煤氣化技術范文
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篇1
中圖分類號:TQ54 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)02(c)-0100-02
中國是世界上公認的產煤和用煤大國,中國一年煤的產量在10億 t左右,其中大部分用于電力行業和私人使用,使用過程較為簡單,一般為直接燃燒,通過煤化工進行產氣的比較少。但是隨著近年來國際油價不斷攀升,天然氣供應欠缺,我國的煤化工產業亟待發展。
1 煤氣化技術概述
煤氣化技術就是以煤作為原材料,采用各種化學反應和化學技術,在CO加H2合成各種化工產品,從而達到減少天然氣、石油等稀缺資源消耗的目的,優化我國能源結構。現代煤氣化技術中最為活躍的就是氣流床反應器。氣流床反應器是20世紀80年代以后隨著潔凈煤氣化工藝的開發研究而發展起淼模它以干粉煤或者水泥漿作為反應原材料,進行單系列的大規模加壓氣化,從而大大促進了合成氣產業化、規模化的進程,并且氣流床反應器生產的合成氣氣化指標較好,是現代煤氣化的主流技術之一。
現代煤氣化過程一般分為3個步驟層次。第一層:煤合成氣。將干粉煤和水泥漿等原材料經過部分氧化方法加工成為CO和H2的合成氣;第二層:合成氣加工;第三層:深加工。煤氣化中的深加工以加工甲醇和烯烴的下游產品為主,產量較大,同時也是我國目前整個化工行業的支柱。
2 煤氣化技術種類
目前,煤氣化技術種類有幾十種,該文采用按照煤氣化爐分類的方式對煤氣化技術進行研究,按照這種分類方式煤氣化技術主要有3種,分別為固定床氣化工藝、流化床氣化工藝、氣流床氣化工藝。
2.1 固定床煤氣化工藝
固定床氣化爐目前常見的有U.G.I間歇式氣化和魯奇Lurgi連續式氣化2種。
U.G.I間歇式氣化爐歷史較長,使用至今已有100多年歷史。U.G.I間歇式氣化以焦炭或者無煙煤為原材料,氣化劑采用水蒸氣或者空氣,在常壓下生產合成氣。雖然該U.G.I間歇式氣化爐已經使用了100多年,但是由于其在發展的100多年來改善較少,仍然沿用很多舊的技術手段,工藝落后,對原材料的質量要求也很高,產品質量和數量都有限,并且對環境的污染嚴重,所以該工藝在如今的時代背景下已經屬于淘汰型工藝,大部分煤氣化企業都禁止使用該工藝。
魯奇Lurgi連續式氣化是在U.G.I間歇式氣化的基礎上發展起來的,它以U.G.I間歇式氣化的相關工藝為基礎,由西德魯奇公司于20世紀40年代開發出來,目前屬于第一代煤氣化工藝。魯奇Lurgi連續式氣化爐對煤氣化原料要求較低,塊狀粘結性貧瘠煤即可,氣化劑和U.G.I間歇式氣化一樣采用水蒸氣或空氣,在加壓的條件下可以連續生產煤氣。
2.2 流化床煤氣化工藝
流化床煤氣化工藝是介于固定床煤氣化工藝和氣流床煤氣化工藝之間的一種煤氣化技術。流化床煤氣化工藝的第一個生產裝置是在20世紀20年代德國制造成功的溫克勒煤氣化爐,但是該爐并未取得預想的效果,因為其存在很多缺點,比如氣化壓力低、容量小、碳轉化率低等。后來人們針對溫克勒煤氣化爐存在的缺點進行了針對性改善,制造出了現代流化床煤氣化工藝使用的HTW高溫溫克勒煤氣化技術。
HTW高溫溫克勒煤氣化爐對原材料要求較低,褐煤、長焰煤以及其他粘結性不強、化學反應較為靈活的煤都能作為煤氣化原材料,原材料入爐粒度控制在0~10 mm即可。該煤氣化工藝生產能力較強,其產量是相同規模、相同氣壓固定床氣化爐的3~4倍,其單臺耗煤量約為160 t/h。
2.3 氣流床煤氣化工藝
氣流床煤氣化工藝又分為干法氣化和濕法氣化2種。干法干煤粉氣化技術主要有Shell工藝、GSP技術。濕法料漿氣化技術有GE工藝、多元料漿氣化技術等。
3 煤氣化技術選擇依據
現代煤氣化技術的選擇依據主要有煤質因素、煤氣化技術指標以及下游產品需要3個因素。
3.1 煤質因素
我國煤的儲量豐富、種類齊全,從褐煤到無煙煤都有一定量的儲存,只是儲量有差別。在煤結構的選擇中,煤質不同會直接影響煤氣化技術的選擇,并且對于煤氣化過程的工藝配置和產品也有很大影響。煤質因素主要包括以下幾點。
(1)水分。水分不同使用的煤氣化爐型也不同。水分含量為8%~10%時采用固定床煤氣化技術。采用氣流床和流化床時要求水分含量小于5%。如果是采用氣流床對煙煤進行氣化,要求原材料含水量小于2%。
(2)灰熔點、灰組成。灰熔點即灰分熔融時的溫度,灰組成影響著灰熔點。
(3)成漿性。成漿性對濕法氣化影響較大,成漿性好,氣化指標就好。
(4)發熱量。發熱量即煤的熱值。熱值越高,單位煤量產出的氣量就越大。
以上4個為影響煤質的主要因素,在進行煤氣化技術選擇時需要充分考慮這4點因素。
3.2 煤氣化技術指標
煤氣化指標主要包括以下幾點,進行煤氣化技術選擇時應充分考慮這些因素。
(1)產氣率。產氣率是單位重量的原料產生的氣體體積與原料重量的比,一般表示為m3/kg。產氣率是進行煤氣化技術選擇時首先需要考慮的問題,它關系到投資方的效益問題,因此在進行技術選擇時必須將各種煤氣化技術的產氣率進行比較分析。
(2)技術成熟與可靠性。進行煤氣化產業化時必須選擇技術成熟、可靠性高的技術。氣流床濕法氣化法在我國已有20多年的應用歷史,技術較為成熟,可靠性高。氣流床干法氣化法在我國使用較少,但是正在積累使用經驗,相比其他技術可靠性較高。
(3)消耗與成本。消耗與成本是指生產1m3(CO+H2)時使用的原材料、氣化劑和電的量。
(4)三廢排放及處理。煤氣化過程可能產生廢氣、廢水、廢渣,先進的煤氣化工藝產生的“三廢”較少,處理方便,所以選擇煤氣化技術時要考慮到三廢排放與處理。
(5)投資。企業在選擇煤氣化技術時還要充分考慮自身經濟實力,根據具體實際情況選擇合理的方法。比如同等規模的氣化系統,采用Shell法、GSP法、多原料法的投資比例為1.8∶1.2∶1。
3.3 下游產品需要
在化工生產中選擇煤氣化技術時還要考慮煤氣化下游產品的需要,根據下游產品的用途,比如是用于生產甲醇、合成氨,還是用于發電、生產燃料氣等來確定采用何種工藝技術。圖1列出了各工藝強調的合成氣質量指標。
4 結語
通過上述對煤氣化選擇依據的研究分析可以得出如下結論。
(1)當原材料為褐煤時,可以選用Lurgi爐或者干煤粉氣化技術。
(2)原料煤為煙煤或者其他成漿性適中、變質性較高時,可以選用濕法氣化技術。
(3)下游產品為還原氣或者原料氣時,可以選用干煤粉氣化或者Lurgi爐。
(4)下游產品為合成氨、合成油或者甲醇時,可以選用濕法氣化技術。
該文從理論出發,對煤氣化技術的選擇依據進行了分析,在實際應用中各企業可根據這些因素對各種煤氣化技術進行評價分析,選擇節能無污染,成本較低、投資少效益高的技術方法。
參考文獻
篇2
關鍵詞:煤氣化技術 發展及應用
煤化工產業作為化學工業的極為重要的組成部分,是以煤為主要原料生產化工產品的產業,包括煤熱解、煤氣化、煤焦油加氫、煤氣化制合成氨、煤氣化制甲醇、煤氣化制乙二醇、煤制油、煤制烯烴、煤氣化制SNG液化生產LNG等行業,其產品涵蓋合成氨、甲醇、尿素、油品、乙二醇、乙烯、丙烯、液化天然氣等。而煤氣化是煤化工產業的龍頭技術。在目前的社會條件下,根據其是否可以作為大型工業化運行的技術,可以將煤氣化技術分為固定床氣化技術、流化床氣化技術和氣流床氣化技術。
1、固定床氣化技術的發展及應用
1.1 常壓固定床煤氣化技術
