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1、 第第9 9章章 车间生产管车间生产管理与绿色化学工艺理与绿色化学工艺目录n工艺流程组合原则 n车间生产管理方法 n绿色化学工艺第一节 工艺组合原则 任何一个石油化工生产装置都是由若干任何一个石油化工生产装置都是由若干个生产工序组合而成，要充分发挥生产装个生产工序组合而成，要充分发挥生产装置的作用，达到安全、稳定、长周期、满置的作用，达到安全、稳定、长周期、满负荷、节能和低排放等生产操作，关键是负荷、节能和低排放等生产操作，关键是科学的生产管理和先进的技术。科学的生产管理和先进的技术。1.1 装置规划与设计指导思想装置规划与设计指导思想n 发展循环经济、建设资源节约型社会、坚持可持续的科学发展
2、观是我们进行现代化建设的指导思想。石油化工产业发展规划必须坚持树立和落实科学发展观，不能单纯地追求经济效益，更看重的是增长方式的转变和资源的节约、环境的保护，更看重的是民生的改善。n符合国家和地方的相关规定，满足国家的战略发展需求1.2 石油化工生产工艺路线选择石油化工生产工艺路线选择n生产方法的技术经济指标：产量、质量、原材料与能量消耗、产值利税率、装备更新周期等。n技术的先进性与可靠性：先进与可靠两者必须同时考虑 。n经济技术比较：设备投资、消耗定额、产品成本等。 n三废处理：措施是否具体可行，能否达到国家标准。 n生产生产方法和工艺流程确定的步骤方法和工艺流程确定的步骤n1 1资料搜集与
3、项目调研资料搜集与项目调研 是是确定生产方法和选择工艺流程的准备阶段。确定生产方法和选择工艺流程的准备阶段。 在此在此阶段，要根据建设项目的产品方案及生产规模，有阶段，要根据建设项目的产品方案及生产规模，有计划、有目的地搜集国内外同类型生产厂的有关资料，包括计划、有目的地搜集国内外同类型生产厂的有关资料，包括技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等技术经量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等技术经济资料。掌握国内外化工技术经济的资料，仅靠设计人员自济资料。掌握国内外化工技术经济
4、的资料，仅靠设计人员自己搜集是不够的，还应取得技术信息部门的配合，有时还要己搜集是不够的，还应取得技术信息部门的配合，有时还要向咨询部门提出咨询向咨询部门提出咨询。1.2 石油化工生产工艺路线选择石油化工生产工艺路线选择n2 2生产设备类型与制造厂商调研生产设备类型与制造厂商调研 设设备备是是完完成成生生产产过过程程的的重重要要条条件件，是是确确定定技技术路线和工艺流程时必然要涉及到的因素。术路线和工艺流程时必然要涉及到的因素。 在在搜搜集集资资料料过过程程中中，必必须须对对设设备备予予以以足足够够重重视视。对对各各种种生生产产方方法法中中所所用用的的设设备备，分分清清国国内内已已有有定定型型
5、产产品品的的、需需要要进进口口的的及及国国内内需需重重新新设设计计制制造造的的三三种种类类型型，并并对对设设计计制制造造单单位位的的技技术术力力量量、加加工工条条件件、材材料料供供应应及及设设计计、制制造造的的进进度加以了解。度加以了解。1.2 石油化工生产工艺路线选择石油化工生产工艺路线选择n3.3.对调研结果进行全面分析对比对调研结果进行全面分析对比n各种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势；各种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势；n产品的质量指标及产品规格情况；产品的质量指标及产品规格情况；n生产能力和工艺技术条件情况；生产能力和工艺技术条件情况；n主要原材料及能量消耗情况；主要原材料
