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柴油脱除环烷酸精制工艺研究进展

柴油脱除环烷酸精制工艺研究进展
柴油脱除环烷酸精制工艺研究进展

第17卷 第3期 石油化工高等学校学报 Vol.17 No.3 2004年9月 JOURNAL OF PETROCHEMICAL UN IV ERSITIES Sep.2004

文章编号:1006-396X(2004)03-0037-04

柴油脱除环烷酸精制工艺研究进展

孔令照, 李 萍, 李建东, 张凤华, 张起凯, 赵杉林3

(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001)

摘 要: 综述了柴油脱除环烷酸精制工艺的研究进展。针对传统的碱洗电精制脱酸方法中出现的乳化现象,介绍了通过调整工艺参数、添加破乳剂或低分子质量的环烷酸、Na2SO4和低分子醇等方法来优化现行的碱洗电精制工艺以解决乳化的问题。同时针对传统脱酸方法的不足,讨论了氨法、溶剂法、吸附分离法和微波辐射法等柴油精制同时回收环烷酸的新工艺,并对各工艺的优点和存在的问题进行了评价。

关键词: 柴油; 环烷酸; 精制; 进展

中图分类号: TE624.5 文献标识码:A

随着油田的不断开发,国内一些原油呈现高粘度、高酸度的特点。环烷酸是石油中最主要的酸性含氧化合物,其质量分数约占总酸性物质的90%左右,油品的酸度(酸值)主要由此引起。

环烷酸在石油及其馏分油的加工中,由于其酸性及粘度,除对生产装置产生较大腐蚀外,还对油品质量产生较大影响,特别是对柴油的影响。环烷酸能降低柴油的安定性,使柴油在储运过程中氧化生成胶质、沉渣,使喷油嘴积炭及汽缸沉积物增加,造成活塞磨损和喷嘴结焦;在柴油生产过程中环烷酸易引起乳化现象,使产品分离困难,质量下降,少量的环烷酸盐也能使油品的过滤性和热稳定性变差,降低油品的使用性能;环烷酸在高温条件下与铁反应生成环烷酸盐,引起剧烈腐蚀,会使发动机寿命缩短。

环烷酸作为石油加工的副产物是一种多用途的精细化工原料,环烷酸可直接用作航煤添加剂、稀土金属(如钇)的萃取分离及矿物的捕收剂。生产环烷酸钴、镍等环烷酸盐产品,可用作油漆催干剂、防腐剂、轮胎黏合剂、燃料性能改进剂等。环烷酸酯、酰胺、季胺类化合物及环烷酸聚氧乙烯酯等环烷酸有机衍生物,可用作油品添加剂、增塑剂、润滑剂、稳定剂等。因此馏份油中环烷酸的分离日益受到重视,

收稿日期:2004-02-24

作者简介:孔令照(1980-),男,辽宁朝阳市,在读硕士。

基金项目:辽宁省教育厅资助项目(No.202223200)。

3通讯联系人。加氢精制因在油品改性过程中将石油中的酸性物质还原为中性烃类物质,破坏了环烷酸这一宝贵资源,所以不受推崇。除了对原有的碱洗电精制硫酸嘶吠嘶吠嘶吠嘶吠嘶吠嘶吠嘶吠嘶吠分油中环烷酸的分离方法已经进入实验室研究阶段,部分已经进入了工业化,开发馏分油无污染脱酸精制技术已经成为研究热点。

1 碱洗电精制脱酸

碱洗电精制具有间歇操作,流程简单,投资少,运行成本低的特点,仍然是目前国内外大多数炼厂广泛采用的柴油精制方法。但是随着环烷酸分子质量的增大和浓度的提高,生成的环烷酸钠盐所产生乳化的问题始终困扰着柴油精制装置的正常运行。为了解决此问题,人们从工艺、设备和破乳剂等几方面优化碱洗电精制工艺,以达到破乳、生产合格产品和降低成本的目的。

文献[1]采用控制碱洗温度、调整碱液浓度和电场强度等措施优化工艺条件,取得较好效果。降低油品与碱液的温差,既有利于降低乳化液的粘度,又可增大油水密度差,从而有利于乳化液的破坏分层;适当的降低碱液浓度,可使碱洗后生成的环烷酸钠的浓度和乳化液中油水界面膜的机械强度降低,增加油水界面张力,从而降低乳化液的稳定性;通过调整电极板间距,增加电场强度,可加速碱渣的沉降与聚结,从而加速油剂的分离。

徐心茹等人[2]对高酸度柴油碱洗防乳化方面

的研究表明,采用阳离子-非离子复合破乳剂与电场作用结合,对含有环烷酸的高酸度油品精制可以取得良好的脱酸效果。阳离子破乳剂起到减少碱渣中含油量和柴油乳化中间层的作用,而非离子破乳剂起到脱除油中碱渣的作用,利用阳离子破乳剂HIS和非离子破乳剂FB40复配可将最佳碱浓度的理论用量降低15.4%,王继龙等人[3]采用L SP复合破乳剂解决了辽河油田欢喜岭低凝环烷基原油的柴油乳化问题,可使轻柴油的收率提高1.6%,年增加经济效益800万元。

乌鲁木齐石化公司炼油厂[4]针对现有的混合器所引起的混合强度过大的问题,设计出一种可调式混合器,通过调节机构驱动调节轴使混合元件在混合壳体的顶部到底部任意调节,可使混合强度在最大与最小之间变化,有效的解决了碱洗乳化问题。 刘锦升等人[5]在碱洗过程中加入适量的Na2SO4,阻碍形成分散液滴的双电层,从而减少碱洗乳化倾向。

Hobson C D[6]曾利用低浓度碱液(1.5%)洗涤含酸馏分油并加入低分子质量的环烷酸,以增加馏分油脱酸过程中所产生的高分子环烷酸钠盐在水中的溶解度,减少了乳化倾向。尽管采用了一系列工艺技术优化措施,但碱洗电精制工艺仍然存在着强碱和强酸消耗量大,不能再生,产生大量酸渣和碱渣,后续污水难于处理,油品回收率和环烷酸的纯度低,油品使用性能差等一系列问题。因此开发新型高效柴油脱酸精制方法一直是人们研究的热点。

2 氨法脱酸

氨法的工艺原理是:利用复合溶剂中的氨与柴油中的环烷酸和脂肪酸反应,沉降分离,上层为含有石油酸铵的剂相,下层脱酸油相回收油品,加热分离出的剂相使石油酸铵分解为氨和环烷酸,利用溶剂与环烷酸的沸点差异,得到环烷酸产品,溶剂和氨可以蒸发回收。该法采用的复合溶剂体系一般为氨-低分子醇(甲醇,乙醇,异丙醇)-水体系,低分子醇主要起防乳化和破乳作用[7]。乙醇作为破乳剂的应用十分广泛,甲醇和异丙醇作为破乳剂也有报道[8]。但甲醇因其毒性和异丙醇因其油溶性好造成使用受到限制。王会东等人[9]对氨水醇类复合溶剂脱酸工艺进行研究,使石油酸脱除率达90%以上,并且溶剂可加热回收循环使用,得到的石油酸达到SH0530-92的2号酸的标准。文献[10]报道以乙醇破乳剂采用聚结过滤和溶剂部分循环再生法对氨醇法精制直馏柴油工艺进行优化,可使溶剂回收率从89.26%提高到99.82%,使溶剂再生负荷和再生能耗降低50%。得到酸度为7.15mg KOH/100 mL的精制柴油产品。文献[11]针对乙醇作为破乳剂存在用量大,耗损大,剂油比高及溶剂再生能耗高的问题,采用SW-1破乳剂使工艺溶剂循环体积下降58.3%~75.0%,油品质量达到优极品指标。兰州润滑油研究开发中心[12]利用氨破乳剂和水组成的混合溶剂,对直馏柴油氨精制工艺开展中型试验研究,可将柴油酸度降至5.0mg KOH/100mL以下,精制后柴油收率达到99.73%。精制后油品经水洗后可使残余破乳剂的含量降到0.97μg?g-1以下。