在常壓下,將空氣、蒸汽等作為氣化劑,將煤轉化為煤氣的過程就是常壓固定床煤氣化。這個技術較為成熟可靠,具有簡單的操作流程、較少的投資和較短的建設周期,因此在被廣泛應用于國內冶金、機械等行業的燃氣制取工作中;同時在中小型合成氨廠、甲醇廠的合成氣制取中都有極其廣泛的應用[1]。但是,這種煤氣化技術對原料煤有比較高的要求,而且單爐具有較小的生產能力、較高的渣中殘碳和在氣化為常壓煤氣時較高的的壓縮功耗。隨著社會經濟和技術的飛速發展,煤氣化技術也得到了較大的發展。又由于國家提高了對煤化工準入生產規模的要求,因此,這種技術已經很少在新建的大型煤化工裝置中使用了。
1.2 加壓固定床煤氣化技術
加壓固定床氣化技術的典型代表是魯奇加壓氣化技術。該氣化技術的原料具有較廣的適應范圍,除了具有較強黏結性的煙煤不能氣化之外,可以氣化包括具有較高的可氣化灰分的劣質煤在內的從褐煤到無煙煤的所有煤。魯奇氣化爐中的煤和氣化劑運動方向是相反的,具有較低的爐溫,采用固態排渣。魯奇加壓氣化技術較為成熟可靠,具有較高的氣化效率、碳轉化率等,同時,在各類氣化工藝中,它消耗的氧氣量較低,而且具有極其簡單的原料制備和排渣處理工藝,在城市煤氣生產中得到了極其廣泛的應用。其缺點是廢水量大,水處理系統龐大。目前Lurgi公司推出的MarkⅣ和Mark+有了較大改進;另外采用熔融液態排渣的BGL爐,氣化能力大大提高,氧耗、蒸汽耗大幅度降低,廢水量顯著減少,經處理可實現污水零排放。在我國一些大型的褐煤氣化制天然氣項目多采用魯奇爐,BGL爐正在推廣應用階段,前景看好。
2、流化床氣化技術的發展及應用
流化床氣化是以碎煤為原料、以氧氣及水蒸氣等為氣化劑的一項技術,又可以稱為沸騰床氣化。其氣化過程為以一個既定的流速從氣化爐底部鼓入氣化劑,致使爐內的粉煤沸騰起來,在粉煤和氣化劑均勻地混合在一起后,物料就具有較快的傳熱和傳質速率了。目前,流化床技術已經發展成為了一種較為成熟的工業技術。該技術采用較簡單的備煤工藝和較均勻的爐內氣化溫度,工作人員可以比較容易地控制其過程,因此我國的中小型化工企業會廣泛采用這種氣化技術。其典型的爐型為德國的高溫溫克勒(HTW)和Lurgi公司開發的循環流化床氣化爐(CFBG)。
2.1 溫克勒流化床氣化技術
溫克勒氣化是流化床氣化技術的代表。溫克勒常壓流化床氣化技術操作的狀態是常壓,需要900~950度的氣化溫度,具有簡單的工藝和操作流程,但狹窄的煤種使用范圍和較大的耗氧量嚴重阻礙了其發展。同時,該技術氣化時的溫度較低,因此在爐的出口處會有較多的氣體帶出物,從而導致較低的碳轉化率和生產能力。針對上述缺點,一項新的氣化技術,高溫溫克勒(HTW)加壓氣化技術,被溫克勒公司開發出來。該項技術將氣化的溫度提高到了950~1100度。為了不造成各項污染,該技術將高溫旋風分離器設置在了氣化爐的后面,使帶出物得到了分離,然后又重新返回爐內,從而污染排放減少了,碳的轉化率和生產能力也得到了提升[2]。
2.2 循環流化粉煤氣化技術
上世紀七十年代,Lurgi公司開發出了循環流化粉煤氣化技術(CFB),性能非常接近與恩德爐的工藝,但對于旋風分離器的設計卻十分獨特。這種旋風分離器分離出來的粉塵可以在氣化爐的頂部直接進行外循環,同時內循環也可以在喇叭狀的爐床內形成,從而促進多重循環的形成,這些循環反復氣化物料,極大地提高了碳的轉化率。與此同時,較低的固體流速與較高的氣體流速之間的差異又延長了物料和氣化劑之間的接觸時間,從而使他們得到更加充分的混合,使爐底排灰和飛灰之中有少于3%的碳含量,極大提高了氣化效率。
3、氣流床氣化技術的發展及應用
在對流化床氣化爐進行進一步改造的基礎上,制造出了氣流床氣化爐。該技術使用<100mm粒子的更細粒度和1350~1500℃的更高的溫度,使反應速度成倍地增加,從而使碳達到了98%~99%極高的轉化率,同時也使單臺氣化爐達到了500~2500噸煤/日的處理能力。到目前為止,由于氣流床氣化技術具有的獨特優勢,它被世界上已經商業化的250MW以上的IGCC大型電站廣泛應用。它們是以水煤漿為原料的Texaco、多噴嘴對置和以干粉煤為原料的shell、GSP、新型兩段式干煤粉加壓氣化爐。
3.1 兩段式干煤粉加壓氣化技術
我國自主研發了兩段式干煤粉加壓氣化技術,該項技術是由西安熱工研究院開發的,是一項我國擁有自主知識產權的煤氣化技術。該項技術采用大量的冷煤氣循環,從而起到有效的急冷降溫效果,克服了傳統煤氣化技術中的各項技術缺陷。
3.2 GSP的氣化技術
德國的德意志燃料研究所(DBI)開發研究出了GSP的氣化技術。該項技術以利用高灰分褐煤來生產民用煤氣為最初的目的,但后來在弗萊堡(Freibrug)[3],該技術的基礎研究和基礎工藝驗證工作得到了圓滿的完成。所有這一切試驗的完成都是以一套3MW的中試裝置為基礎的。
3.3 殼牌(shell)氣化技術
殼牌國際石油公司開發出了Shell氣化工藝,它是一種干法粉煤加壓氣流床氣化技術。利用該技術,荷蘭Buggenum在1993年建成了日投煤兩千噸的大型商業化裝置,在聯合循環發電方面得到廣泛的運用。目前,該裝置仍具有良好的運行能力,發電效率達到了43%,盡管近年來人們對環保的要求相當苛刻,但該技術下的排放物已經完全滿足了現時的環保要求。Shell煤氣化對廢鍋流程進行了合理的應用,可以將更多地蒸汽生產出來,在聯合循環發電中被廣泛應用。但是,由于廢鍋流程用于生產化工產品時還需要將蒸汽變換加上,因此它在化工行業并沒有明顯的優勢。目前,我國有十多臺已經建成或正在建設的Shell爐,從洞氮、雙環、枝江、安慶著四家單位的運行情況中我們可以看出,雖然連續運行時間正在慢慢增加,但仍然有一些問題存在,要想使其長時間連續運行,我們還需要將其進一步完善。
3.4德士古(Texaco)氣化技術
美國德士古公司開發出了德士古氣化技術。該技術將煤磨成水煤漿,然后將添加劑、助溶劑等加入形成8Pa·S~1.OPa·S黏度的、煤漿質量分數在60%以上的漿狀物,將這些漿狀物加壓后噴入爐內,使其在純氧中燃燒,發生部分氧化反應后,在1300~1400℃的高溫中氣化,從而促進合成原料其的生產。目前,在全世界范圍內,該技術已經被廣泛應用于幾十套工業化裝置的運行,我國有二十多套,包括安徽淮南化肥廠、上海焦化廠三聯供裝置、山東魯南化肥廠等。安徽淮南化肥廠每年可以產出30萬噸的合成氨和52萬噸的尿素,氣化壓力是.5MPa。將激冷流程進行合理的應用,有3臺氣化爐,目前仍然保持良好的運行狀態;上海焦化廠三聯供裝置的氣化壓力是4.OMPa,有4臺氣化爐,將激冷流程進行合理的應用,從而促進甲醇的生產。山東魯南化肥廠將該項技術用于生產合成氨的原料氣,同樣將激冷流程進行合理的應用,操作壓力是3.OMPa。由于該技術具有較高的專利費,而國內已經成功開發出了擁有自主知識產權的水煤漿氣化技術,因此,預計未來國內技術在水煤漿氣化裝置的新建中會得到廣泛的應用。
4、結語
隨著社會的發展,人們越來越關注煤氣化技術。我國擁有多種多樣的煤炭種類和千差萬別的煤化工規模,煤氣化技術發展不平衡。因此,各個煤化工企業在對煤氣化技術進行選擇的時候,應該嚴格根據本廠自身的實際,因地制宜,全面地綜合分析所投資的項目,同時全面地了解項目的原料、技術、環保等多方面的問題,然后處理時多加綜合優化。只有這樣做才能把企業的投資風險降低到最低限度,從而提高企業的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]汪家銘.Shell煤氣化技術在我國的應用概況及前景展望[J].化工管理,2009,(03).
