核。完整性檢查分為兩個部門，即硬件檢查和軟件檢查。

3.物資準備

管線的試壓介質可以分為兩種類型：氣體和液體。氣體一般采用空氣、氮氣或者干燥的無油空氣等。液體一般采用潔凈水和純水等。如果對管線沒有特殊的要求，一般就采用水為介質。由于試壓工作是一項比較危險的工作，所以在進行之前一定要進行比較充分的準備工作。準備工作包括維護保養、安全檢查、儀表的校驗、試壓臨時管線安裝布置、材料的準備以及各種隔離設施的布設和現場的物質布置等。

4.壓力試驗

壓力試驗主要是指管線在承受高溫條件下的承受能力，承受內壓管線的試驗壓力應該是設計壓力的1.5倍，當ps在實驗的條件下，產生的屈服度應力超出規定值時，就要降低試驗壓力，保證在不要超出屈服強度時的最高試驗壓力。當氣壓強度檢驗合格后，再將壓力降到氣密性試驗的壓力，保持穩壓30分鐘后，如果管道沒有泄露而且壓強沒有降低，這樣視為合格。

5.試壓安全技術規定

由于管線試壓具有一定的危險性，所以應該在試驗前做好安全技術措施。被試驗的管段長度不要超出1000m，試驗用到的臨時加固措施也要進行檢驗，保證其安全性。試驗的壓力表精度大于1.5級，量程應該選為被測壓力的1.5～2倍，如果試驗環境較冷，還要做好防凍措施。

三、石油化工生產中管道工藝和技術

1.泵入口管支架的設置

泵的入口架應該設置為可調節性的，最好將閥門設置在管道側前方，節水由下部排除，這樣比較方便操作。

2.氣阻

一定在泵的進線管設置時不能有氣阻，因為這是一個容易忽視的部分，從表面是無法辨認出的，就算局部的氣阻也有可能嚴重的影響到泵的正常工作，這也是常見的問題。

3.管道柔性

有一種管道是用來連接動設備和靜設備管口的，這種管道如果設計的柔性過大，在管道推理作用下容易發生偏轉，所以一定要設計管道管口在允許值范圍內。

4.設計逆流換熱裝置

冷水換流設備中，冷水是由管道的下部向上流動的，從上部的管口排出，這樣供水一旦發生故障，管道內部還會有水存積，不會馬上排空，如果作為加熱器，那么還能用熱蒸汽加熱，熱蒸汽從上部引入，水凝結后從下部排除。在設置返回線各段的管線長度時一定要根據實際情況，合理設置，設計的合理了就能防止管嘴處受到的壓力過大。

5.塔和容器的管線設計

一定要將分餾塔與汽提塔之間的管線合理布置，一般的裝置在分餾塔到汽提塔有調節閥組，調節閥在安裝時應該靠近汽提塔，這是為了保證調節閥前有足夠高的液柱。如果分餾塔的塔頂壓力是用熱旁路控制的，熱旁路一定要保證足夠的短，在設計管道上的調節閥時要接收介質的容器，這是為了盡量減小管道的震動。

6.管線的設計

在檢驗泵是否處于正常工作狀態中重要的一個部分就是吸入管道設計，這是很關鍵的步驟。在安裝泵管道口的變徑時，保證變徑不會積聚氣體，其中安裝方式可以采用項平安裝也可以采用底平安裝，具體選擇要根據不同的管道情況進行。

7.采樣點的設置

采樣點要設計在主管道上，還要在主管道分支前的管道上安裝，不能在死角或者偏角處設置采樣點，因為這些地方的采用點不具有代表性，更不應該設計在管道的底部，這樣很容易造成堵塞。

四、管架的設計

管架的設計和管道設計是緊密聯系的，如果管架設計不當，那么管道在實際運行當中容易受損，這其中管道的運轉組件極易受損，所以管架的設計安裝也是極其重要的一個環節。

1.管架中的彈簧架

管架的設計是否合理體現在，能很好地配合管道運行和設計中是否出現浪費。在管架設計中，應該減少彈簧架的使用，因為彈簧架比普通的架子要貴好多，而且彈簧架在使用過程中還有失效的危險，彈簧架一旦出現失效，可能會造成整個系統癱瘓。所以從實用和節約的兩方面考慮，應該使用剛性架。