氨法作为碱洗电精制的替代工艺具有无高压电场、无须强碱强酸和无“三废”排放、可供选择的操作条件范围广、溶剂循环使用及脱酸效果好等优点。但在实际操作中仍存在高效破乳剂选择比较困难,溶剂回收能耗较高,剂油体积比高,溶剂损耗大等缺点,工业应用受到限制。

3 溶剂抽提脱酸

该法主要根据相似相溶原理,利用石油酸与烃类的极性差别,选择对石油酸具有较高溶解能力和选择性、与油品密度差大的溶剂来抽提馏分油中的石油酸。

文献[13]采取乙醇-水对直馏柴油进行液液萃取,乙醇作为两性溶剂,能够增强环烷酸的酸性,增大环烷酸在乙醇-水萃取剂中的溶剂度,水能够加速柴油与萃取剂的沉降分离,还有助于抽提柴油中的无机酸,起助溶剂的作用,该法脱酸率高达97.6%。

文献[14-15]报道采用复合萃取法对柴油进行溶剂抽提精制,复合溶剂可回收再生循环利用,油品的回收率高,精制后油品酸值合格,同时可以回收环烷酸。

范维玉等人[16]采用三组分溶剂对胜利柴油馏分进行溶剂脱酸精制研究,取得良好效果,且能够回收酸值为190mg KOH/100mL的环烷酸,质量超过85号环烷酸的行业标准。田原宇等人[17]采用络合萃取法对直馏柴油进行精制,利用RH-4复合络合萃取剂与环烷酸生成含环烷酸的萃取络合物与柴油沉降分离。将络合物加热分解分层,生成环烷酸相和络合萃取剂相,上层抽出环烷酸,下层络合萃取剂

?

8

3

?石油化工高等学校学报 第17卷

抽出循环使用。该法脱酸率高达91%以上,精制柴油收率高达99%以上,重现性好。 该法克服了碱洗电精制工艺的不足,具有脱酸效果好,不产生乳化现象,无油品损失,溶剂循环利用,无污染等优点。4 吸附分离

吸附分离法主要是利用选择性吸附剂对油品中的环烷酸和烃类吸附能力不同分离馏分油中的环烷酸,该法目前处于实验室研究阶段。常用于吸附分离的天然无机吸附剂有天然铝土矿、沸石、硅胶、高岭土等。人工合成的吸附剂有其独特的优越性,阴离子交换树脂的活性基团显碱性,优先与溶剂中的酸性物质作用,当含酸油通过阴离子交换树脂时,在树脂的容量范围内,环烷酸可全部吸附在树脂上,然后用特定的溶剂回收环烷酸。G aikar 研究表明[18],叔胺基团的大孔径弱阴离子交换树脂比异孔径强阴离子交换树脂从石油中吸附环烷酸的能力大,这主要因为环烷酸的扩散速率受内扩散控制,Ayers G W [19]采用强碱型阴离子交换树脂(IR.A400)分离石油酸,使用甲苯和甲乙酮作为石油酸的洗脱剂,经吸附分离后可使脱酸率达到98%以上。 吸附分离法具有脱酸率和溶剂回收率高,且所得油品色度好等优点。但吸附分离环烷酸需建立吸附、脱附、脱附剂再生和溶剂回收系统,设备投资运行费用高,同时因吸附本身特点决定其对高粘度、高酸度和高密度的馏分油和稠油不适用,而且会带来因使用固体吸附剂可能进入成品油导致其灰分增加的问题。

5 微波脱酸

微波作为一种清洁高效的能源在石油化工领域的微波破乳、脱水和解堵等方面已有报道[20]。微波

辐射柴油脱酸是基于其在破乳方面的优势而提出的一种新的方法。该法主要是利用微波的致热效应来促使体系分子热运动加剧,从而破坏剂油界面双电层,使界面膜的机械强度降低,同时降低馏分油的粘度,增大剂油密度差,增加含碱剂相碰撞聚结机会,实现剂油分离,从而达到脱酸目的。黄明福等人[21]采用微波消解系统对柴油进行微波辐射脱酸精制,可将柴油酸度由90.7mg KOH/100mL 降至3.99mg KOH/100mL ,达到国家G B252-94的优质柴油质量标准,同时副产粗酸值为182.5mg KOH/100mL 的环烷酸。

微波辐射法具有低能耗,无乳化现象,油品脱酸率和回收率高,流程简单,节省时间和无污染等优点。但是微波技术因为处于刚起步阶段,其基础理论和应用研究方面存在着一些有待解决的问题,微波技术设备的研制开发和其投入生产应用尚需时间,但可以预计作为一种新兴的技术,微波必将在以后脱酸领域具有广泛应用。

6 其它方法

除了以上脱酸方法以外,Netke 和Pangarkar [22]利用聚合物膜从烃馏分中提取环烷酸,但是因为馏分油组成的复杂性及高粘度,所以膜分离技术在油品脱酸应用上有一定困难。利用人工培养菌分解含酸量较少油品中环烷酸的生物脱酸法也有一定的报道,但生物化工作为新兴学科,其工业应用尚有许多问题需要探索。 随着重质高酸原油的不断开发利用,脱除油品中的环烷酸,对于降低环烷酸对石油加工设备的腐蚀,提高油品的收率和质量,生产出满足市场需要的高品质柴油,同时回收环烷酸这种宝贵的化工原料具有重要的意义。克服现有柴油碱洗电精制工艺的不足,开发柴油脱酸精制同时回收环烷酸的无污染工艺,必将成为具有广阔发展前景的研究热点。

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(Ed.:Z ,W )

?04?石油化工高等学校学报 第17卷

PR OGRESS ON REMOVING NAPHTHENIC ACIDS FOR DIESE L OI L REFINING /KON G L i ng -z hao ,

L I Pi ng ,L I Jian -dong ,ZHA N G Feng -hua ,ZHA N G Qi -kai ,ZHA O S han -li n 3

.School of Pet ro 2chem ical Technology ,L iaoni ng U niversity of Pet roleum &Chem ical Technology ,Fushun L iaoni ng 113001,P.R.Chi na/S hiyou Huagong Gaodeng X uexiao X uebao ,2004,17(3):37~40Received 24February 2004;revised 9M arch 2004;accepted 24J une 2004

Abstract : The progress in diesel oil refining technology was summarized.Emulsification appeared in the pro 2cess of traditional alkali washing -electrofining.The current alkali washing -electrofining technology could be optimized by means of modifying the technological parameters ,appending deemulsifier or low molecular weight naphthenic acids ,Na 2SO 4and alcohol and so on.To overcome the problems in traditional technology ,the new technologies ,solvent extracting ,ammonia treating ,adsorptive separating and microwave radiation methods were discussed to separate and recover naphthenic acids.The advantages and deficiencies of these methods were evaluated..

K ey w ords : Diesel oil ;Naphthenic acids ;Refinement ;Progress

3Corresponding author.Tel.:+86-413-6650472;fax :+86-413-6650472;e -mail :kyc @https://www.wendangku.net/doc/ca6051585.html, SEWAGE TREATMENT IN OI LFIE LD ACIDIC RETURNE D F L UID B Y NEUTRAL IZATION -F LOCCU 2LATION /X IA N G Y u -z hi.Chem ist ry and Chem ical Engi neeri ng College of U niversity of Pet roleum ,

Dongyi ng S handong 257061,P.R.Chi na/S hiyou Huagong Gaodeng X uexiao X uebao ,2004,17(3):41~

43

Received 20A ugust 2003;revised 15M arch 2004;accepted 1J une 2004

Abstract : After the acidic returned fluid in the oil field is subsided and separated ,the acid contained in sewage is very strong (p H =1~2).But there is a lot of floccule in the sewage which seriously affects the sewage drainage when NaOH solution is added.Metal ions are determined and results show that there exist Na ,Fe ,Mg ,Al ,Ca ,K ,Cr and Ni ions in the sewage.Among them ,the mass fraction of Na ,Fe ,Mg ,Al ,Ca ion is very high (1200~9000μg/g ).Except for K and Na ion ,Fe ,Mg ,Al ,Cr ,Ni ion will precipitate under p H <7when neutralized.That Al and Fe ion react with NaOH is easiest.Because the sewage contains oil ,the floccule is dif 2ficult to precipitate.On the basis of analyzing the phenomena ,the containing acid sewage is treated by simple and shortcut neutralizing -flocculating method.After that ,the containing acid sewage gets clear and transpar 2ent.It ’s p H ≈8.0.The removing ratio of oil is above 60%.