篇3
關鍵詞:煤炭;高效利用;煤氣化技術
煤是一定地質年代的植物埋藏在水底或泥沙中,處于空氣不足的條件下,在漫長的地質年代中經歷復雜的生物化學和物理化學變化,逐步形成的固體可燃礦物。從化學組成的角度看,煤中主要元素有碳、氫、氧、氮、硫以及灰分,煤灰組成極為復雜,以礦物質為主,不同區域、不同年代的煤,其元素組成也有很大的區別。煤炭是我國的基礎能源和戰略原料,高效清潔的利用煤炭資源,對促進國家的生態文明建設有著重要的作用。
一、煤炭氣化概述
煤氣化是指煤在一定的高溫、壓力下與氧氣、水蒸氣等進行化學反應,將煤中的碳、氫、氧轉化成CO、H2為主要組成的混合氣體的過程,同時伴隨著煤渣(或煤灰)的產生。
煤氣化與煤燃燒不同,燃燒是煤中可燃的碳、氫等元素與氧氣進行完全燃燒反應的過程,目的主要利用煤炭蘊涵的化學能,或者說燃燒是利用熱能為主。而煤氣化目的是利用煤中的C、H元素,生成可以進一步加工利用的氣體,即CO和H2。與煤燃燒相比,煤氣化具有高效、清潔的優點,例如可通過后續成熟技術將硫化氫轉化為硫磺。
二、氣流床煤氣化技術的基礎研究
973項目緊緊圍繞大型氣化技術適應多種含碳固體原料(如圖1)、向近零排放(如圖2)發展的客觀需求,以“超濃相粉體輸送、高黏高濃度漿料制備與輸送-高溫、高壓、高效清潔氣化-復雜多相反應產物處理-大規模氣化系統集成優化”為研究主線,服務于“多種含碳固體原料的大規模高效清潔氣化技術”這一長遠目標,確定以下研究重點:高壓條件下超濃相氣固兩相流流動規律及穩定控制機理;低階煤及其他含碳固體原料制備高濃度漿體的技術基礎;高溫、高壓下煤等固體含碳物質氣化的化學反應基礎及有害元素遷移轉化規律;高溫、高壓下氣化爐內多相混合、熱質傳遞過程及湍流多相流動條件下熔渣流踴理及復雜傳熱過程基本規律;復雜多相反應產物處理中涉及的氣-液-固三相流動、傳遞與分離規律研究;大規模氣化過程的數值模擬與氣化系統集成優化方法。
三、我國氣流床煤氣化技術的發展
(一)多噴嘴對置水煤漿氣化技術。多噴嘴對置水煤漿氣化技術是我國首套具有自主知識產權的大型煤氣化技術,多噴嘴對置水煤漿氣化技術實現了從大型化向超大型化的跨越。該技術具有碳轉化率高、易于大型化、運行穩定安全等優勢。
(二)SE粉煤加壓氣化技術。氣流床煤氣化是當今國際上最先進的煤氣化技術之一,SE粉煤加壓氣化技術實現了高效穩定運行,達到了良好的工藝技術指標。其工藝流程如下:原煤除雜后送入磨煤機破碎,同時由經過加熱的低壓氮氣將其干燥,制備出合格煤粉存于料倉中。料倉中的煤粉先后在低壓氮氣和高壓氮氣的輸送下,通過氣化噴嘴進入氣化爐。氣化劑氧氣、蒸汽也通過氣化噴嘴進入氣化爐,并在高溫高壓下與煤粉進行氣化反應。出氣化爐的高溫合成氣經激冷、洗滌后并入造氣車間合成氣管線。
(三)煤氣化技術的突破方向。氣流床、流化床和熔渣池煤氣化技術由于其技術特征,決定了煤氣的溫度和氣化反應的溫度相當接近。其中熔渣池煤氣化、氣流床煤氣化技術煤氣溫度等于甚至高于氣化溫度,流化床氣化溫度略低于氣化溫度。固定床煤氣化技術煤氣溫度大大低于氣化反應溫度,因此固定床煤氣化技術可以取得相對于其他煤氣化技術更高的冷煤氣效率和有效能效率。
四、結語
目前,我國煤氣化技術的基礎研究和技術開發均進入了國際先進行列,部分技術還處于國際領先水平。煤氣化技術的發展,有力支持了我國現代煤化工產業的發展。在科學技術的推動下,相信通過技術人員的不懈努力,將來我國會出現更多具有原創性的煤氣化新技術。
參考文獻:
篇4
關鍵詞:四噴嘴水煤漿對置式氣化爐,耐火磚,煤質,有效氣體
背 景 我國富煤―缺油―少氣,煤制甲醇發展較快,技術相對成熟,產能大大過剩,甲醇制烯烴,乙烯等符合我國國情,也是我國煤化工發展的重點,但是煤氣化工藝技術選擇非常重要,尤其是氣化爐的選擇更為直觀重要,目前市面上的氣化爐大概分為三種,固定床、氣流床、流化床氣化,其中氣流床氣化技術具有氣化壓力高、生產能力大、氣化效率高、廢水處理小等優點,適應現代煤化工發展需求,也是煤氣化發展的趨勢。現有的氣流床氣化工藝按照進料物理方式分為干煤粉和水煤漿進料兩種。按照工藝分為廢鍋換熱和水冷壁,按照噴嘴數量分為單噴嘴和多噴嘴對置,按氣化爐內是否有內襯分為耐火磚和水冷壁。因此氣流床氣化技術形式和種類很多,有各種不同的組合方式和爐型,其中比較典型的有德士古和殼牌等。
利用青海海西地區的煤炭資源,青海礦業有限公司開發了多個煤礦,預計建設400萬噸選煤廠,180萬噸甲醇,60萬噸烯烴,40萬噸聚丙烯等,本文著重從煤質分析,目標產品和實際運行數據來選擇氣化工藝技術。
一、煤質分析與氣化工藝關系
我國是一個多煤種的國家,尤其是青海海西地區的煤炭以焦煤,半焦煤,無煙煤為主導,選擇合適的氣化技術應因煤制宜,目標產品不同也要采用不同的氣化技術,選擇合適的氣化技術對于項目后續運行效率很重要。煤氣化技術是煤化工的龍頭,不同的氣化技術適合不同的煤質,由于煤本身的多樣性、復雜性和特殊性,在目前的氣化技術水平下,煤氣化過程存在無法克服的矛盾,如果追求煤轉化過程能量消耗低,氣化溫度就要低,但是煤的結構中存在大量的焦化苯,后續環保處理難度就要大,而氣化過程中多考慮環保因素,就需要通過高溫打破這些苯環,就要多消耗能量,需要純氧,增加設備投資,熱損失大等一些問題。這些問題都是由煤的特性決定的,如果公司針對解決某個單一問題、追求單向指標而開發的技術,很容易誤導煤化工企業。有些技術往往宣揚單向指標最好,個別單元工藝可以實現節能減排,但割裂了其他處理過程需要投入的能量和費用,誤導了企業對技術選取和煤氣化的認識。
雖然氣化方式很多,但是一種氣化方式只適合某種特定的煤,反之,某一種煤的氣化只能采用特定的氣化方式。目前還沒有一種氣化方式可以通吃各種煤,比如內蒙古和新疆大都是褐煤,褐煤是一種灰分較高的劣質煤,水分含量一般是30%左右,如果采用氣流床氣化,要把這么高的水分干燥,再磨成很細的煤粉或者制成濃度不高的水煤漿,并且氣化下渣口容易堵塞停產,顯然不合算,如果選擇加壓氣化的固定床魯奇爐就比較合算,比如新疆廣匯能源有限公司120萬噸甲醇項目氣化技術采用固定床氣化,還有內蒙古大唐克旗煤制天然氣氣化也用固定床魯奇爐。
煤質分析一般包括工業分析,有含碳量、水分、灰分、揮發分,元素分析,有硫,苯,氫氣,甲烷,氫氧化合物,酚萘,一氧化碳,二氧化碳等。如果是固定床氣化,煤氣里面的甲烷含量到15%左右,廢水處理系統復雜,投資大,增加了后系統的甲烷工藝,如果是水煤漿液態氣化溫度高,煤氣里面甲烷含量基本是3%左右,可以作為后系統惰性氣體用,或者直接放空,減少了甲烷處理投資,也減少了廢水處理系統投資。煤質分析硫元素對氣化工藝腐蝕非常嚴重,新疆廣匯能源有限公司2011年氣化投料,固定床魯奇爐氣化內壁腐蝕,內壁減薄,通過一年的時間尋找解決腐蝕技術,最后通過鎳基焊條對氣化爐內壁滿焊解決了腐蝕,由此煤質分析對氣化影響非常大,影響了項目早投產,影響了公司經濟效益;2014年內蒙古大唐克旗煤制天然氣項目氣化投料一個月就停車,最后查明原因也和新疆廣匯氣化腐蝕一樣,目前大唐還沒有找到解決此問題的技術;淮化集團本地煤資源豐富,但由于其灰分達到27%~28%,灰熔點〉1600℃,而GE工藝的氣化溫度在1300~1400之間,不得不改用河南義馬煤和甘肅華亭煤,至使生產成本增加,無法將本地資源優勢轉化成經濟優勢,這是我們要吸取的教訓,所以煤質分析直接決定氣化技術,煤質工業分析里面的灰熔點也決定氣化技術,灰熔點高于1500度,如果此煤質應用到氣流床水煤漿氣化,必須提高水煤漿氣化溫度,但是影響氣化爐壽命,影響耐火磚壽命,增加設備投資,如果這么高的灰熔點煤質要應用到水煤漿氣化爐里面,必須增加一些工藝,比如添加劑石灰石等,煤質里面的水分,如果水分高于15%,影響水煤漿的沉降性,需要增加一些絮凝劑,也相應的增加了工藝,水分高了,增加了氧氣消耗量,也相應的增加了空風負荷,如果煤質里面的含碳量低于40%,氣化爐達不到全負荷,消耗氧氣量高,大量熱能被帶走,渣口容易堵塞。因此煤質分析非常重要,尤其是煤質里面的硫元素分析,灰熔點分析,含碳量分析,熱值分析,水分分析等至關重要,決定了氣化壽命,決定了氣化長周期聯產運行,決定了目標產品的高效率。