6、及能量消耗情况；n建设费用及产品生产成本情况；建设费用及产品生产成本情况；n三废的产生及治理情况；三废的产生及治理情况；n安全生产与劳动保护措施；安全生产与劳动保护措施；n其他特殊情况。其他特殊情况。1.2 石油化工生产工艺路线选择石油化工生产工艺路线选择n 生产需用的主要原材料一般都应尽量做到立足国内，立足本地区，努力达到自给。如能利用本厂联副产品或其它装置的下脚料，则应首先考虑利用。在对各种原材料的经济指标进行比较时，还要考虑运输等条件。 n生产规模包括主产品和各种副产品的年产量。一个装置生产规模的大小，一方面要考虑原材料资源情况、国家计划安排以及市场容量，同时还要考虑单位产品成本和能耗多
7、少、企业经营管理水平等。1.3 1.3 原材料来源与生产规模确定原材料来源与生产规模确定1.4 1.4 能量回收与利用能量回收与利用n废蒸汽的利用：如将高压蒸汽去供压力较低的设备使用，或去加热其它冷介质，形成二次蒸汽，三次蒸汽阶梯形分级使用，可合理利用热量。n冷热物料交叉换热：可充分利用冷热物料本身自相换热，以节约蒸汽和冷却水。n废热利用：通过废热锅炉产生高压蒸汽等。1.5 1.5 三废处理与综合利用三废处理与综合利用n三废治理工作首先应考虑改革不合理工艺，使三废少产生或不产生，把三废消灭在生产过程中。 n对于生产工艺中不能解决的三废问题，要开展综合利用，化害为利，变废为宝。对不能综合利用的三
8、废，也要有切实可行的治理措施。三废的处理方法主要有化学法、生物法和物理法等。 第二节第二节 车间生产管理方法车间生产管理方法 n车间管理主要包括生产过程的组织与管理 、产品质量管理 、成本、物耗与能耗计算和管理 及技术革新、技术改造等工作程序。 2.1 生产过程的组织与管理 （1 1）基本生产过程）基本生产过程 ：指直接把原材料、半成品加工成为本企业主要产品的互相关联的过程，在企业中居于首要地位。（2 2）辅助生产过程）辅助生产过程 ：辅助生产过程是指为完成基本生产过程所必须的辅助性工作的过程。 （3 3）附属生产过程：）附属生产过程：如包装材料的制造，废料的加工利用等生产过程。2.2 产品质
9、量管理 n人：人的因素是第一位的。n原材料：是否合乎质量标准，能否及时而稳定地正常供应。n设备：先进、可靠、安全和便于操作。n方法：生产技术和操作方法先进合理。n环境：包括工作场所的温度、湿度、噪音、绿化、环境卫生和秩序等。n检测：生产过程中的计量检测方法、工具和仪表等是否完备、准确、及时。直接给出反应过程的情况和产品质量。2.3 2.3 成本、物耗与能耗计算和管理成本、物耗与能耗计算和管理 产品成本指在进行生产产品过程中，有劳动消耗的货币表现，包括物化劳动和活劳动。产品成本与价格的构成及其各个项目之间的相互关系。 产品成本与价格构成降低产品成本的方法和途径一般有如下几种：n节约原材料、燃料和
10、动力等物质的消耗、要尽量使用本地材料以减少运输费用和运输、装卸过程中的损耗。加强设备维修以减少跑、冒、滴、漏，合理组织修旧利废，综合利用等。n提高产品质量，减少以至消灭废次品的产生。n合理组织生产过程，提高设备的利用率并增加产品产量。n采用合理的劳动组织和工资奖励制度。n采用现代化管理技术，提高工作效率。n物耗指生产某种产品消耗掉的原材料及辅助材料的数量。n能耗指的是生产某种产品消耗掉的各种能量之和。如燃料、水、电、汽、气等动力消耗。2.4 2.4 技术革新、技术改造工作程序技术革新、技术改造工作程序n 技术革新、技术改造的重点和方向应是节约能源和原材料，合理利用资源；提高产品产量、产品收率和
11、产品质量；降低成本、消耗，综合利用；改善劳动环境，提高机械化、自动化水平。 n技术改造决策的基本程序。 技术改造决策的基本程序 第三节 绿色化学工艺过程绿色化化过程绿色化化绿色化学工艺绿色化学工艺原料绿色化原料绿色化产品绿色化产品绿色化过程绿色化过程绿色化采用原子经济性反应采用原子经济性反应采用绿色催化剂采用绿色催化剂采用绿色溶剂采用绿色溶剂过程强化过程强化 外场强化外场强化 流程集约化流程集约化 装备微型化装备微型化原料绿色化采用无毒无害原料采用可再生资源（生物质）产品绿色化设计安全的化学品设计可降解的化学品绿色化学工艺的原则和方法绿色化学工艺的原则和方法3.1 3.1 绿色化学绿色化学12