K ey w ords :Sewage ;Neutralization ;Flocculation ;Acidic returned fluid ;Sodium hydroxide

Corresponding author.Tel.:+86-546-8392984;fax :+86-546-8393524;e -mail :liugd @https://www.wendangku.net/doc/ca6051585.html, MENSURATION OF THE PIPE VACUUM RESID UE THERMAL CONVERSION KINETICS PARAMETER /

L IU Fu -z hou 1,W A N G Dao -m i ng 1,ZHA N G Ji ng -ru 1,X IA O Jia -z hi 2.1.A nqi ng Cent Com pany of S IN O PEC Crop.,A nqi ng A nhui 246001,P.R.Chi na ;2.College of Chem ist ry &Chem ical Engi neeri ng ,U niversity of Pet roleum ,Dongyi ng S handong 257061,P.R.Chi na/S hiyou Huagong Gaodeng X uexiao X uebao ,2004,17(3):44~47

Received 5N ovem ber 2003;revised 28M ay 2004;accepted 30J une 2004

Abstract : The thermal conversion of the pipe vacuum residue was carried out by using special equipment which can be temperature programmed quickly and smoothly in the range of 400℃to 500℃.The composition of cracking gas was analyzed by gas chromatography ,and the reacted residue was separated into toluene soluble and insoluble by Soxhlet apparatus.The narrow cut of reactant and product was determined by chromatography dis 2tillation with the boiling point of 30℃according to mass fraction.It is assumed that both cracking and conden 2sation reactions are the first order reaction ,and there is no secondary reaction produced by the products.A lumped model for product distribution in thermal conversion of heavy oil was proposed.Reaction apparent activa 2

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Ⅴ?Vol.17 No.3

 Sep.2004

J OURNAL OF PETROCHEM ICAL UN IV ERSITIES

复合材料笔记(精简)