選擇哪種氣化技術的優劣不是絕對的,一定要看企業使用什么樣煤和干什么產品,要做到煤和氣化技術有效匹配,總的來說,企業在選擇煤氣化技術時,首先必須以原料煤為基礎,既要考慮原料煤質量能夠完全滿足擬選用煤氣化工藝要求,又要考慮原料煤供應可靠,煤質穩定,長期煤種單一化,還要考慮原料煤的價格。
數據資料,神華寧煤,制得濃度59%,粘度:500~2000CP,PH:7-9的水煤漿,氣化壓力和溫度約4.48MPa、1350℃,有效氣體80%左右,粗煤氣經過預變換爐、主變換爐變換后將工藝氣中的CO調節至19%-21%之間后送往后續工段,合成氣水氣比控制在0.2~0.35之間
綜上所述,首先需要在煤田勘查過程中選取不同地點、不同深度的煤樣進行煤質檢測,待煤樣測試報告完成后才能確定所適用的工藝,再根據工藝特性、投資、終端產品、在線率等從中選擇最適合的工藝。
二、目標產品和氣化技術關系
1、如果目標產品主要是甲醇,甲烷,石腦油,輕油,焦油等產品,那相應的氣化技術就配套碎煤固定床氣化了。固定床氣化有分為干排渣和液態排渣,他們的代表分別是魯奇爐氣化和BGL氣化爐,固定床干排渣氣化溫度低,溫度在1100度左右,壓力在35公斤左右,粗煤氣里面含有甲烷15%左右,烴類,環烷烴,苯酚,油等,后系統增加甲烷裝置分離甲烷,煤氣水進行沉降分離油脂,煤氣水到酚氨回收利用,固定床煤氣水處理量大,魯奇爐氣化對煤質的硫含量非常敏感,硫元素會腐蝕氣化內壁,魯奇爐沒有耐火磚保護,只有水夾套;液態排渣BGL氣化爐專利費用昂貴,設備復雜化,設備不能國產化,氣化溫度在1600度左右,壓力在40公斤左右,BGL氣化爐內壁需要耐火磚保護,耐火磚基本一年更換一次,一個月檢驗一次,BGL氣化爐需要氮氣封,煤氣里面的惰性氣體高于5%,后系統需要增加馳放裝置,BGL控制點比較繁瑣,操作容易出錯,目前國內只有2家試用性投料,一家是內蒙古中煤能源,還有一家是內蒙古金鑫化工,運行不穩定,維護費用大,BGL關鍵技術就是排渣和燒嘴容易堵塞,不能長周期運行,但是BGL有效氣體85%左右,煤氣水處理比魯奇氣化投資少,但是碎煤氣化爐都有傳動部件,容易泄露,增加停產因素。
2、如果目標產品只是甲醇,那就需要高溫高壓液態氣化,優先選擇水煤漿和粉煤氣化,氣流床氣化溫度高,是液態排渣,一些烴類,苯酚,油等產品被燃燒完,煤氣里面的甲烷含量約3%左右,可以直接放空或者作為后系統惰性氣體用,煤氣水處理系統非常簡單,在氣化后面增加煤氣變換工段,改善煤氣成分比例,水煤漿氣化溫度一般在1400度左右,壓力65公斤左右,氣化爐無傳動部件,該技術是水煤漿進料,大量水分需要加熱氣化,因而單位體積的有效氣體煤耗和氧耗比粉煤氣化高 ,但煤氣中的惰性氣體含量少,故合成甲醇循環氣量少,壓縮功耗少,馳放氣體少,可以設置馳放裝置也可以不設置。水煤漿氣化適應煤質廣泛,可以氣化低灰分,低灰熔點,低硫,灰熔點應該1300度左右,水煤漿已經國產化,專利費用少,國內已經有研究團隊,設計,制造,生產一條線服務,縮短制造運輸周期;粉煤氣化是干料,純氧,蒸汽進料,氣化溫度1500度左右,壓力不高于40公斤,碳轉化率高達98%左右,煤氣有效氣體成分90%以上,水冷壁壽命長,以渣抗渣,單位體積的有效氣體耗氧量比水煤漿低15%左右,但是干煤粉需要氮氣或者二氧化碳輸送,增加煤氣里面的惰性氣體約5%左右,馳放氣體比水煤漿高,就要考慮氫回收或者增加馳放氣體裝置,但是粉煤氣化比水煤漿氣化一頓煤多產25KG甲醇,粉煤氣化合成氣里面的惰性氣體高于水煤漿氣化三倍,反而粉煤氣化耗煤比水煤漿耗煤高于5%左右,粉煤氣化設備復雜,專利費高,這樣2種氣化耗煤差不多,如果甲醇合成需要60公斤凈化氣,采用粉煤氣化就需要上一個增壓機,需要投資3千萬左右,如果是透平壓縮機,還需要增加高壓蒸汽,惰性氣體高,合成氣循環回路功耗大,目前使用粉煤氣化企業不多,還不能國產化,運行維護經驗缺乏。
三、結論
1、由此看出煤質分析對氣化技術影響非常大,煤種的含碳量,水分,灰分,揮發分,元素分析等決定了氣化技術,也決定了氣化設備的材質,如果設備材質和煤質分析不匹配,就會影響長周期投料,所以在選擇氣化技術同時,也必須分析所要使用的煤質是否適合該氣化技術,兩者是相輔相成的,缺一不可,作為一個企業需要什么目標產品,就要匹配什么樣的氣化技術,氣化技術決定了,相應的產品也定性了,所以氣化技術的選擇是由煤質決定的。如煤質具有粘結性和結焦采用魯奇和BGL氣化,就需要給爐子增加攪拌器裝置。
2、目標產品是單一的甲醇,從氣化設備結構,運行維護和投資等方面綜合考慮,采用水煤漿氣化技術最合適。代表爐型是四噴嘴對置式德士古。
篇5
關鍵詞:醋酸工藝 技術分析 甲醇
甲醇是基礎有機化工生產的原料和產品,而且在變壓吸附制氫、情節燃料和生物技術等領域有著非常廣闊的應用前景。醋酸是一種非常重要的化工產品和化學中間體,可以用于生產多種下游的有機產品,與此同時也可以用作非常好的溶劑。發展大型煤制甲醇并且進行深度的加工,是煤化工業發展的必經道路之一。本文將以國內某個公司的實際生產流程為例子,對于所涉及的氣化、凈化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分離技術進行細致的討論和分析。
一、生產流程概述
煤和空分的氧氣在氣化爐中制造得出了一氧化碳、氫氣和含量很高的粗煤氣。出氣爐中的粗煤氣的成為有三種:第一種是經過水蒸氣的變換,將部分的一氧化碳轉化成氫氣,合成甲醇合成時需要的氫碳比。第二種是和另一種粗煤氣混合,經過加熱和回收以后進入到凈化的程序中,將多出來的二氧化碳和硫化物脫除以后,就可以得到今春合成原料氣,合成后的粗甲醇精制過后就是甲醇產品。第三種是粗煤氣經過加熱回收和凈化之后,將分離出來的一氧化碳作為合成醋酸的原料氣,然后一氧化碳和精甲醇在催化劑的作用下合成了醋酸的原型,精制以后就可以得到醋酸產品。
二、關鍵技術的分析
1.氣化工藝的分析
目前一些大型的煤氣化技術中,最具代表性的有Shell粉煤加壓氣化、Texaco水煤漿氣化、Lurgi移動床加壓氣化和國內多噴嘴對置式水煤漿氣化技術四種。Texaco氣化技術和多噴嘴對置式新型氣化技術單臺爐的處理煤量很大,合成氣中的有效氣體(一氧化碳和氫氣)含量非常高,惰性組的成分很少,非常適合生產甲醇的原料氣,而且煤種的只用范圍非常寬泛,環境污染很小,投資的資金也很低廉。假如說我們按照年產20萬噸的醋酸汁和20萬噸的甲醇,那么合成氣中的氫氣和一氧化碳的比例為1.50。而Texaco及多噴嘴技術約為0.80,Shell的比例為0.50,因此采用Texaco和多噴嘴新型氣化技術可以很好的減少變化的負荷,而且可以避免氮氣含量過高對后系統的影響。