2.沿塔敷設的管線

沿塔敷設的管線一般只設一個承重支架，如果管道系統太過龐大，使支架負重超出限制，就要再設一個支架，第二個支架就要設置彈簧吊架，然后每隔一段都要設置一個吊架，這是為了確保支架的安全性。

五、總結

由于石油化工生產中石油化工工藝管線數量眾多，危險系數較高，且在整體裝置中的地位十分重要，所以一定要嚴格按照要求和設計說明進行設計，隨著社會的發展，傳統的管線設置難免會有不足之處，所以設計者一定要從設計方法和手段的不斷進步中地提高設計質量。人的設計肯定也或多或少會出現失誤或者差錯，這就需要我們跟上時代的發展步伐，學習國外的先進技術，利用現代的高科技進行石油化工工藝管線設計，這樣就能使設計工作更高效、更優質，使一些人為的失誤降到最低，新的設計要求，是對設計者知識水平不斷更新提高的要求體現。總之，一定要在嚴格的管理和設計要求下，保證化工石油管線的正常工作是企業和人民共同的目標，只有完成了這樣的目標，各類工藝管道的安裝質量就得到了保證，企業和人民的生產和生命安全也得到了保障。

篇12

一、石油化工企業人工操作的危險性

1.現場人工操作用人多，一旦發生事故件直接造成人員傷亡。

2.人工手動控制中很難嚴格控制工藝參數，稍有不慎即會出現投料比控制不當和超溫、超壓等異常現象，引發溢料、火災甚至爆炸事故。

3.作業環境對人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業危害。

4.設備和環境的不安全狀態及管理缺陷，增加了現場人員機械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發生，直接威脅現場人員安危。

二、石油化工企業自動化控制運用歷程

石油化工自動化系統的技術發展關系到這一支柱產業的發展水平，因此，十分引人關注。多年的經驗證明，自動化已成為企業提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術的應用和發展，現代企業自動化的概念已不單是生產過程的自動化，還包括企業信息管理和實驗室災難性等的綜合自動化，具體包括生產過程控制與管理、計劃、倉庫、設備、安全、財務、人事、市場和經營等的信息系統，是企業的綜合信息管理系統。中國石油化工自動化經過50多年的發展，通過技術引進，消化吸收和不斷創新，自動化水平取得了長足進步。主要體現在：現場已從手工操作發展到自動化控制，從低級的單回路控制發展到高級復雜系統控制，直到煉化一管控一體化。中國的大中型石油化工企業主要乍產過程在不同水平上均已實現了自動化控制，并取得顯著的經濟效益小型骨干石油化工企業的主流程也已具有比較成熟的控制系統和低成本自動化成套技術，并實現了生產信息在車間的集成常規儀表性能大大提高，已成為石油化工企業生產過程的主要檢測手段，電子儀表、數字儀表、智能變送器與執行器的使用數量逐年增加現場總線控制系統的應用取得進展，近年來已成為石油化工自動化領域發展的熱點之先進控制與優化技術、安全性控制、生產調度和管理中的開發與應崩進一步提高，并取得了良好的經濟效益。

三、自動化控制的幾種方法

1.自適應控制

自適應控制可以看作是一個能根據環境變化智能調節自身特性的反饋控制系統以使系統能按照一些設定的標準工作在最優狀態。一般地說，自適應控制在航空、導彈和空間飛行器的控制中很成功。可以得出結論，傳統的自適應控制適合沒有大時間延遲的機械系統；對設計的系統動態特性很清楚。但在工業過程控制應用中，傳統的自適應控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應用于商業產品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統的自適應控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識過程的動態特性。它存在許多基本問題：需要復雜的離線訓練；辨識所需的充分激勵信號和系統平穩運行的矛盾；對系統結構假設；實際應用中，模型的收斂性和系統穩定性無法保證。另外，傳統自適應控制方法中假設系統結構的信息，在處理非線性、變結構或大時間延遲時很難。