1 什么是复合材料,复合材料有哪些特点,并结合复合材料的特点说明其应用领域广泛的原因。答:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同作用,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足不同的要求。 复合材料的特点:A 典型的复合材料是在一个特定的基体中,填充有一种或多种填充体;B 既能保留原组分或材料的主要特色,并通过复合效应获得原组分所不具备的性能; C 可以通过材料设计使各组分的性能相互 补充并彼此关联,从而获得新的优越性能 6 热塑性树脂基复合材料与热固性树脂基 复合材料在性能和加工工艺上的区别是什么?答:热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物,热固性树脂是以不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂等为主的高分子化合物。 性能上:热塑性树脂—柔韧性大,脆性低,加工性能好,但刚性、耐热性、尺寸稳定性差。热固性树脂—刚性大,耐腐蚀性、耐热性、尺寸稳定性好,不易变形,成型工艺复杂,加工较难 加工工艺上:热塑性树脂—受热软化或熔融,可进行各种线型加工,冷却后变得坚硬。再受热,又可进行熔融加工,具有可重复加工性。热固性树脂—受热熔融的同时发生固化反应,形成立体网状结构,冷却后再受热不熔融,在溶剂中不溶解,不具有重复加工性。 三、如何改善聚合物的耐热性能? 产生交联结构(对于热固性树脂、有机硅树脂等,工艺条件影响聚合物的交联密度)。 增加高分子链的刚性(引进不饱和共价键或环状结构(脂环、芳环、杂环)、引入极性基团)。 提高聚合物分子链的键能,避免弱键的存在(例:以C-F键完全取代C-H键,可大大提高聚合物的热稳定性)。 形成结晶聚合物,结晶聚合物的熔融温度大大高于相应的非结晶聚合物。 四、简述不饱和聚酯树脂基体的组成、代表物质及作用。主要成分:不饱和聚酯树脂,按化学结构可分为顺酐型、丙烯酸型、丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。 辅助材料:交联剂、引发剂和促进剂 交联剂:烯类单体,既是溶剂,又是交联剂。能溶解不饱和聚酯树脂,使其双键间发生共聚合反应,得到体型产物,以改善固化后树脂的性能。常用的交联剂:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯基甲苯等。引发剂:一般为有机过氧化物,在一定的温度下分解形成游离基,从而引发不饱和聚酯树脂的固化。常用的引发剂:过氧化二异丙苯C6H5C(CH3)2]2O2、过氧化二苯甲酰(C6H5CO)2O2。促进剂:把引发剂的分解温度降到室温以下。对过氧化物有效的促进剂:二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基甲苯胺等。对氢过氧化物有效的促进剂:具有变价的金属钴:环烷酸钴、萘酸钴等。 五、简述不饱和聚酯树脂的固化特点。不饱和聚酯树脂的固化是放热反应,可分为三个阶段:胶凝阶段:从加入促进剂到不饱和聚酯树脂变成凝胶状态的时间,是固化过程最重要的阶段。影响胶凝时间的因素:阻聚剂、引发剂和促进剂的加入量,交联剂的蒸发损失,环境温度和湿度等。硬化阶段:从树脂开始胶凝到具有一定硬度,能把制品从模具上取下为止的时间。完全固化阶段:通常在室温下进行,可能需要几天至几星期。 十四、玻璃纤维为何具有高强度?试讨论影响玻璃纤维强度的因素。 玻璃的理论强度很高,但是由于微裂纹的存在,产生应力集中,发生破坏,从而降低了玻璃的强度。玻璃纤维经高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性,使得裂纹产生的机会减少;同时,玻璃纤维的横截面较小,微裂纹存在的几率也减少,导致玻璃纤维强度较高。 影响玻璃纤维强度的因素: 1、化学组成:不同的玻璃纤维(不同系统),强度有很大差别。一般来说,含碱量越高(K2O、PbO),玻璃纤维的强度越低。 2、玻璃纤维的直径和长度:随着玻璃纤维的直径和长度的减小,微裂纹的数量和尺寸相应地减小,从而提高了玻璃纤维的强度。 3、存放时间:玻璃纤维存放一定时间后, 由于空气中的水分对玻璃纤维的侵蚀,导 致强度下降。 4、施加负荷时间:玻璃纤维的拉伸强度 随着施加负荷时间的增加而降低,当环境 湿度较高时更加明显。原因:吸附在微裂 纹中的水分,在外力作用下,加速微裂纹 的扩展,从而导致强度降低。 十九、什么是增强材料的表面处理?简述 偶联剂的化学结构及作用。表面处理是在 增强材料的表面涂覆上表面处理剂(包括 浸润剂、偶联剂、助剂等物质),它有利 于增强材料与基体间形成良好的粘结界 面,从而达到提高复合材料各种性能的目 的。 偶联剂的化学结构:分子两端含有性质不 同的基团,一端的基团与增强材料表面发 生化学作用或物理作用,另一端的基团则 能和基体发生化学作用或物理作用,从而 使增强材料与基体很好地偶联起来,获得 良好的界面粘结,改善了多方面的性能, 并有效地抵抗水的侵蚀。 二十一、试述碳纤维的表面处理方法及作 用效果: 1、表面浸涂有机化合物:采用类似纺织 中的浆纱工艺,在碳纤维表面涂覆含有反 应性端基的树脂(羟端基的丁二烯/丙烯 酸共聚物等),以改善碳纤维的界面粘结 性。 2、表面涂覆无机化合物: ①表面上沉积无定形碳:在高模量结晶型 碳纤维表面加涂一层低模量无定形碳,无 定形碳活性大,易与树脂浸润,提高界面 粘结力,能显著提高碳纤维复合材料的层 间剪切强度。 ②加涂碳化物:用化学气相沉积(CVD) 的方法加涂碳化物。 3、表面化学处理: ①臭氧氧化法:臭氧极易分解成一个氧分 子和一个新生态活泼氧原子,氧化碳纤维 表面的不饱和碳原子,生成含氧官能团。 ②阳极电解氧化法:靠电解产生的新生态 氧对碳纤维表面进行氧化和腐蚀,碳纤维 表面被氧化腐蚀,使比表面积增大、化学 基团增加。 ③盐溶液处理:先浸涂甲酸、乙酸、硝酸 等的铜、铅、钴等盐类溶液,然后在空气 或氧气中于200-600℃下氧化,使碳纤维 表面粗糙而达到改善效果。 二、基体的作用主要包括以下四个部分 ①将纤维粘合成整体并使纤维位臵固定, 在纤维间传递载荷,并使载荷均衡;②基 体决定复合材料的一些性能。③基体决定 复合材料成型工艺方法以及工艺参数选 择等。④基体保护纤维免受各种损伤。 三、芳纶纤维的结构及性能⑴化学结构a 大共轭的苯环难以内旋转,大分子链-线 型刚性伸直链-高强度,高模量 b酰胺基 -极性,H可与另一分子链的羰基形成氢 键-梯形聚合物-良好规整性-高度结 晶性纺丝-向列型液晶态,聚合物呈一 维取向有序排列,成纤时,易沿作用方向 取向 c单斜晶系。 d具有微纤结构,皮芯结构,空洞结构等 不同形态的超分子结构。 ⑵力学性能--拉伸强度高,单丝 3773MPa,是Al的5倍。 ⑶热稳定性:良好,耐火而不熔,487℃ 不熔化,但开始碳化,高温下,直到分解 不发生变形,180℃长期使用 热膨胀系数各向异性 ⑷化学性能 良好的耐介质性能,对中性化学药品的抵 抗力一般是很强的,但易酸腐蚀耐水性 不好-酰胺基 六、简述陶瓷的增韧方法。1、晶须和纤 维增韧:吸收能量。裂纹扩展受阻:当增 强体(纤维或颗粒)的断裂韧性大于基体 中某些区域的断裂韧性时,纤维受到的残 余应力为拉应力,具有收缩趋势,可以使 基体裂纹压缩并闭合,阻止裂纹的扩展。 纤维(或晶须)拔出:具有较高断裂韧性 的纤维,当基体裂纹扩展至纤维时,应力 集中导致结合较弱的纤维与基体之间的 界面解离,在进一步应变时,将导致纤维 在弱点处断裂,随后纤维的断头从基体中 拔出。纤维(或晶须)桥联:在基体开裂 后,纤维承受外加载荷,并在基体的裂纹 面之间架桥。桥联的纤维对基体产生使裂 纹闭合的力,消耗外加载荷做功,从而增大 材料的韧性。 2、相变增韧:(shielding mechanism)在含 有部分稳定的氧化锆粒子的氧化铝复合材料 中:在裂纹尖端的应力区域,稳定的氧化锆 (ZrO2+Y2O3)发生应力诱导的马氏体相变(一 部分断裂能量被用于应力诱发转移):ZrO2 (t) ZrO2(m),产生约5%的体积膨胀和约16% 的剪切变形(剪切变形由产生孪晶等方式抵 消)。这种体积膨胀和切变,在裂纹尖端产生 了一种封闭裂纹的应力,减少了集中在裂纹 尖端的拉伸应力,使裂纹扩展困难,达到增 韧效果。 3、微裂纹韧化:(crack shielding mechanism):吸收能量主裂纹扩展时,其尖 端高应力区域容易产生微裂纹,微裂纹是产 生膨胀应变的机理之一:在微裂纹产生之前, 存在有局部的拉伸残余应力。微裂纹增韧机 制适合于基体弹性模量较低的陶瓷基复合材 料。 4、非屏蔽机理:利用裂纹与材料间的相互作 用消耗额外的能量,使断裂能量提高,对应 力强度因子的贡献很小,包括裂纹偏转(裂 纹沿着结合较弱的纤维/基体界面弯折,偏离 原来的扩展方向,呈锯齿状扩展,从而使断 裂路径增加)或裂纹弯曲(裂纹扩展时由于 强化相的阻碍使得尖端路径弯曲,从而使测 得的断裂韧性值提高)。 六、增韧机理有裂纹偏转、裂纹的桥联、纤 维脱粘与拨出、颗粒增韧等。 五复合效应线性平均效应平行效应相 补效应相抵效应非线性相乘效应诱 导效应共振效应系统效应 七、增强的原则(1)颗粒应高度弥散均匀 地分散在基体中,使其阻碍导致塑性变形的 位错运动(金属、陶瓷基体)或分子链的运动 (聚合物基体)。 (2)颗粒直径的大小要合适。 因为颗粒直径过大,会引起应力集中或本身 破碎,从而导致材料强度降低;颗粒直径太 小,则起不到大的强化作用。因此,一般粒 径为几微米到几十微米。(3)颗粒的数量一般 大于20%。数量太少,达不到最佳的强化效 果。(4)颗粒与基体之间应有一定的粘结作 用。 (1)纤维的强度和模量都要高于基 体,即纤维应具有高模量和高强度,因为除 个别情况外,在多数情况下承载主要是靠增 强纤维。(2)纤维与基体之间要有一定的粘结 作用,两者之间结合要保证所受的力通过界 面传递给纤维。(3)纤维与基体的热膨胀系数 不能相差过大,否则在热胀冷缩过程中会自 动削弱它们之间的结合强度。(4)纤维与基体 之间不能发生有害的化学反应,特别是不发 生强烈的反应,否则将引起纤维性能降低而 失去强化作用。(5)纤维所占的体积、纤维的 尺寸和分布必须适宜。一般而言,基体中纤 维的体积含量越高,其增强效果越显著;纤 维直径越细,则缺陷越小,纤维强度也越高; 7 举例说明什么是功能型复合材料,简述 功能复合材料的特点,它与结构型复合材料 的区别及功能型复合材料的发展趋势。 答:功能复合材料就是除力学性能以外,还 提供其他物理性能,并包括部分化学和生物 性能的复合材料。如:导电、超导、半导、 磁性、压电、阻尼、吸声、屏蔽、阻燃、防 热等功能。 举例:导电复合材料可用作阳极材料、发热 元件、传感器等;磁性复合材料可用作永磁 电机、磁性开关和信息记录等;阻尼功能复 合材料可减振降噪。 功能复合材料的特点:1)应用面宽;2) 研制周期短;3)附加值高;4)小批量,多品 种;5)适于特殊用途。 结构复合材料主要作为承力结构使用 的材料,由能承受载荷的增强体组元(如玻 璃、陶瓷、高聚物、金属、天然纤维和颗粒 等)与能联结增强体成为整体材料同时又起 传力作用的基体组元(如树脂、金属、陶瓷、 和水泥等)构成。功能材料是指除力学性能 以外还提供其它物理、化学、生物等性能的 复合材料。包括压电、导电、雷达隐身、永 磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等 种类繁多的复合材料。 功能复合材料的发展趋势:①由单功能 向双功能、多功能化发展;②由功能向机敏、 智能化方向发展;③功能--承力一体与轻量 化;④功能体的高性能化与微细化;⑤使用 性能的稳定性与长寿命;⑥高精确度的设计 技术与设计制造一体化;⑦无余量成型与低 成本制造技术。