多噴嘴對置式水煤漿氣化技術是世界上最先進的氣流床氣化技術之一,多年來,經過科研、設計和生產等多個環節的技術攻關,技術日臻成熟,在國內已大量應用于工業化生產,同時該技術已走出國門,為美國一家石化公司提供氣化技術。該技術將城市煤氣、潔凈發電和供熱、液體燃料等清潔能源產品的生產與碳化學深加工相結合,尤其適用于生產開發甲醇、甲醛、甲胺等碳一系列產品,以及醋酸、二甲醚、DMF、DMC、合成油等一系列產品,從而形成以水煤漿氣化為樹干的產品樹。
2.凈化工藝的分析
采用水煤漿氣化生產的粗煤氣當中,除了含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣之外,還有少量的氮氣、二氧化氫以及微量的氨、氯等成分。氯、重金屬和硫化物等都是必須去除的有毒氣體。從國內外煤氣化裝置采用的脫除酸性氣體的工藝技術來看,低溫甲醇洗工藝和NHD工藝是較為常見的工藝技術。兩種工藝技術都屬于物理吸收法。低溫甲醇洗工藝在國外主要有魯奇和林德兩種工藝流程,而且兩者在基本的原理上沒有太大的差別,而且技術方面都已經成熟,但是專利技術和設備的設計方面還是各具特色的。國內大連理工大學經過將近25年的研究,研究出了具有自主知識產權的低溫甲醇洗工藝。這項技術采用的是六塔流程,和林德的工藝非常相近。但是設備的投資量和冷負荷都比林德工藝低13%左右。所以,采用國內的低溫甲醇工藝技術將合成氣凈化,更加經濟
3.甲醇合成工藝的分析
甲醇合成工藝的核心技術是甲醇合成反應器,國外合成的反應器多種多樣,已經形成了適應各種要求的系列產品。國內自主研發方面,主要負責的公司是杭州林達化工技術工程公司的低壓均溫合成甲醇反應器,和華東理工大學的低壓甲醇反應器兩種。目前國內外在建的和生產的甲醇裝置大部分采用的是低壓法技術。低壓法和中高壓法相比較,具有耗能低、成本低和產品質量優秀等特點。上海的焦化有限公司在20萬噸的甲醇設備中,運用的工藝技術就是華東理工大學設計的合成塔,而且已經建成投產使用數十年之久,設備的運行狀況一切正常。所以,選用低壓法的絕熱-管殼外冷復合型列管式合成塔(華東理工大學設計方案)進行甲醇的合成,是非常適合、經濟的工藝技術。
4.醋酸工藝的分析
甲醇低壓羰基合成醋酸技術是當前最先進的醋酸生產工藝,主要工藝路線包括:美國孟山都公司的甲醇低壓羰基合成醋酸工藝技術、英國BP公司的Cativa甲醇羰基合成醋酸工藝技術、美國塞拉尼斯公司的AO工藝、我國西南化工研究設計院開發的蒸發流程等。自主知識產權的醋酸生產工藝技術已經在國內兗礦、天堿等企業成功使用,目前國內企業正著力于新工藝的技術改造,單套裝置產能不斷提升,消耗與成本有效降低,生產技術日趨完善提升。
5.CO分離工藝的分析
粗煤氣的凈化中有部分需要分離出一氧化碳成為合成醋酸的原料氣,而目前的分離方法有深冷分離法和變壓吸附法兩種。第一種:深冷分離法。這項工藝可靠、成熟,而且工藝極其簡單,占地面積小,可以同時制造兩種以上的高純度氣體,非常適合高壓環境下對一氧化碳的分離。但是唯一的缺點就是必須去除原料氣中二氧化碳和水,而且要求的密度標準非常苛刻。第二種:變壓吸附法。可以在環境溫度下面進行,但是缺點非常明顯。第一,分離過程非常復雜,需要兩套PSA的設備,才可以把一氧化碳的純度提高到95%,而且回收率是65%,因為裝置PSA設備規模受到一定的限制。第二,對原料氣的要求也很高。當原料氣中體積分數達到1.2%的時候,一氧化碳的純度最多達到95%。如果原料氣中的一氧化碳濃度很低的話,那么相對應的回收率也會降低。兩種方法相比較,如果粗煤氣采用的是低溫甲醇洗法凈化的話,而且采用深冷法進行一氧化碳的分離,效果會更加顯著
總結:煤制甲醇聯產醋酸是煤用作清潔劑的重要途徑之一,在煤炭及其豐富的地區建立這個項目,不單單可以合理的利用現有的資源,還可以帶動地方經濟的高速發展。本文通過對氣化、凈化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分離等一些關鍵技術分析,以及國內外相互對比的結果可以看出來,國外的技術遠早于國內的技術,而且已經相當成熟。但是國內的發展也非常迅速,許多關鍵性的技術已經成熟,而且得到了工業化應用的認可。所以,在選擇相關工藝技術的時候,建議企業結合地區資源的實際情況和特點,除了引進國外的先進設備以外,盡可能的使用國內已經成熟的工藝技術。
參考文獻
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篇6
【關鍵詞】煤間接液化 費托合成反應 現狀 前景
1 煤間接液化技術概論
煤間接液化,是指以煤炭做為原材料,先將其氣化為合成氣,即一氧化碳和氫氣,然后在催化劑的作用下,經過費托合成反應(Fischer-Tropsch),間接液化合成以烴類產品為主的油品的過程。煤間接液化技術從發現到現在,已經經歷了近八十年的工業化開發、發展歷程。
間接液化技術比直接液化技術的適用范圍更廣,適宜進行大規模的商業開發。在南非,煤間接液化技術已經發展為大規模產業,其油品、化學品的年產量高達7百萬噸。在我國,也已經開展過年產量達到2000噸的煤間接液化技術工業試驗,所以具有較好的技術積累,為煤間接液化技術工業化奠定了良好的基礎。由于煤間接液化技術的產品具有質量高的特點,所以可以實現與其他產業的聯合生產,為其提供質量優異的化工原料。
煤間接液化技術的工藝主要有備煤,煤氣化,合成氣凈化,合成反應,粗油品加工,尾氣利用,環保處理、控制等多個系統,其工藝流程敘述為:原料煤經過篩選后通過氣化爐氣化生成粗煤氣,粗煤氣再通過低溫甲醇洗凈化精制成費托反應所需要的H2+CO合成氣,合成氣在一定壓力、溫度的條件下進入反應器,通過催化劑的作用在反應器中進行費托合成反應,生成輕質餾分油、重質餾分油、重質蠟、合成水等一系列產物。通過費托反應后的合成產品、尾氣再經過換熱、分離和收集后大部分氣體直接經過加壓循環機循環使用,另一部分尾氣送脫碳工序脫除CO2后送脫碳油洗工序回收低碳烴,部分氣體去火炬。粗產品中的重質蠟,重質餾分油經過在一定的助劑的條件下進行過濾,過濾后和生成的其它反應產物一起送往油品加工工序,在油品加工工序中對粗產品進行裂化、分餾、精制等反應,通過一系列反應加工成最終的成品。
2 費托合成反應的原理分析
費托合成反應是煤間接液化技術的核心內容。它是一氧化碳和氫氣在催化劑作用下,產生出以液態烴為主的油產品的一個復雜反應系統。其本質可看做是一氧化碳加氫氣和碳鏈的增長反應。費托合成的基本反應化學式如下:
CO+2H2(-CH2-)n+H2O
ΔHR(227℃) =-165kJ
CO+H2OH2+CO2 ΔHR(227℃)=-39.8kJ
將以上兩個化學式合并以后得到如下化學式:
2CO+2H2(-CH2-)n+CO2
ΔHR(227℃)=-204.8kJ
在費托合成反應中,還伴隨有醛類和醇類的生成反應,以及碳生產成反應、甲烷化反應等一系列的副反應。
3 我國煤間接液化技術的發展現狀