2.最優控制

最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分。成功應用于航天航空和軍事領域，在許多方面改變了人們的生活。一個典型的最優控制問題描述如下：被控系統的狀態方程和初始條件給定，同時給定目標函數。然后尋找一個可行的控制方法使系統從輸出狀態過渡到目標狀態，并達到最優的性能指標。動態規劃、最大值原理和變分法是最優控制理論的基本內容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動態規劃是在約束條件下獲得最優解的兩個強有力的工具，應用于大部分最優控制問題。在實際應用中，最優控制很適用于航天航空和軍事等領域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導彈的導彈封鎖。工業系統中也有一些最優控制的應用，例如生物工程系統中細菌數量的控制等。然而，絕大多數過程控制問題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關，用傳統的最優控制技術來控制它們并不合適。

四、自動化控制在石油化工企業的發展趨

石油化工自動化系統的發展新趨勢將必然和智能控制在石油化工領域里面的應用研究相關。大型石油化工裝置的一些控制難點與解決對策石油化工自動化的主要研究對象是過程控制系統的設計、分析和維護，其內容較為主富，涉及控制系統中的各個環節，如石油化：亡對象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關計算，以及自動化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對象既包括簡單控制系統，又包括復雜控制系統及先進控制算法，還涉及控制方案的設計，以及對控制器參數進行整定。大型石油化工裝置的過程控制系統則是其重點各種過程及設備，如儲罐、儲槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應器、泵和壓縮機都足被控制對象。這些對象有簡單的，也有復雜的。應當說，煉油和乙烯領域里面的過程自動化控制系統(甚至于石油化工領域里面的大多數過程自動化控制系統，其控制難點都是和系統中的強耦合、大滯后、多慣性及慢時變等非線性系統環節相關。

五、結語

石油化工行業從未放棄對新技術的開拓和追求，這促進了石油化工自動化控制技術的不斷發展，另一方面，自動化控制技術的不斷創新也同時推進了石油化工行業的發展轉型。石油化工自動化控制技術需要在自主創新的基礎上，為提高產品質量、優化企業分布、節能降耗、延長運轉周期、增加資產利用率、安全生產發揮更大作用，使得中國的石油化工行業躍升為世界范圍內的強者之一。

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（一）高效絮凝浮選技術

隨著我國煤油加工能力的不斷提高，廢水處理規模也需要及時擴大。而廢水回用目標對廢水處理后的水質要求更高。氣浮技術是利用微氣泡捕捉并除掉水中的細分散油、乳化油、膠質及懸浮物，既為生化處理提供水質保證，也常用于生化后處理，是煤油廠廢水處理中必不可少的單元。其中葉輪氣浮由于具有設備結構簡單、投資省、占地少、能耗低、操作簡單等特點，發展得更快。在葉輪氣浮除油技術中，自吸式氣液混合葉輪是關鍵之一。針對現有自吸式氣液混合葉輪存在的問題進行攻關，開發了一項能有效去除含油廢水中的油和COD的技術-FYHG-DO型葉輪氣浮除油技術。該技術的葉輪真空度和吸氣量均明顯高于對比葉輪，很好的解決了吸氣量和吸液量的協調問題，肯有良好的氣液混合效果。實際結果表明，隔油池出水經葉輪氣浮除油技術處理后，今油廢水中的油去除率為67%COD去除率為31%。專家建議盡快進行工業應用試驗。

（二）光催化技術

目前Tio2，納米顆粒光催光催化處理廢水的先進性已被公認，但如何將TIO2應用于難降解有毒有機物廢水的產業化處理過程，卻是光催化技術在環保領域發展的瓶頸問題。南京工業大學化工學院完成的TIO2晶須光催化處理難降解有毒有機物廢水成套技術及裝備研究解決了這一難題。該項目通過燒結法和離子交換法，成功地俁成出外部具有微米級尺寸、而內部具有納米級的連續光催化廢水處理劑。采用TIO2晶須催化劑的連續光催化廢水處理裝置的廢水處理效率與小試相比難以分離、回收及工業化困難等問題。以TIO2晶須光催化降解印染廢水，可將未經任何處理的印染廢水的COD降至50mg/l以下，色度小于40倍（稀釋倍數），并可將苯環等大分子有機化合物轉化為烯烴類的化合物。