12、12条原则条原则n防止废物产生，而不是待废物产生后再处理；防止废物产生，而不是待废物产生后再处理；n合理设计化学反应和过程，尽可能提高反应的原子经合理设计化学反应和过程，尽可能提高反应的原子经济性；济性；n尽可能少使用、不生成对人类健康和环境有毒有害的尽可能少使用、不生成对人类健康和环境有毒有害的物质；物质；n设计高功效低毒害的化学品；设计高功效低毒害的化学品；n尽可能不使用溶剂和助剂，必须用时则采用安全溶剂尽可能不使用溶剂和助剂，必须用时则采用安全溶剂和助剂；和助剂；n采用低能耗的合成路线；采用低能耗的合成路线；n采用可再生的物质为原料；采用可再生的物质为原料；n尽可能避免不必要的衍生反应（
13、如屏蔽基、保护尽可能避免不必要的衍生反应（如屏蔽基、保护/ /脱保护）；脱保护）；n采用性能优良的催化剂；采用性能优良的催化剂；n设计可降解为无害物质的化学品；设计可降解为无害物质的化学品；n开发在线分析监测和控制有毒有害物质的方法；开发在线分析监测和控制有毒有害物质的方法；n采用性能安全的化学物质以尽可能减少化学事故采用性能安全的化学物质以尽可能减少化学事故的发生。的发生。3.2绿色化学工艺原料由生物质原料生产化工产品由生物质原料生产化工产品 选择原料时不仅要考虑生产过程的效率，还需要考虑它选择原料时不仅要考虑生产过程的效率，还需要考虑它对人和环境是否无害，是否具有发生意外事故的可能性以及对
14、人和环境是否无害，是否具有发生意外事故的可能性以及其他的不友好的性质等。其他的不友好的性质等。土豆淀粉乳酸聚乳酸医用塑料纤维素乙醇半纤维素 丁醇3.33.3绿色化学过程绿色化学过程n合理设计反应路线，尽量采用加成反应等高原子合理设计反应路线，尽量采用加成反应等高原子经济性反应、避免采用消除反应等原子经济性低经济性反应、避免采用消除反应等原子经济性低的反应；的反应；n采用高效绿色催化剂提高反应的选择性，减少副采用高效绿色催化剂提高反应的选择性，减少副产物的生成量；产物的生成量；n采用绿色化溶剂，减少工艺过程中有毒有害物质采用绿色化溶剂，减少工艺过程中有毒有害物质对环境的影响；对环境的影响；n采用
15、过程强化技术提高单位时间单位设备体积的采用过程强化技术提高单位时间单位设备体积的物料处理能力；采用集约化的工艺流程和微型化物料处理能力；采用集约化的工艺流程和微型化的设备，使能量消耗最小化。的设备，使能量消耗最小化。绿色催化剂绿色催化剂 n固体酸催化剂固体酸催化剂 ：有无机固体酸，包括简单和混合氧化物、杂多酸、分子筛、金属硫酸盐和磷酸盐、负载型无机酸等；有机酸，主要是离子交换树脂。（酯化-硫酸换固体酸）n两相催化技术：两相催化技术：指在某个液相或液液两相界面发生的催化反应。广泛研究的两相催化体系包括水/有机两相催化体系和氟/有机两相体系（相转移，香兰素生产） n仿生催化剂：仿生催化剂：根据天然
16、酶的结构和催化原理，来设计合成既能表现酶功能，模拟酶对反应底物的识别、结合及催化作用，合成人工仿酶型催化剂来代替传统的催化剂（环己烷仿生氧化制环己酮，巴陵石化，4.5万吨-7万吨）。 n 目前备受关注的绿色溶剂是水、超临界流体和离子液体。水是地球上自然丰度最高的溶剂，价廉易得，无毒无害，不燃不爆，其优势不言而喻。绿色化溶剂绿色化溶剂 过程强化过程强化 n过程方法强化主要是化工过程集成化，包括化学反应与物理分离集成技术；反应过程强化（等离子体、微波、超声），组合分离过程（吸附精馏、萃取精馏、熔融结晶、精馏结晶，以及膜分离技术与传统分离技术的组合，如膜吸收、膜精馏、膜萃取等）；替代能源和非定态（周期性，如流向变换）操作等新技术。 过程强化结构过程强化结构3.43.4绿色化工产品绿色化工产品n产品绿色化包括两个层次：n化学产品该对人类健康和环境无毒害，这是对一个绿色化学产品最起码的要求；n当化学产品的功能使命完成后，应以无毒害的降解物形式存在，而不应该“原封不动”地留在环境中。因此，按照绿色化学的原则，设计者应该在追求产品功能最大化的同时，使其内在危害最小化。