在上個世紀八十年代初,我國山西煤化所(煤炭化學研究所)就開始研究、開發合成油,通過分析國外的MTG工藝以及費托合成工藝,提出了將沸石分子的篩擇形作用與傳統費托合成相結合,形成新的工藝:MFT(固定床兩段法合成)工藝和SMFT(固定床兩段法合成)工藝,對于MTF工藝,已逐步完成了一系列試驗,包括了工藝的小試、模擬和中試,并獲得了較高的油收率、較好的油品性能。在上個世紀九十年代,就完成了SMFT工藝模擬實驗以及規模為2000t/ a的煤基合成汽油中間實驗,另外,還對由我國自主研發的兩類催化劑,分別進行了長達3000小時的運行,并且取得了較理想的結果。在最近十年里,研究所對共沉淀鐵系催化劑制造設備、新型漿態床合成反應器等進行了放大開發試驗,并在2002年建成了1000t/a合成油品規模的裝置,并隨后開展了多次運行試驗,最終取得了這一階段的自主知識產權技術成就。
伊泰集團(內蒙古)煤制油項目一期工程在2006年正式開工,到2010年該項目已穩定運行超過5千小時,其整套生產線都處于滿負荷的運行狀態,日產成品油量達483t。伊泰集團項目運行的成功,標志著我國160kt/a成品油規模的煤間接液化技術的工業化生產的圓滿成功。項目的核心技術在2004年通過了相關的技術鑒定,具取得了完全的自主知識產權。另外,項目中使用的費托合成催化劑、漿態床反應器、系統集成、油品精制都是由我國自主開發研制的,并且還獲得了40多項國家專利,基本包含了所有煤間接液化的關鍵技術。伊泰集團的二期工程在2010年完成后,其已達到了1.5Mt/a的生產規模。
4 煤間接液化技術的發展前景
我國經濟發展速度的不斷加快,勢必會帶來能源消耗的加劇。隨著國際石油價格(平均80美元/桶以上)的不斷走高,盡管我國在新油田、新氣田的開發力度上有所增強,但還是難以滿足國內市場的石油需求,從而使得石油的進口量不斷增加,這無疑就增加了我國的外匯花銷,進而對我國經濟發展產生了負面影響。我國對進口石油的依賴性增加,不僅會對經濟產生不良影響,更會對我國的能源安全產生威脅。如果國際局勢有所動蕩,切斷了我國的進口石油供應鏈,就會對我國經濟帶來毀滅性打擊,甚至會帶來社會動蕩。因此,尋找穩定自主的能源供應就顯得尤為迫切。
我國的能源結構具有少氣、缺油、富煤的特點,其中煤炭資源優勢尤為突出。作為我國的主要能源,煤炭在推動國民經濟發展的同時,也帶來了諸多環境問題。我國能源消費中的70%為煤炭,而煤炭中的90%都直接當做燃料消耗掉,這樣不僅浪費了資源,還帶來了嚴重的環境污染。為了降低環境污染,實現煤炭的有效利用,運用先進的煤化技術,生產潔凈、高效的燃料具有重大意義。
通過以上分析,可以看出煤間接液化技術的應用具有重大的經濟意義和戰略意義。從煤化技術的發展來看,煤間接液化技術產業化具有非常廣闊的市場前景。我國從煤間接液化技術產業化的開始到工業示范廠的建設和運行,已經帶來了可觀的經濟效益和技術效益,并且煤間接液化技術也逐漸成熟起來。隨著近年來合成油(百萬噸級)商業化進程的加快,已為我國帶來了數十億元的純利潤。據相關估計,在2020年,我國煤間接液化技術產業帶來的直接利潤將達到150億元,同時還能為社會提供60萬個以上的就業機會。
煤間接液化技術不僅能促進煤炭行業的發展和革新,還能帶動相關產業的發展。綜上所述,不難看出以煤間接液化技術為主導的煤化工產業將會是一個具有革命性意義的和廣闊發展前景的產業。
參考文獻
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篇7
【關鍵詞】繪畫技巧 動畫式表現 多媒體時代 表現技法
【中圖分類號】J954 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)30-0197-01
在中國,很多孩子都是看著日本漫畫長大的,那些耳熟能詳的片名和插曲伴隨著他們的童年時光,至今回想起其中的某個人物和場景,依然能如數家珍。或許“80后”的一代人對于日本漫畫有著更有很多解不開的情結,他們當中的大部分記憶中都應該有“美少女戰士”、“圣斗士星矢”、“鐵臂阿童木”、“灌籃高手”等昔日動漫的存在,年齡再小一些的孩子們,“網球王子”是他們心中的小偶像。各種有關少男少女的動漫,在一代又一代的孩子們眼前展現,關于日本漫畫的話題真的是多到數不過來。可以這樣說,日本動漫,不僅僅是文藝作品,更影響了幾十年內孩子的審美和價值觀。
一 動畫的起源
動畫最初的含義就是表現“動”的繪畫技巧。從這句話的字面就可以看到繪畫技巧是動畫的基礎。從人類描繪符號、初步的圖畫開始到能夠表現“動”,最為著名的是1879年在面臨大西洋海岸的西班牙北部發現的阿爾塔米拉洞窟筆畫。在所殘留下來的涂鴉式的線條畫和涂著鮮艷色彩的動物的靜止畫中,有的超越了單純的靜止畫,明顯地表現出“動”,是一種“動畫式表現”。
二 動畫的種類
最早期日本的動畫指的是“賽璐珞動畫”。這是將畫在透明的賽璐珞片上的人物形象置于背景畫上進行拍攝的動畫。當然還有更多的:紙張動畫、剪紙動畫、剪影動畫、千代紙動畫、插板動畫、黏土動畫,以及我們現在的二維動畫和三維動畫他們的前期都是繪畫的一些媒介上,然后以這種媒介命名為相應的動畫。現在我們雖然是用了電腦技術來繪畫但是“萬變不離其宗”,還是要有美術功底進行早期的繪畫。
三 動畫的制作流程
早期的動畫制作流程以“美術設定”為基礎―策劃―劇本―導演(素描)―背景原圖―背景作畫―故事展開(作畫指導、原畫家、動畫制作者)一步一步都離不開美術指導以及繪畫技術的使用,早期對于尚不穩定的動畫業界,分工制作體系是建立穩定的制作體系所必需的。以原創漫畫為基調,動畫電影的上映,盡管導演另有其人,但觀眾買賬的不是導演,而是作者。如我們會說手冢治蟲的動畫作品有哪些,但是實際上導演并不是手冢。手冢治蟲最著名的頭銜為“漫畫之神”,這體現了“畫”的功底在動畫中占有決定性的作用。
四 動畫的營銷策略
在日本,一部動畫作品經常是先在周刊漫畫雜志上連載,連載到一定程度后再出版漫畫,然后制成動畫片在電視上播放,接著公映劇場版動畫片,最后在此基礎上將作品制成游戲。而多媒體時代的到來,對于擁有人氣作品的漫畫原作者來說真是一個絕佳時代。動畫界的夢想就是擺脫電視臺、贊助商、公司等一切束縛來創作作品,這也是對一個從事動畫行業的新人在繪畫功底上的更深層次的要求。
五 日本動畫的世界觀與表現
在國際動畫界,有一個對我國以水墨動畫為主的動畫流派的稱謂:“中國學派”,主要是指以藝術性和探索性為主的動畫短片。中國的“三個和尚”“小蝌蚪找媽媽”“山水情”等都曾蜚聲中外,對于提高中國在國際動畫界的地位產生過重要作用。水墨動畫片,是中國美術電影中民族風格的杰出作品。美國的動畫片盡是面向小孩子們的,好萊塢電影大多是虛構的,而且結局也總是一成不變的大團圓結局。雖然讓人輕松愉悅,卻留不下什么東西。而日本動畫設計細致,角色復雜并有深度,故事情節的構成也很精彩,非常有意思。如我們從小就看的“聰明的一休”“鐵臂阿童木”“千與千尋”都是一些享譽國際而且發人深省的片子。
六 日本動畫強勢崛起的原因
日本動畫如此快速成長,最主要的因素就是日本獨特的漫畫文化。日本漫畫的出版數量是世界第一,而且鶴立雞群。將漫畫用于動畫原作,從手冢治蟲開始形成了有故事情節的動畫,漫畫成為不斷產生想象豐富成功作品的母體。
七 結束語
篇8