120万吨柴油加氢精制装置操作规程讲义

120万吨/年柴油加氢精制装置操作规程 第一章装置概况 第一节装置简介 一、装置概况: 装置由中国石化集团公司北京设计院设计,以重油催化裂化装置所产的催化裂化柴油、顶循油,常减压装置生产的直馏柴油和焦化装置所产的焦化汽油、焦化柴油为原料,经过加氢精制反应,使产品满足新的质量标准要求。 新《轻柴油》质量标准要求柴油硫含量控制在0.2%以内,部分大城市车用柴油硫含量要求小于0.03%。这将使我厂的柴油出厂面临严重困难,本装置可对催化柴油、直馏柴油、焦化汽柴油进行加氢精制,精制后的柴油硫含量降到0.03%以下,满足即将颁布的新《轻柴油》质量标准,缩小与国外柴油质量上的差距,增强市场竞争力。 2;装置建即22351m×/年延迟焦化装置共同占地面积为217m103m该项目与50万吨设在140万吨/年重油催化裂化装置东侧,与50万吨/年延迟焦化装置建在同一个界区内,共用一套公用工程系统和一个操作室。 本装置由反应(包括新氢压缩机、循环氢压缩机部分)、分馏两部分组成。 4t/a。×10 装置设计规模:120二、设计特点: 1、根据二次加工汽、柴油的烯烃含量较高,安定性差,胶质沉渣含量多的特点,本设计选用了三台十五组自动反冲洗过滤器,除去由上游装置带来的悬浮在原料油中的颗粒。 2、为防止原料油与空气接触氧化生成聚合物,减少原料油在换热器、加热炉炉管和反应器中结焦,原料缓冲罐采用氮气或燃料气保护。 3、反应器为热壁结构,内设两个催化剂床层,床层间设冷氢盘。 4、采用国内成熟的炉前混氢工艺,原料油与氢气在换热器前混合,可提高换热器的换热效果,减少进料加热炉炉管结焦,同时可避免流体分配不均,具有流速快、停留时间短的特点。 5、为防止铵盐析出堵塞管路与设备,在反应产物空冷器和反应产物/原料油换热器的上游均设有注水点。 6、分馏部分采用蒸汽直接汽提,脱除HS、NH,并切割出付产品石脑油。32 1 120万吨/年柴油加氢精制装置操作规程 7、反应进料加热炉采用双室水平管箱式炉,炉底共设有32台附墙式扁平焰气体燃烧器,工艺介质经对流室进入辐射室加热至工艺所需温度,并设有一套烟气余热回收系统,加热炉总体热效率可达90%。 8、本装置采用螺旋锁紧环双壳程换热器,换热方案安排合理,以温位高、热容量大与温位较低、热容量较小的物流进行换热,合理选择冷端温度,使热源量最大限度地得以利用,使总的传热过程在较高的平均传热温差下进行。 9、催化剂采用中石化集团公司石油化工研究院开发的RN-10B加氢精制催化剂。催化剂采用干法硫化方案;催化剂的再生采用器外再生。

推荐-柴油机曲轴加工工艺及夹具设计 精品

柴油机曲轴加工工艺及夹具设计

目录 摘要 1 Abstract 2 0 引言 1 1 R180柴油机曲轴工艺设计 3 1.1 分析零件图 3 1.2 确定生产类型 3 1.3 确定毛坯 3 1.4 机械加工工艺过程设计 3 1.5 选择加工设备与工艺装备 6 1.6 确定工序尺寸 7 1.7 确定切削用量及时间定额 9 1.8 填写工艺规程卡 15 2 R180柴油机曲轴第一套夹具设计 16 2.1 明确设计任务、收集分析原始资料 16 2.2 确定夹具的结构方案 17 2.3 绘制夹具结构草图 19 3 R180柴油机曲轴第二套夹具设计 21 3.1 明确设计任务、收集分析原始资料 21 3.2 确定夹具的结构方案 22 3.3 夹具定位误差分析 22 3.4 拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合及技术要求 22 3.5 绘制夹具总装图 23

4 结论 24 致谢 25 26 附件清单 27 摘要 本文主要介绍了R180柴油机曲轴工艺设计及其中两道工序的夹具设计。本文作者是在保证产品质量、提高生产率、降低成本、充分利用现有生产条件、保证工人具有良好而安全劳动条件的前提下进行设计的。在工艺设计中,作者结合实际进行理论设计,对曲轴传统生产工艺进行了改进,优化了工艺过程和工艺装备,使曲轴的生产加工更经济、合理。在夹具设计部分,作者在收集加工所用机床、刀具及辅助工具等有关资料后,对工件材料、结构特点、技术要求及工艺分析的基础上,按照夹具设计步骤设计出符合曲轴生产工艺及夹具制造要求的夹具。 关键词:柴油机曲轴工艺夹具 Abstract This text introduce R180 diesel engine crankshaft technological design and two of them jig of process design mainly. The author of this text is guaranteeing product quality, boost productivity, lower costs, utilize existing working condition, guaranteeing worker to have good work prerequisite of terms to design . In technological design, the author bine carrying on theory design, improve the traditional production technology of the crankshaft actually, optimize craft course and craft equip, enable economy rational even more of production and processing of the crankshaft. Designing in the jig , the author collect the relevant materials, such as lathe, cutter and handling tool,etc. At the foundation of the analyse of work piece material, specification requirement and craft, and make jig of request according to jig measure design and cankshaft production technology and jig.

柴油加氢改质装置

柴油加氢改质装置 一工艺原理 1加氢精制 加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢,以及加氢脱金属。其 典型反应如下 (1)脱硫反应: 在加氢精制条件下石油馏分中的含硫化合物进行氢解,转化成相应的烃和H2S,从而硫杂原 子被脱掉。 化学反应方程式: 二硫化物:RSSR’ + 3H2→RH + R’H + 2H2S 二硫化物加氢反应转化为烃和H2S,要经过生成硫醇的中间阶段,即首先S-S键上断开,生 成硫醇,再进一步加氢生成烃和硫化氢,中间生成的硫醇也能转化成硫醚。 噻吩与四氢噻吩的加氢反应: 噻吩加氢产物中观察到有中间产物丁二烯生成,并且很快加氢成丁烯,继续加氢成丁烷苯并噻吩在50-70大气压和425℃加氢生成乙基苯和硫化氢: 对多种有机含硫化物的加氢脱硫反应进行研究表明:硫醇、硫醚、二硫化物的加氢脱硫反应 多在比较缓和的条件下容易进行。这些化合物首先在C-S键,S-S键发生断裂,生成的分子碎片 再与氢化合。环状含硫化物加氢脱硫较困难,需要苛刻的条件。环状含硫化物在加氢脱硫时,首 先环中双键发生加氢饱和,然后再发生断环再脱去硫原子。 各种有机含硫化物在加氢脱硫反应中的反应活性,因分子结构和分子大小不同而异,按以下 顺序递减:

RSH>RSSR>RSR>噻吩 噻吩类化合物的反应活性,在工业加氢脱硫条件下,因分子大小不同而按以下顺序递减:噻吩>苯并噻吩>二苯并噻吩>甲基取代的苯并噻吩 (2)脱氮反应 石油馏分中的含氮化合物可分为三类: a 脂肪胺及芳香胺类 b 吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物 c 吡咯、咔唑型的非碱性氮化物 在各族氮化物当中,脂肪胺类的反应能力最强,芳香胺(烷基苯胺)等较难反应。无论脂肪族胺或芳香族胺都能以环状氮化物分解的中间产物形态出现。碱性或非碱性氮化物都是比较不活泼的,特别是多环氮化物更是如此。这些杂环化合物存在于各种中间馏分,特别是重馏分,以及煤及油母页岩的干馏或抽提产物中。在石油馏分中,氮化物的含量随馏分本身分子量增大而增加。在石油馏分中,氮含量很少,一般不超过几个ppm。 在加氢精制过程中,氮化物在氢作用下转化为NH3和烃。几种含氮化物的氢解反应如下: 根据发表的有关加氢脱氮反应的热力学数据,至少对一部分氮化物来说,当温度在300-500℃范围内,需要较高的氢分压才能进行加氢脱氮反应。从热力学观点来看,吡啶的加氢脱氮比其它氮化物更困难。为了脱氮完全,一般需要比脱硫通常采用的压力范围更高的压力。 在几种杂原子化合物中,含氮化合物的加氢反应最难进行,或者说它的稳定性最高。当分子结构相似时,三种杂原子化合物的加氢稳定性依次为: 含氮化合物>含氧化合物>含硫化合物 例如:焦化柴油加氢时,当脱硫率达到90%的条件处,其脱氮率仅为40%。

