人工神经网络在石油化工中的应用研究进展

石油化工行业体系庞大而复杂,其生产过程设备稳定性、安全性、节能环保等至关重要,而基于数据驱动的人工神经网络能很好地处理其生产过程中复杂的高维度、非线性数据,从而通过建模解决实际生产过程中难题。介绍了人工神经网络发展历程和基本原理,概述了人工神经网络在石油化工装置产品预测与操作优化、设备故障诊断、安全预警、节能减排等方面的应用,提出了持续优化、研发更有广度和深度的神经网络模型是未来石化工作的方向。

石油化工园区污水治理技术与对策研究

石油化工园区产业结构的多元化及产排污的非规律性导致其污水成分复杂且水质水量波动大,加之日趋严格的排放限制以及对废水回用及资源化的要求,使得污水处理成为园区普遍面临的环保压力。基于对石油化工行业污水特征和全流程处理技术的认知,突出强调了源头管控对污水处理系统正常运行的重要性,识别了需要重点管控的污染物并提出了纳管指标建议值和污水预处理方法,之后对在此基础上进行的园区集中处理进行了阐述。此外,对湿式氧化、臭氧催化氧化、生物脱氮等典型处理技术和应用案例进行了分析总结,对未来污水处理由“去除”向“回收”转变的趋势作了进一步展望,以期为石油化工园区污水资源化处理提供参考。

直馏柴油加氢裂化生产化工原料及喷气燃料反应规律研究

分别考察了体积空速、反应压力以及裂化反应温度对直馏柴油加氢裂化产品分布及性质的影响。研究表明,在相同反应温度与压力的条件下,当裂化体积空速由0.50 h^(-1)升高到1.25 h^(-1)时,重石脑油芳潜由47.5%升高到55.8%,喷气燃料馏分烟点由26.0 mm降低至22.0 mm,>260℃柴油馏分BMCI由13.92增大到16.14。在反应温度与体积空速不变的条件下,当反应压力由6MPa提高至8MPa时,重石脑油芳潜由62.0%降低至54.5%,喷气燃料烟点由21.2 mm提高至23.7 mm,>260℃柴油馏分BMCI由16.13降低至14.63。当反应温度由375℃升高到385℃时,重石脑油芳潜由61.2%降低至57.5%,喷气燃料烟点由23.2 mm提高至25.5 mm,>260℃柴油馏分BMCI由22.27降低到16.95。因此,直馏柴油加氢裂化所产重石脑油馏分是优质的催化重整原料,>260℃柴油馏分可作为蒸汽裂解制乙烯原料,控制适当的反应条件,还可以生产出合格的3#喷气燃料。

美国石化工业泄漏检测与修复技术进展

美国环保署(EPA)在世界上最早推行泄漏检测与修复技术(LDAR),控制石化企业设备泄漏挥发性有机物(VOCs)排放,发展至今经历了初级(1983—1999年)和高级(2000—2020年前后)阶段,目前处于技术革新初期,其发展历程和经验对中国LDAR政策、法规、标准制定和技术发展有借鉴意义。本文简要介绍了美国LDAR的创建、发展、技术进步及质量升级的历程,评述了LDAR等效减排的机制及相关进展,以及传感器在线检测、红外气体成像(OGI)检测、低排放密封等LDAR革新技术进展,展望了LDAR未来发展趋势。文章提出,总体上,美国的传感器在线检测、OGI检测和低排放密封等LDAR新技术研发应用世界领先,传感器网络智能在线检测技术可能是LDAR技术革新或下一代LDAR研发的主方向,设备低排放密封技术是LDAR的重要辅助手段,OGI是重要的LDAR非常规检测技术。