二、石油化工污水生物處理技術的應用

（一）菌種選育技術

用用生物自固定化技術分離選育出了株油脂化工廢水高效降解菌、1株制藥廢水高效降解菌和2株焦化廢水高效降解菌，工程應用發明高效菌對污染物降解能力強，以自固化后可有效地截留在反應器中并保持其降解活性。他們還分離篩選了降解石化和化纖廢水的高效菌8株，開發了適合高效菌種附著的特殊生物填料。此外，他們對高停職硫有機工業廢水建立了硫酸鹽還原菌的篩選和培養技術，分離了5株可提高廢水打中生化性并達到理想脫硫效果的厭氧脫硫菌。工程投運后解決了企業廢水的處理問題，并指標均優于廢水排水票準，降低了建設與運行成本。

（二）生物強化（QBR）技術

煉油堿渣廢水是煉油廠在油品電精制及脫硫醇生產過程中產生的強堿性、高濃度、驗生物降解的有機廢水，含大量的中性油、有機酸、難生物降解的有機廢水，含大量的中性油、有機酸、揮發酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物濃度高（COD約為2×105 mg/L，揮發酚和硫化物約為3×104 mg/L，含鹽量為150 mg/L以上），采用常規方法驗以達到處理要求。QBR技術是一項專門針對高濃度、驗降解的有機廢水的處理技術，是將現代微生物培養技術應用于好氧廢水處理技系統中，通過生物強化技術將專一性、活法10倍以上的容積負荷，將傳統生物法驗以處理的高濃度、高毒性廢水進行生化處理，極大地降低了高濃度有機廢水的處理成本。采用QBR技術的設資、運行費用只有濕式催化、焚燒法的幾分之一或幾十分之一，運行管理簡單，處理效果穩定，而且不產生廢氣和廢渣等二次污染。

（三）4MBR技術

MBR技術是將生物降解作用與膜的高效他離作用結合而成的一種高效水處理工藝，采用這種工藝幾科能將所有的微行物截留在生物反應器中，使出水的有機污染含量降到最低，具有流程簡單、效率高、操作簡便、易實現自動化控制、投資少、費用低，出水水質穩定等特點，在廢水處理與回用中良好的應用前景。采用MBR的廢水處理工藝在美國應用以來，在水處理領域受到高度重視，美國、日本、德國、法國、加拿大等國的應用規模也不斷增大，處理量從103 mg/L擴大到100003 mg/L，處理對象出不斷拓寬，除了對生活污水進行處理并回用外，還在工業廢水如食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料成本、石油化工廢水及填埋場滲濾液的處理獲得成功。

三、生物法與物理化學法組合技術的應用

（一）電-生物耦合技術

硝基苯類、鹵代酚、鹵代烴、還原染料等都是重要的工業原料或產品，但它們都很難被微生物所降解。以前這類廢水的處理一直是企為業面臨的一項難題。中國科學院過程工程研究所經過深入研究發明了電-生物耦合技術，利用電催化反應將水中難降解有機物催化還原（或氧化）成生物易降解的有機分子，微生物則在同一個反應器中同時將它們徹底去除。以含硝基苯質量濃度為100 mg/L的廢水為例，經過10h的處理，硝基苯去除率大于98%，COD去除率大于90%，出水達到國家排放標準。

（二）化學模擬生物降解處理技術

該技術采用微生物法與降解廢水處理綜合技術。該技術采用自行研制的可逆氧化還原“活性物”，在化學模擬生物降解池中的有機物降解，然后現利用電化學技術再次將廢水進行有機降解，然后再利用電化學技術再次將廢水進行強制處理和脫色，從而取得較好的廢水處理效果。

四、結束語

綜上所述，在石油化工污水水質分析的基礎上，結合近年來石油化工發展的動態，深入探究了石油化工污水處理技術，指出清潔生產、組合工藝、污水回用是石油化工污水處理的發展方向。