柴油机曲轴设计

1前言 1.1柴油机与曲轴 1.1.1柴油机的工作原理 柴油机的每个工作循环都要经历进气、压缩、做功和排气四个过程。 四行程柴油机的工作过程:柴油机在进气冲程吸入纯空气,在压缩冲程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器以雾状喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。压缩终了时气缸内空气压力可达3.5~4.5MPa,温度高达476.85℃~726.85℃,极大地超过柴油的自燃温度,因此柴油喷人气缸后,在很短的时间内即着火燃烧,燃气压力急剧达到6~9MPa,温度升高到1726.85℃~2226.85℃。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转做功。废气同样经排气门、排气管等处排出。 四行程柴油机的每个工作循环均经过如下四个行程: (1)进气行程在这个行程中,进气门开启,排气门关闭,气缸与化油器相通,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方容积增大,气缸内产生一定的真空度。可燃混合气被吸人气缸内。活塞行至下止点时,曲轴转过半周,进气门关闭,进气行程结束。 由于进气道的阻力,进气终了时气缸内的气体压力稍低于大气压,约为0.07~0.09MPa。混合气进入气缸后,与气缸壁、活塞等高温机件接触,并与上一循环的高温残余废气相混合,所以温度上升到96.85℃~126.85℃。 (2)压缩行程进气行程结束后,进气门、排气门同时关闭。曲轴继续旋转,活塞由下止点向上止点移动,活塞上方的容积缩小,进入到气缸中的混合气逐渐被压缩,使其温度、压力升高。活塞到上止点时,压缩行程结束。 压缩终了时鼓,混合气温度约为326.85℃~426.85℃,压力一般为0.6~ 1.2MPa。 (3)做功行程活塞带动曲轴转动,曲轴通过转动把扭矩输出。 (4)排气行程进气口关闭,排气口打开,排除废气。 由上可知,四行程汽油机或柴油机,在一个工作循环中,只有一个行程作功,其余三个行程作为辅助行程都是为作功行程创造条件的。因此,单缸发动机工作不平稳。现代汽车都采用多缸发动机,在多缸发动机中,所有气缸的作功行程并不同时进行,而尽可能有一个均匀的作功间隔,因而多缸发动机曲轴运转均匀,工作平稳,并可获得足够大的功率。例如六缸发动机,在一个工作循环中,曲轴要旋转720°,曲轴转角每隔120°就有一个气缸作功。

橡胶中钴盐粘合剂

钴盐编辑词条 钴盐是指钴离子和酸根构成的物质,其中也可以含有一定比例的其它离子。钴盐的种类十分繁多,有许多不同的种类。钴盐有CoX2,CoF2,CoCl2,CoBr2,CoI2,CoOCo(OH)2,CoCO3,Co(NO3)2 ,CoSO4 等等许多的类型。 1简介 钴盐是指钴离子和酸根构成的物质,其中也可以含有一定比例的其它离子。钴盐的种类十分繁多,有许多不同的种类。钴盐有CoX2,CoF2,CoCl2,CoBr2,CoI2,CoOCo(OH)2,CoCO3,Co(NO3)2,CoSO4等等许多的类型。 英文名:cobaltsalt 外观与性状:玫瑰红色单斜晶体。 熔点(℃):96~98 相对密度(水=1):1.948(25℃) 沸点(℃):420(-7H2O) 分子式:CoSO4?7H2O 分子量:281.15 溶解性:溶于水、甲醇,微溶于乙醇。钴盐 2钴盐的品种 有机酸钴盐是橡胶与镀黄铜或镀锌钢丝帘线的专用粘合剂,可以单独用于高性能钢丝子午线轮胎、高负荷钢丝胶管的制造。 据华诚金属网了解,目前在国内外广泛使用的钴盐品种有环烷酸钴、硬脂酸钴、新癸酸钴和硼酰化钴等几种类型:常用的有环烷酸钴(钴含量:10-11%),硬脂酸钴(钴含量:9-10%),新癸酸钴(钴含量:20-21%),硼改性新癸酸钴(钴含量:22-23%)。

3钴盐用量 钴盐用于增进橡胶与金属的粘合,已得到普遍认可并广泛应用于子午线轮胎和钢丝胶管等产品中。钴盐可以单独直接加入橡胶中作为橡胶与金属粘合的增进剂。由于产品和每个公司在粘合技术的差异,除了钴盐直接作为粘合增进剂外,也有很多公司采用了钴盐与间甲(白)树脂粘合体系并用的用法。但无论是单用还是并用,也无论哪种钴盐都必须控制胶料中的金属钴含量。这是因为从粘合的机理上讲若胶料中钴离子含量过高,不仅促进生成大量非活性硫化铜,而且会催化橡胶烃加速老化;而钴离子含量过低,黄铜难于与硫磺生成活性硫化亚铜,以致于不能获得良好的粘合。从橡胶配方本身的性能考虑,添加少量(适量)的钴盐对粘合是有利的,但钴盐的高配比不仅对蒸汽老化后的粘合力是有害的,对热老化后胶料的强伸性能也有不利的影响。 通常建议钴盐的用量不宜超过配方中橡胶烃质量的0.3%,即100份橡胶烃中的金属钴含量不超过0.3份。由于每个公司技术的差异,此用量只作为参考。 由于各种钴盐粘合剂平均分子量不同,这就需要把实际需要的金属钴的量折合成配方中钴盐粘合剂的份数。为此通过下式可以计算出实际配方的份数: 配方份数=金属钴份数/产品中钴百分含量(式中金属钴的配合量应在0.15-0.35分之间) 例:计算在配方中加入0.25份金属钴的RC—B23(钴含量:23%)粘合剂的配方份数。配方份数=0.25/23%=1.08份

柴油加氢精制工艺(工程科技)

柴油加氢精制工艺 定义:加氢精制是指在一定温度、压力、氢油比和空速条件下,原料油、氢气通过反应器内催化剂床层,在加氢精制催化剂的作用下,把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类及易于除去的硫化氢、氨和水。提高油品品质的过程。 石油馏分中各类含硫化合物的C—S键是比较容易断裂的,其键能比C—C或C—N键的键能小许多。在加氢过程中,一般含硫化合物中的C—S键先行断开而生成相应的烃类和H2S。但由于苯并噻吩的空间位阻效应,C-S键断键较困难,在反应苛刻度较低的情况下,加氢脱硫率在85%左右,能够满足目前产品柴油硫含量小于2000ppm 的要求。 柴油馏分中有机氮化物脱除较困难,主要是C-N键能较大,正常水平下,在目前的加氢精制技术中脱氮率一般维持在70%左右,提高反应压力对脱氮有利。 烯烃饱和反应在柴油加氢过程中进行的较完全,此反应可以提高柴油的安定性和十六烷值。 当然,在加氢精制过程中还有脱氧、芳烃饱和反应。加氢脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和反应都会进行,只是反应转化率纯在差别,这些反应对加氢过程都是有利的反应。但同时还会发生烷烃加氢裂化反应,此种反应是不希望的反应类型,但在加氢精制的反应条件下,加氢裂化反应有不可避免。目前为了解决这个问题,主要是