沸腾床蜡油氮化物分析及加氢裂化工艺研究

以常规减压蜡油和沸腾床蜡油为原料,利用高分辨质谱对比了两种原料中氮化物的分子结构及变化规律,在常规减压蜡油中掺炼不同比例的沸腾床蜡油为混合油,并以此为原料进行加氢裂化反应,考察了工艺条件对产物分布及产品性质的影响。实验结果表明,与常规减压蜡油相比,沸腾床蜡油的密度更大,馏程范围较窄,具有更多的大分子烃类物质,组分中的氮化物主要为五环非碱性氮化物,在加氢裂化工艺中脱除难度大。在相同的加氢裂化催化剂体系下,加工混兑沸腾床蜡油的混合油与单独加工常规减压蜡油在产物分布上没有太大变化,产品性质根据混兑比例不同存在差异。

基于计算机视觉的石化火灾智能监测研究

针对火灾现场干扰因素复杂、传统火灾报警方式相对滞后的问题,提出了一种基于YOLOv5改进的火灾识别算法。首先,通过改进激活函数提升模型非线性表达及泛化能力,改进损失函数,减少模型对非必要特征的学习;然后,通过引入注意力机制CBAM,增强模型在通道和空间的双向感知力;最后,设计改进YOLOv5算法与其他识别算法对比实验。通过定性及定量分析证明改进算法的有效性,与原YOLOv5算法相比,模型平均精准率AP提高了5.85%,整体网络性能有了较明显的提升,满足了火灾图像检测准确度、实时性的需求,测试结果证明其具有良好的性能以及应用价值。

分子蒸馏及其在石油化工领域中的应用

分子蒸馏作为一种低碳、环保的新兴分离技术,在高沸点、热敏性物质的分离过程中展现出独特优势,国内外正处于开发利用的活跃期。文中系统介绍了分子蒸馏技术的分离原理、分离过程、影响因素等,并对分子蒸馏自身的优缺点、不同蒸馏设备之间的优缺点进行了总结对比,重点探讨了其在油品分离、油品分析、废油品回收等石油化工领域的应用。指出现阶段对分子蒸馏技术的基础理论研究不足,尤其是在反应过程的流体力学、传质传热数学仿真模型建立方面,并对扩大工业实际应用规模提出了建议。

国际自愿减排交易机制评述及其对石油石化行业的启示

国际自愿减排市场发展迅速,前景广阔。我国国家核证自愿减排量(CCER)机制的重启也为石油石化行业深度参与碳市场建设,实现行业源汇转换提供了有利机会。对国际上发展较为成熟的自愿减排机制,如清洁发展机制、国际自愿碳标准、黄金标准、上游减排量及中国CCER的项目特点、开发流程、申报规则等进行了梳理和研究,在自愿减排框架下,从自愿减排方法学的开发、项目咨询团队的建设、行业交易平台的搭建等方面提出石油石化行业发展的方向,对实现行业深度脱碳,在国际贸易竞争中掌握话语权和主动权具有重要意义。

宣传思想文化工作赋能石化企业高质量发展实践与思考

宣传思想文化工作事关党的前途命运,事关国家长治久安,事关民族凝聚力和向心力。国有企业宣传思想文化工作是党的宣传思想文化工作的重要组成部分,肩负着为做强做优做大国有资本和国有企业凝心聚力的重大责任。做好新形势下宣传思想文化工作,必须自觉承担起举旗帜、聚民心、育新人、兴文化、展形象的使命任务。

石油化工领域科研青年人才培养的思考与探索

青年科研人才是科研创新战线上的生力军和突击队,是科技发展的希望。以中石化(大连)石油化工研究院青年科研团队为研究对象,通过分析青年科研人才新时代特征和影响其成长成才的因素,研究了促进科技人才创新能力发挥的“引、改、培、服”工作方法及成效。

石油烃污染场地污染快速识别技术研究

依据石油烃污染物在土壤地下水中的物理、化学及生物反应特性,建立了基于包气带挥发性石油烃、石油烃代谢气体产物快速检测的污染识别方法。与目前国家规范规定的“常规布点-钻探取样-实验室检测”流程相比较吻合度高,操作简便、快速。两种方法结合,可大幅提升石化类场地土壤地下水现状调查、污染范围圈定等工作的效率,降低成本,提高污染捕捉率。