這個學期的教學仿佛只有兩件事情要做,那就是教會學生"觀察"與"表達"。六年級學生的心理發展已經到了一定的程度,他們更傾向用一種寫實的方式來表現自己。但是很多學生都達不到寫實的要求。因為他們缺少一套正確的觀察方法。第一單元會針對這方面進行相關的訓練。經過訓練,學生應該能較準確地表現出觀察到的對象。但他們的繪畫依然不是自由的。因為他們不清楚美術表現形式的多樣性。西方現代美術,不斷地突破繪畫中的界限。對其進行學習,可以使學生大開眼睛,并了解到美術除了傳統的古典寫實主義外,原來還可以有這么多的表現形式。從而使他們在繪畫時,可以有更大的選擇空間。立體構成的學習,也可以使學生接觸到美術中另外一種美感形式--空間的形式美。最后的畢業創作,會是對學生六年美術學習的一次總結和回顧,學生需要選擇自己熟悉的題材和形式來表現自己。展示設計的練習,會把生活和美術的關系拉得更近。
單元教學目標,課程設計和課程目標,課時安排:
第一單元:人物寫生單元:
本單元主要為技法學習單元。學生在本單元里能夠掌握到寫生時正確的觀察方法。通過對特殊角度物體的描繪,可以打破學生符號化的畫法,更好地去觀察對象;我們會引導學生運用對比觀察的方法找到對象的自身特征;在繪畫方面我們會鼓勵學生嘗試運用疊筆來獲得更為精確和有活力的輪廓線;圈圍的繪畫方法也可以為學生更方便地畫出對象的輪廓。"聚焦法"練習可以幫助學生完成復雜場景中的速寫。同時,我們還會欣賞到一些大師的線描人物作品。
1,《植物寫生》 1 線描復習課,學習寫生方法(觀察--記憶--作畫)。
2,《不同的眼睛》 1 學會使用誘發詞來進行實質性的觀察,畫出獨特的事物。
3,《手》 1 觀察的強化練習。通過特殊角度描繪,使學生將注意力集中到對象。
盲畫。
4,《五官》 1 作品欣賞。學會運用"疊筆"。
5,《頭像》 1 通過觀察對比的方法找到對象的造型特征,并嘗試進行夸張表現。
6,《人物速寫》 2 學會用尋找形狀(動態),添加細節的方法進行速寫。
7,《故事添畫》 2 學會運用速寫的方式進行素材的收集,并運用收集到的素材進行故事
添畫的創作。
第二單元:現代美術單元:
現代美術單元是一個以介紹西方現代美術為主的單元。學生在這個單元中會接觸到西方現代美術的幾個主要流派,了解這些流派的美術觀點,代表人物,主要作品。對西方現代美術的學習,可以打破學生對美術的認識,大大開豁學生的眼界,并能引導學生對"美術"做更深層次的思考。這個單元以美術欣賞為主,同時還涉及美學,美術評價等范疇。我們還會給機會學生嘗試用現代美術的一些觀點和技法進行創作,從中體驗藝術家們的追求。
1,《印象·日出》 2 該課以莫奈的《印象·日出》為突破口,向學生介紹印象派。了解印象派畫家們對于光和色的追求。以及他們在繪畫技法上的新發現。
2,《星月夜》 2 該課通過《星月夜》向學生介紹凡高。理解他的追求,并嘗試了解現代藝術中一個重要的概念:什么才是藝術中的真實。
3,《表現主義》 2 該課以蒙克為插入口,學習表現主義對情感的表達方式。
4,《立體主義》 2 該課以畢加索為插入口,學習立體主義畫家對形狀的突破。
5,《野獸派》 2 該課以馬蒂斯為插入口,學習色彩的運用。
6,《抽象主義》 2 該課以克利和米羅為插入口,學習用符號建構童話世界。
7,《超現實主義》 2 該課以夢為主題,學習畫家們怎樣用真實來構建幻象,表現人心理
8,《波普藝術》 2 該課以欣賞為主,學習畫家們怎樣把普通的物品變成藝術品。材料革命。
第三單元:立體設計單元:
該課程以學習立體構成的知識為主。從線,面,體三個角度去幫助學生建構空間的概念,培養空間感覺。學習用抽象的方法去表現形式美。同時,還會嘗試類似波普藝術的方
法,要求學生對一些容易收集到的,習以為常的物體嘗試加入自己的情感或想象,賦予其
新的意義。
1,《線立體構成》 1 結合波普藝術,鼓勵學生發現新型材料。理解空間的概念。
2,《面立體構成》 1 構成要素的簡單學習。
3,《體立體構成》 2 通過對"龍"的制作,了解立體構成中空間與人的關系。
4,《波普藝術創作》2 通過對一些容易收集到的物體加入自己的情感或想象,賦予其新的
意義
第四單元:畢業創作:
對整個小學學習階段進行回顧,并將這過程中的經歷或情感用美術的形式表現出來。嘗試搞一次畢業創作展覽,并對會場的布置進行設計。
1,《畢業創作》 2 回顧自己的小學學習經歷,選擇合適的命題用自選的形式進行創作。
2,《展示設計》 2 通過設計畢業畫展的會場,學習展示設計的一些基本知識和技巧。
3,《作品展覽》 課余進行
篇9
【關鍵詞】煤礦采掘;煤礦運輸提升;機械設備;電氣自動化技術
1前言
煤礦生產任務繁重且作業環境差,煤礦井下地質條件差,生產機械化水平低。因而,在煤礦生產中引進電氣自動化技術,有效的提高了煤礦開采的效率。應用電氣自動化技術使得采集的數據更加準確,這在一定程度上保證了煤礦的安全生產,節約了勞動力。本文簡單闡述了電氣自動化技術在煤礦采掘設備和運輸提升設備上的應用。
2煤礦采掘機械設備的電氣自動化
機械行業的發展趨勢是機電一體化,為了使煤礦企業可以安全高效的生產,提高煤礦機械設備的電氣自動化水平是煤礦生產未來發展趨勢。煤礦采掘機械的主要動力來源是電力牽引。煤礦井下開采大多采用的是電力牽引采煤機,采用的總體構架是橫向布置的多臺電機驅動,一般是通過交流變頻進行無級調速,電源電壓一般設置為3300V,通過銷軌的形式實現無鏈牽引方式,隨著煤礦生產規模的不斷擴大,總的裝機容量也在不斷的增加,從經常使用的1000KW逐漸擴大到1500KW,電機的牽引能力達到了2×60KW。為了實時的監控機械設備的運轉情況,監視故障情況,整個機械設備運轉過程中,通過計算機進行整體監控,監控界面反映監控的情況,以及時做好防護工作。電氣自動化技術中的電控系統一般分為主控制系統和調速控制系統,控制器主要通過PLC控制程序組成,將采煤機預先設置好的操作指令和采集來的信息進行總結后,將總結的信息通過驅動電路把結果傳送到各個執行部門。煤礦采掘機械設備采用電力牽引技術,不僅提高了設備運行的效率,而且保證了設備運行的穩定性,具有強大的抗污能力,一定程度上減輕了采掘機械設備的維護工作,因此這樣的設備受到越來越多煤礦企業的青睞。煤礦電氣自動化技術的核心技術是計算機技術,再加上傳感技術和故障診斷技術,使煤礦機械設備的電氣自動化程度越來越高。除了采掘設備采用電氣自動化技術外,保證煤礦安全采掘的輔助設備也向多樣化的方向發展。例如,液壓支架在引進計算技術后,通過自動化技術實現了高壓大流量的供液和電液控制程序,這樣使液壓支架的移動速度得到了一定的提高,從而大幅度提升了煤礦采掘的效率,增強了煤礦采掘機械的安全可靠性。與國外相比,我國煤礦企業的機械化生產自動化水平仍有一定的差距,有些煤礦的采煤機仍然采用液壓牽引的形式。目前我國電力牽引采煤機的核心部分仍需從國外引進,綜采設備的電氣自動化技術程度連貫強度不高,運輸的煤量較少,控制和檢測方面存在很多不足,另外還缺少故障診斷的功能,仍需要不斷的研究、開發和創新,以適應我國煤礦生產的要求。在實際的采煤過程中,充分利用煤礦采掘機械設備的電氣自動化技術的優勢。同時,在規避風險時,對煤礦生產的相關施工設施的可靠程度加以提高,盡量減少人工勞動力,在生產中提高煤礦的生產效率。
3煤礦運輸提升設備的電氣自動化