调整反应温度和采用选择性更好的催化剂。 下面以我厂100万吨/年汽柴油加氢精制装置为例,简单介绍一下工艺流程: 60万吨柴油加氢精制 F101D201 D102 D101 SR101 P101P102E103E101 R101 K101 D106 E104 D103D104 D105 D107 P103 P201 E201A202 P202 A201 K101 E101E102E103A101 产品柴油 循环氢 低分气 C201 催化汽油选择性加氢脱硫醇技术(RSDS技术) 催化汽油加氢脱硫醇装置的主要目的是拖出催化汽油中的硫含量,目前我国大部分地区汽油执行国三标准,硫含量要求小于150ppm,烯烃含量不大于30%,苯含量小于1%。在汽油加氢脱硫的过程中,烯烃极易饱和,辛烷值损失较大,针对这一问题,石科院开发了RSDS技术。本技术的关键是将催化汽油轻重组分进行分离,重组分进行加氢脱硫,轻组分碱洗脱硫。采取轻重组分分离的理论基础是,轻组分中烯烃含量高,可达到50%以上,通过直接碱洗,辛烷值

发动机曲轴结构设计

发动机曲轴结构设计 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

曲轴的结构 曲轴的作用是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动,传给底盘的传动机构。同时,驱动配气机构和其它辅助装置,如风扇、水泵、发电机等【18】。 曲轴一般由主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成,如图所示。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,直列式发动机曲轴的曲拐数目等于气缸数,而V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 图 主轴颈是曲轴的支承部分,通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关,还取决于曲轴的支承方式。 曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分,断面为椭圆形,为了平衡惯性力,曲柄处常设置平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩及一部分往复惯性力,从而保证了曲轴旋转的平稳性【19】。 曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分,曲柄与主轴颈的相连处用圆弧过渡,以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目与气缸数相等而V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。

曲轴前端装有正时齿轮,以驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏,在曲轴前端装有一个甩油盘,在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮,在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹,以阻止机油向后窜漏。 曲轴的形状和曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。多缸发动机的发火顺序应使连续作功的两缸保持尽量远的距离,这样既可以减轻主轴承的载荷,又能避免可能发生的进气重叠现象。此外作功间隔应力求均匀,也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内,每个气缸都应发火作功一次,以保证发动机运转平稳。 曲轴的作用:它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构。同时,驱动配气机构和其它辅助装置,如风扇、水泵、发电机等。工作时,曲轴承受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,并且承受交变负荷的冲击作用。同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好【20】。 曲轴的疲劳损坏形式 曲轴的工作情况十分复杂,它是在周期性变化的燃气作用力、往复运动和旋转运动惯性力及其他力矩作用下工作的,因而承受着扭转和弯曲的复杂应力。曲轴箱主轴承的不同心度会影响到曲轴的受力状况,其次,由于曲轴弯曲与扭转振动而产生的附加应力,再加上曲轴形状复杂,结构变化急剧,产生了严重的应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销是在比压下进行高速转动,因而产生强烈的磨损。因此柴油机在运转中发生曲轴裂纹和断裂事故不为鲜见,尤其是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。依曲轴产

钴盐粘合增进剂

钴盐粘合增进剂 一、综述 钴盐粘合增进剂(以下简称钴盐粘合剂)系列产品是橡胶与金属高强度粘合用直接添加型粘合剂,主要用于钢丝子午线轮胎、钢丝增强运输带、钢编胶管和胶辊等橡胶制品行业。钴盐型粘合剂在橡胶产品中用量不大,但作用巨大,是带金属骨架材料的橡胶制品的重要助剂,也是所有助剂中价格最为昂贵的助剂品种之一。由于钴盐粘合剂在粘合反应过程中并不参与化学反应,只是起粘合增进作用,也就是催化作用,所以准确名称应该是钴盐粘合增进剂。钴盐粘合剂属于精细化工产品,由于其在橡胶制品中的重要性,从该类产品的配方设计,制造过程,质量控制和检验过程都需要特别精细,才能保证产品的性能优越和质量稳定,才能保证为用户提供优质的钴盐粘合剂产品。 二.钴盐粘合剂的发展历史和现状 早在上个世纪40年代初,树脂酸钴和硬脂酸钴已在邓录普等公司子午线轮胎生产中得以应用,后来,作为油漆催干剂的液体环烷酸钴也被用作钴盐粘合剂。到了60年代中期,人们注意到液体环烷酸钴由于其原料之一是天然环烷酸,而天然环烷酸的组分特别复杂,其中环烷酸含量一般为70%~80%,精制后的环烷酸含量也只能达到90%左右,其它组分为中性油、黄油、沥青和少量酯。其低沸部分中含有柴油等中性油,其高沸部分(320℃以上)中沥青杂质高达15%~30%,这些杂质会对橡胶产生溶胀和破坏,是橡胶制品所不能接受的,所以高纯度固体环烷酸钴逐步取代了液体型环烷酸钴。八十年代,英国“Manchem”公司又推出了全新的商品名为“Manobond”的钴盐型粘合剂硼酰化钴系列,由于其除具有优良的粘合性能外,还具有耐热氧、耐湿热、耐盐水和减缓金属锈蚀的特性,深受国际橡胶界的青睐,被公认为是粘合剂技术的一次革命。九十年代初,法国V AS-SET公司和英国Manchem公司又相继推出了固体环烷酸钴的更新换代产品“癸酸钴”(Manobond 740C),该粘合剂在粘合性能、抗老化性能方面都比固体环烷酸钴有了新的提高和突破,以上品种构成了钴盐粘合剂大系列。钴盐粘合体系、间-甲-白粘合体系、间-甲-白-钴粘合体系构成了橡胶行业的三大粘合体系,被广泛应用于橡胶制品行业中。 在80年代末期以前,我们国家还不能生产此类产品,全部依赖从国外进口。进口产品价格昂贵,Manobond 680C(硼酰化钴23)高达人民币48万/吨,Manobond 740C(癸酸钴)也高达人民币42万/吨。为实现此类原材料的国产化,原国家计委和化工部组织了国家“七〃五”、“八〃五”重点科技攻关,本人有幸

柴油加氢精制设计书

柴油加氢精制 一.物料平衡 1. 全装置物料平衡 本设计催化柴油处理量为100万吨/年,反应阶段为其末期,年开工时数为8000小时。 装置总物料平衡表 (年开工时数以8000小时/年) 注: 粗汽油包括0.03 的溶解气在内 由∑入方=∑出方,得设备漏损为0.01% < 1%. 2. 化学耗氢量 1) 杂质脱除率 a) 硫脱除率 = 1800 180 1800-×100% = 90%

b) 氮脱除率 = 261 58 261-×100% = 77.78% c) 氧脱除率(以酸度计算) 原料油含氧率 =8642.01005616 108.53????-×100% = 0.00192% 精制油含氧率 = 8595 .01005616 1014.03????-×100% = 0.0000463% 氧脱除率= 00192 .00000465 .000192.0-×100% = 97.58% d) 烯烃饱和率(以溴价计算) 烯烃饱和率=1 .45.20-×100% = 80% 2) 化学耗氢量 a) 脱硫耗氢 每脱掉1%的硫消耗12.5Nm 3H 2/m 3原料油 加氢脱硫耗氢量=8642 .0100 %901018005.126????- = 2.34 Nm 3/T 原料油 2.34×125000/22.4×1000 2 =26.152kg/hr b) 脱氮耗氢 每脱掉1%的氮消耗53.7Nm 3H 2/m 3原料油 加氢脱氮耗氢量=8642 .0100 %8.77102617.536????- = 1.26 Nm 3/ T 原料油 1.26×125000/2 2.4×1000 2 =14.078kg/hr c) 脱氧耗氢 每脱掉1%的氧消耗44.6Nm 3H 2/m 3原料油 加氢脱氧耗氢量=8642 .0100 %6.971092.16.445????- = 0.0966Nm 3/ T 原料油 0.0966×125000/22.4×1000 2 =1.078kg/hr d) 烯烃饱和耗氢量 烯烃饱和耗氢量=(20.5-4.1)×10×22.4/160 = 22.96 Nm 3/T 原料油

柴油机曲轴工艺过程及夹具毕业设计论文

重庆大学网络教育学院 毕业设计(论文) 柴油机曲轴零件加工工艺及夹具设计 学生所在校外学习中心江苏张家港校处学习中心批次层次专业111 专升本机械设计制造及其自动化学号 w11107861 学生 指导教师 起止日期 2013.1.21--2013.4.14