中石化大连院:宣传思想文化工作赋能高质量发展

国有企业宣传思想文化工作是党的宣传思想文化工作的重要组成部分,肩负着为做强做优做大国有资本和国有企业凝心聚力的重大责任。国有企业做好新形势下宣传思想文化工作,必须自觉承担起举旗帜、聚民心、育新人、兴文化、展形象的使命任务。2019年以来,中石化(大连)石油化工研究院有限公司(以下简称大连院)面临企业治理提档升级、科技创新急需突破、拓市创效复杂多变等“卡脖子”问题,注重思想铸魂、宣传聚力、文化润心、品牌增值,牢牢掌握主动权、建强主阵地、唱响主旋律,为企业高质量发展提供有力的思想文化保证。

常一线馏分生产化工原料加氢裂化工艺研究

探究以常一线馏分为原料进行加氢裂化生产化工原料的可行性,分别考察转化率、产品切割温度以及常一线馏分作为掺炼原料对加氢裂化产品分布与性质的影响。实验结果表明,不同转化率下产物分布与产品性质变化较大,综合考虑能耗、氢耗与产品性质等因素确定转化率40%时最佳;为不同生产路线的炼化企业提供的适宜的转化率与切割温度选择方案可达到灵活生产化工原料的生产目的。常一线馏分作为掺炼原料进行加氢裂化得到的蒸气裂解制乙烯原料收率可达90%以上,同时有效降低尾油的芳烃指数,增加乙烯装置的产品收率。

加氢裂化复合分子筛催化剂研究进展

分子筛催化剂是加氢裂化的核心,传统分子筛催化剂只具有单一性质,无法兼具酸性强、水热稳定性及催化活性高等优点,因此复合分子筛催化剂的使用受到业界广泛关注。分别对微孔、介孔组成的复合分子筛进行介绍,通过将多种具有不同孔道结构和特性的分子筛进行复合,制备出在加氢裂化反应中性能优异的复合分子筛催化剂,并对加氢裂化催化剂的发展趋势进行展望。

循环精馏技术研究进展

在“碳中和”“碳达峰”的战略目标下,过程强化是实现绿色生产的关键技术之一。循环精馏作为一种基于过程强化理论的新型精馏技术,通过采用特定塔内构件和控制方案而改变传统精馏塔内气相和液相的流动方式,实现气液两相分别呈周期性独立运动SPM的操作模式。循环精馏技术理论上可实现塔内液相返混为零,使分离推动力最大化,具有处理能力大、能耗低及分离性能好等优点。相较传统精馏操作,循环精馏技术可使单板效率提高到140%~300%,能耗降低20%~30%。本文针对循环精馏技术的研究背景、工作原理、工业应用、两种专用塔板(Maleta塔板和COPS塔板)以及循环精馏技术在隔板塔和反应精馏等过程强化技术中的应用进行了综合论述。论文对循环精馏技术的控制方法和内构件研究中存在的问题进行了总结,并对循环精馏技术的发展方向和前景进行了展望。

“双碳”背景下石化企业氢气系统协同优化技术研究及应用

“双碳”目标下,石化企业碳减排任务艰巨。随着原料油重质化加剧、产品质量清洁化要求加强,石化企业氢气需求量显著增大,氢气已成为企业原料成本中的第二大成本。当前石化企业所用氢气基本为碳基灰氢,其生产过程能耗高、碳排放量大。开展石油加工过程氢气系统集成优化,提高氢气利用率,减少碳基灰氢需求量是石化企业减碳增效的重要途径。针对现有氢气系统优化技术不足,从集成反应动力学机理模型的用氢系统优化技术开发、氢气-轻烃-燃料气耦合优化技术开发、氢气管网可视化监测与优化技术开发、氢气系统智能优化平台开发等角度,研究开发了氢气系统协同优化技术。应用开发的氢气系统协同优化技术对某炼油厂进行优化研究,通过氢气梯级利用、含氢资源回收、构建氢气在线智能优化平台等措施,全厂氢气利用效率提升了9.05个百分点,碳基灰氢需求减少11.60 Nm^(3)/吨原油,碳排放减少11.47 kgCO_(2)/吨原油,2019年1月至2021年12月累计经济效益2.454亿元,二氧化碳累计减排26.359万吨。