煤礦生產的規模越來越大,與其配套的產量和運輸量也在不斷提高,因此膠帶運輸設備逐漸投入到大中型煤礦的生產運行中。隨著PLC和計算機技術的發展,煤礦運輸提升設備通過DCS結構進行有效的連接控制,滿足了地面監控的需要,另外膠帶機數字化直流調速系統投入到煤礦生產中,并且得到了一定的成效,但是皮帶運輸機的保護仍然達不到要求。我國目前應用的提升機主要是以交流提升為主,調速的方式主要是串電阻的方式進行調節。我國大部分煤礦仍然采用接觸器和繼電器的形式進行提升控制,只有少數的大型煤礦用到PLC控制程序。國產的SCR-D提升機主要是通過模擬線路來控制,直流數字化控制的提升機仍然從國外引進。計算機技術不斷提升使提升機的保護控制方面得到了一定的提高,保證了提升機運行的安全性,隨著科技的不斷進步,高效率的斬波器逐漸投入到提升機中,一定程度上使運輸提升機的自動化控制技術得到了一定的提升。現如今PLC控制技術發展迅速,采用PLC技術可以實現對安全回路的全面檢測,并且可以實現同路行程控制和對提升工藝進行控制的功能,從而實現了提升機的產品標準化,一些先進的煤礦還采用了雙線回路,安全監控回路采用了冗余技術,使煤礦生產實現了全微機監控的成果,更有利于提升機的安全運行,另外故障診斷也采用了微機的效果,進一步的提升了煤礦電氣自動化水平。膠帶運輸控制系統主要是集中控制系統,在此系統中,PLC是該系統控制的核心,用戶界面主要是工業監測和控制軟件,主控制站具備一定的連鎖功能,比如,主皮帶和地面生產系統之間設置的連鎖,在出現事故時,可以保證不用緊急停車,另外主控制程序還具備集控、單機和手動的工作模式,在上位機監測的界面,可以實現運行過程中的電流、過煤量的數據和膠帶的速度等,在皮帶機出現跑偏、堆煤、煙霧和打滑故障時,通過故障報警或語言報警的形式及時反映出來,另外膠帶機的傳輸速度可以通過變頻器、電控裝置、軟啟動方式之間的相互配合進行控制,可以很好的實現皮帶機的軟啟動和軟停車等,很好的滿足了在重載啟動和加速啟動的穩定性。
4結語
隨著科技的不斷進步,信息化技術的應用逐漸應用到各個行業,電氣自動化技術在煤礦采掘和運輸上的應用不僅提高了生產效率,節約了勞動力,更大程度上保障了煤炭開采的安全性。目前我國煤礦生產電氣化自動水平較低,在煤礦電氣自動化技術精確度和效果方面需要進一步的提高,煤礦生產電氣自動化技術是煤礦企業未來發展的趨勢,所以應當做好電氣自動化技術的開發和創新,為煤礦企業安全高效的生產創造一定的條件。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:煤化工 企業 自動化儀表 技術應用 發展展望
1 概述
煤化工企業在我國能源制造中發揮了重要作用,其企業的現代化技術受到了各行各業的重視[1]。針對煤化工企業的生產特點,自動化技術成為了煤化工企業突破發展瓶頸,實現全新發展的必要措施。自動化儀表是煤化工企業中的核心技術,影響了其正常生產[2]。由于生產中要產生大量的毒氣和廢氣,自動化儀表的工作狀態直接決定了生產質量及對環境的影響[3]。研究自動化儀表技術能夠使煤化工企業進一步了解其特點,從實際需求分析及具體的應用。本文主要分析了目前在煤化工企業應用的自動化儀表使用情況,根據應用分析了其技術特征,并提出了自動化儀表技術在未來的發展趨勢,為煤化工企業更新自動化儀表技術提供參考。
2 煤化工企業自動化儀表技術應用
煤化工企業中有著大量的自動化儀表應用,這是煤化工企業的基本保證,自動化儀表技術促進了煤化工企業的生產效率和質量,具體內容如下:
2.1 自動化儀表技術的作用分析
(1) 自動化儀表技術是煤化工企業的基本保證
在我國工業生產中對于生產環節涉及易燃、易爆和有毒的工藝,都要求嚴格控制生產過程的壓力、流量和溫度等條件。自動化儀表就是用于檢測生產過程中生產條件,例如,氣體檢測,自動化儀表就要根據生產過程實時的顯示相應的氣體濃度、氣體種類和氣體質量等,根據生產工藝自動的傳遞生產操作。
(2) 自動化儀表技術促進了煤化工企業的發展
由于我國經濟的快速發展,煤化工企業的市場需求空前的增加,這就要求煤化工企業具備較強的生產能力。采用自動化儀表技術就能降低人力的勞動強度,并且能夠大幅提高生產效率,使煤化工生產實現全過程的自動化。
(3) 自動化儀表維護煤化工企業生產安全
生產安全是煤化工企業的首要任務,只有保證企業的人身和財產安全企業才能保證正常的生產秩序。自動化儀表能夠為生產安全提供報警,預防生產過程中存在的毒氣泄漏、溫度過高和壓力過大的危險,在生產發生事故之前提前預告,甚至中斷生產,從而避免安全事故的發生。
2.2 自動化儀表在煤化工企業關鍵技術
自動化儀表在煤化工企業的關鍵技術主要包括:網絡集成化控制技術、軟件編程技術和自主記憶技術等,具體內容如下:
(1) 網絡集成化控制技術
在計算機技術頻繁使用的現代工業,網絡化控制成為企業生產的先進技術。自動化儀表能夠與計算機技術相集成,成為計算機控制的數據收集點和反饋點,自動化儀表也能按照計算機控制實現網絡化管理。網絡化控制下的自動化儀表,可以實現對煤化工生產中各項數據的自主檢驗、測量以及轉換,并支持對千擾值進行排除等功能,從而推動了自動化儀表數據處理工作的智能化,從而使儀表成為煤化工生產中的關鍵技術,能夠完成各種復雜生產功能。
(2) 軟件編程技術
傳統的自動化儀表往往借助硬件控制,而軟件編程則實現了自動化儀表的軟控制,能夠有效地簡化控制流程,降低控制成本。并且,軟件編程技術能夠有效地更改控制程序,在生產中更加高效的實現自動化儀表的管理。軟件編程技術在進行應用前可以進行計算機驗證,使控制程序滿足生產要求,避免發生不必要的錯誤操作。
(3) 自主記憶技術
現代企業應用的自動化儀表具備自主記憶功能,通過儀表內部的計算機芯片和存儲功能部件,能夠在操作中更加準確的記憶操作步驟,并能能夠實現對多重狀況的同步記憶,更加有利于實現煤化工復雜的生產功能。此外,自動化儀表在設置狀態改變的情況下,不需要重新開展新的設置,或者是對原有設置進行變更,繼而極大地推動了儀表在邏輯判斷方面能力的提升。
2.3煤化工企業自動化儀表技術應用展望
隨著現代煤化工企業的發展,對自動化儀表的應用有了進一步要求,具體要求如下:
(1) 精度要求
隨著現代生產質量要求,自動化儀表的顯示精度應進一步提高。自動化儀表的顯示與其核心的微處理器有密切關系,未來應用中應保證儀表的精度。
(2) 智能化要求
對于未來自動化儀表,應用中應提高智能化要求,在煤化工企業中實現更好程度的智能化。自動化儀表的智能化能夠在實現對被測量的信號實施測量、儲存以及運算的基礎上,實現自主校正、量程的自動轉換、自動調零以及故障的自主診斷,從而使自動化儀表更好的工作。
(3) 無線通信要求
無線通信是現代企業生產通信技術的主要趨勢,該技術能夠提高信息輸送效率,保證更好的實現網絡化集成生產。并且,無線通信技術能夠為煤化工企業生產提供更好的技術支持,保證自動化儀表的工作性能,滿足特殊工作環境要求。
3 總結
自動化儀表在煤化工企業有著廣泛的應用,該技術能夠影響煤化工企業的生產狀況。煤化工行業對于自動化儀表的應用范圍以及深度不斷提升,為自動化儀表的未來發展提供了極大的空間,這就使得自動化儀表在未來時期必將實現更加完善的發展。
參考文獻
[1] 徐志奇,王可奇,劉麗媛. 淺談安全儀表系統(SIS系統)在煤化工項目中的應用[J]. 石油化工建設. 2011(01).