摘要 曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复)运动变成循环运动。曲轴主要有两个重要加工部位:主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。发动机工作过程就是:活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈。 这次毕业设计介绍柴油机曲轴加工工艺规程及相关夹具的设计,及曲轴的规程制定中遇到问题的分析,经济性分析,工时定额,切削用量的计算。同时还介绍曲轴加工中用到的两套夹具的设计过程。在工艺设计中,结合实际进行设计,对曲轴生产工艺进行了改进,优化了工艺过程和工艺装备,使曲轴的生产加工更经济、合理。 根据现阶段机械零件的制造工艺和技术水平,本着以制造技术的先进性,合理性,经济性进行零件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料等技术分析。并根据以上分析来选择合理的毛坯制造方法,设计工艺规程,夹具设计。 关键词:柴油机曲轴工艺夹具

目录 中文摘要…………………………………………………………………………………………I 1.引言 (1) 2.曲轴的生产纲领 (2) 3.零件的分析 (2) 3.1曲轴的用途及工作条件 (2) 3.2分析零件上的技术要求,确定要加工的表面 (3) 3.3加工表面的尺寸和形状精度 (4) 3.4尺寸和位置精度 (4) 3.5加工表面的粗糙度及其它方面的质量要求 (4) 3.6热处理要求 (4) 4.曲轴材料和毛坯的定 (4) 4.1确定毛坯的类型 (4) 4.2确定毛坯的生产方法 (4) 4.3确定毛坯的加工余量 (4) 5.曲轴的工艺过程设计 (5) 5.1粗、精加工的定位基准 (5) 5.1.1粗加工 (5) 5.1.2粗加工 (5) 5.2工件表面加工方法的选择 (5) 5.3曲轴机械加工的基本路线 (5) 5.4加工余量及毛坯尺寸 (6) 5.5工序设计 (6) 5.5.1加工设备与工艺装备的选择 (8) 5.5.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) 5.6确定工时定额 (11) 5.7机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片 (12) 5.7.1机械加工工艺过程卡片 (12) 5.7.2机械加工工序卡片 (12) 6.柴油机曲轴加工键槽夹具设计 (13) 6.1.1夹具类型的分析 (13) 6.1.2工装夹具定位方案的确定 (13) 6.1.3工件夹紧形式的确定 (13) 6.1.4对刀装置 (13) 6.1.5分度装置的确定以及补补助装置 (14) 6.1.6夹具定位夹紧方案的分析论证 (14) 6.1.7夹具结构类型的设计 (15) 6.2夹具总图设计 (16) 6.4绘制夹具零件图 (16)

95万吨每年催化裂化柴油加氢精制计算书

一、全装置物料平衡 1、物料平衡 本设计的处理量为95万吨/年,反应阶段为其末期,每年开工时数按8000小时计算。 入方:①原料油=8000 % 10010109534???=118750公斤/小时 = 248000 % 10010954???=2850吨/天 ②重整氢=8000 % 70.210109534???=3206公斤/小时 = 248000 % 70.210954???=77吨/天 出方:①精制柴油=118750×96.95%=115128公斤/小时 = 2850×96.95%=2763吨/天 ②粗汽油=118750×1.52%=1805公斤/小时 =2850×1.52%=43吨/天 ③高分排放气=118750×1.78%=2114公斤/小时 =2850×1.78%=51吨/天 ④低分排放气=118750×0.31%=368公斤/小时 =2850×0.31%=8.8吨/天 ⑤回流罐排放气=118750×2.084%=2475公斤/小时 =2850×2.084%=59吨/天 ⑥溶于水中的硫化氢=118750×0.022%=26公斤/小时 =2850×0.022%=0.6吨/天 ⑦溶于水中的氨气=118750×0.024%=28.5公斤/小时 =2850×0.024%=0.7吨/天 ⑧设备漏损=118750×0.01%=12公斤/小时 =2850×0.01%=0.3吨/天 2、化学耗氢量计算 ①计算杂质脱除率 a) 硫脱除率 = 1800180 1800-×100% = 90% b) 氮脱除率 = 26158 261-×100% = 77.8% c) 硫醇硫脱除率 = 15 1 15-×100% = 93.3% d) 氧脱除率(以酸度计算)

柴油发动机曲轴机械加工工艺规程设计及夹具(毕业设计)

柴油发动机曲轴机械加工工艺规程设计及夹具设计 由吴祖德t053329 于星期五, 2009/06/19 - 12:41下午发表 ?学士学位 ?机电与汽车工程学院 学号: 05120332 专业: 机械设计制造及其自动化 研究方向: 机械设计与制造 导师姓名: 曾宏达 中图分类号: TH16 论文总页码: 47 参考文献总数: 20 曲轴是柴油发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动,将作用在活塞的气体压力变成扭矩,用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用,因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好,轴颈表面加工尺寸精确,且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求,进行机械工艺规程设计,然后运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计。主要工作有:绘制产品零件图,了解零件的结构特点和技术要求;根据生产类型和所在企业的生产条件,对零件进行结构分析和工艺分析;确定毛坯的种类及制造方法;拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序的加工设备和工艺设备,确定各工序的加工余量和工序尺寸,计算各工序的切削用量和工时定额;填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片;设计指定的专用夹具,绘制装配总图和主要零件图。 中文关键字: 机械制造,加工工艺,曲轴,夹具 英文题目: Technological process design and fixture design of diesel engine crankshaft 英文摘要: Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to

环烷酸腐蚀问题

常减压蒸馏装置 常减压装置是对原油一次加工的蒸馏装置,即将原油分馏成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等组分的加工装置,常减压蒸馏是原油加工的第一步,并为以后的二次加工提供原料,所以常减压装置是炼油厂的“龙头”。 原油经换热,达到一定温度后,注水和破乳剂,进入电脱盐脱水罐,脱盐后的原油进入另一组换热器,与系统中高温热源换热后,进入常压炉(有的装置设有初馏塔或闪蒸塔,闪蒸出部分轻组分后再进入常压炉)。达到一定温度(370℃)后,经转油线进入常压分馏塔。在常压塔内将原油分馏成汽油、煤油、柴油,有时还有部分蜡油以及常压重油等组分。产品经必要的电化学精制后进入贮槽。常压重油经塔底泵送入减压塔加热炉加热(395℃)后,经转油线进入减压分馏塔,减压塔汽化段压力为80-100mm汞柱,有3-4个侧线,作为制造润滑油或二次加工的原料,塔底油可送往延迟焦化,氧化沥青或渣油加氢裂化等装置。 环烷酸腐蚀 环烷酸腐蚀产物溶于油,所以腐蚀的金属表面粗糙而光亮,呈沟槽状。1.2.1环烷酸 石油酸是石油中有机酸的总称,包括环烷酸、芳香族酸和脂肪酸等。环烷酸(RCOOH,R为环烷基)是指分子结构中含有饱和环状结构的酸及其同系物。环烷酸是石油中有机酸的主要组分,占石油中总酸量的95%以上,虽然这些酸在分 )nCOOH表示,式中R 子量上有显著差异(180—350℃),但它们的通式可用R(CH 2 通常指环戊基或环己基,n通常大于12,根据R和n值不同,在石油中分子结构不同的环烷酸达1500多种。较高分子量的环烷酸是由多个羧酸组成的混合物。环烷酸不溶于水,易溶于油品、乙醚、苯等有机溶剂。 1.2.2环烷酸腐蚀影响因素 (1)酸值 一般以原油的酸值判断环烷酸的含量,原油的酸值大于g时,就能引起设备的腐蚀,酸值大于g为高酸值原油。 早年的研究认为,环烷酸腐蚀只是在酸值超过g时才成为问题。原油酸值低于g时,常减压蒸馏装置的设计只需考虑抗硫腐蚀。80年代,Cheron公司有人

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