聚醚砜/纳米碳复合耐高温隔热气凝胶的制备及性能研究

以聚醚砜(PES)为基体、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)为填料,利用溶剂冷冻模板法,制备了PES/GO和PES/CNT气凝胶材料。通过扫描电子显微镜、导热系数仪、红外热成像仪、力学试验机等对气凝胶材料进行表征。结果表明,通过定向冷冻和升华溶剂获得微观取向的孔道结构保证了气凝胶优异的隔热性能和力学性能。随着纳米碳材料和PES基体含量的变化,气凝胶的导热系数在0.0307~0.0698W/(m·K)之间,压缩强度在0.2~1.0MPa(30%应变),而纳米碳材料的加入使得导热系数和压缩强度存在平衡关系。

直接空气捕集二氧化碳技术研究进展

直接空气捕集(DAC)二氧化碳技术作为负碳排放技术的一种,可助力实现“双碳”目标,是一项极具发展前景的碳捕集技术。本文简述了DAC的发展历史与现有DAC项目的运行及发展情况,介绍了碱性氢氧化物溶液、胺溶液、氨基酸盐溶液/BIGs与碱度浓度变化四种液体DAC技术,以及固体碱(土)金属、固态胺、金属有机框架MOFs材料及变湿吸附等固体DAC技术。对各种DAC技术的工艺流程及相关设备进行了综述,详述了各种DAC技术的原理、二氧化碳捕集方法及吸附/吸收剂再生方式,重点分析了每种DAC技术在吸附/吸收剂性能、再生温度、再生能耗及循环稳定性等方面的优缺点。指出需进一步研发低成本、高吸附/吸收性能且循环稳定性好的DAC吸附/吸收剂,优化或开发吸附/吸收剂再生工艺,同时开发适用于DAC技术的过程强化技术,为DAC的后续规模化与商业化应用奠定基础。

油脂加氢脱氧制备第二代生物柴油催化剂研究进展

第二代生物柴油作为一种重要的石化柴油替代燃料,具有较好的应用前景,催化剂是制约其发展的重要因素。综述了油脂加氢脱氧催化剂的研究新进展,重点论述了油脂加氢脱氧制备第二代生物柴油的反应机制以及催化剂的活性组分、助剂、载体等,分析了催化剂失活的原因,并指出了今后的发展方向。贵金属基催化剂价格昂贵,导致生物柴油生产工艺的成本高,限制了其大规模的工业化生产和技术发展;过渡金属基催化剂价格便宜,但存在催化效果较差、催化剂容易失活等问题;助剂和载体也极大地影响催化剂的活性、选择性和稳定性。综上,对非贵金属基催化剂改性、添加助剂或采用改性复合载体,开发新型、高效、稳定性好的油脂加氢脱氧催化剂是今后的发展方向。

3种沥青中正戊烷沥青质及其亚组分的分子特性研究

以3种沥青为研究对象,从中分离出正戊烷沥青质(As-5),又进一步从正戊烷沥青质(As-5)中分离出正庚烷沥青质(As-7)和重胶质两种亚组分,并分别对3种沥青的正戊烷沥青质、正庚烷沥青质和重胶进行了元素分析(EA)、凝胶色谱分析(GPC)、核磁共振氢谱分析(^(1)H NMR)的表征分析。结果表明:每种沥青的3种组分中均是正庚烷沥青质的C/H原子数比、重均分子量M_(w)和大小分子(LMS/SMS)含量比最大,同时具有最大的芳碳率f_(A)、芳环缩合程度和结构单元分子量usw。而重胶质的C/H原子数比、重均分子量M_(w)和大小分子(LMS/SMS)含量比均最小,同时具有最小的芳碳率f_(A)、芳环缩合程度和结构单元分子量usw。正戊烷沥青质的以上平均结构参数均处于其分离出的正庚烷沥青质和重胶质二者之间。在这些表征结果的基础上,对3种沥青中3种组分的溶解度参数δ进行计算,进一步分析了沥青组分的平均分子结构与溶解度参数之间的关系。