毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.1研究背景及意义

能源是现代经济社会发展的基础和重要制约因素，随着我国经济的快速发展，石油市场的供需矛盾日益尖锐，积极寻找替代能源，大力发展煤化工行业，是实现我国战略调整，保障能源安全，实现经济可持续发展的关键[1]。为此，我国十一五规划纲要明确提出将发展煤化工，开发煤基液体燃料，有序推进煤炭液化示范工程建设作为能源工业体系建设的重点[2]，将煤炭转化为能量高、质量好的石油产品是缓解我国能源危机，合理利用资源的必然选择和有效途径之一。

但煤化工都是在高温高压临氢等苛刻工况下实现的，属于高投入、高风险、高能耗、高污染、高耗水的产业，因此，煤化工的集约化、规模化、大型化发展受到过程装备可靠性及操作运行适应性的严重制约。煤化工的关键设备及管道系统的设计制造尚无成功经验借鉴，在国外也仅应用于中试装置，目前只能参考石油化工相关设备的标准规范进行设计制造。鉴于煤化工工艺处于高温、高压、腐蚀性、含固体颗粒等恶劣工况[3]，工程设计多采用提升阀门材质和增加壁厚裕量等方法来确保安全，这种高材低用及盲目加大壁厚的方法大大增加了装置运行的成本，但仍难以保障装置的长周期稳定运行，频繁的非计划停工及安全风险制约着煤化工装置的安稳运行。

煤化工行业中的煤制油直接液化工艺，是在成熟的原油炼制工艺基础上，经过进一步的改进，在高温、高压、氢气、溶剂和催化剂条件下，打破煤的大分子结构，将其转化为类似石油烃的液体混合物。同时，煤制油也继承了原油炼制工艺中管道及设备流动腐蚀失效的局部性、突发性和风险性，再加上输送物料中煤粉、催化剂等固体颗粒的存在，试车过程中发现管道及设备存在严重磨损，长周期运行后可能因磨损泄漏而引起非计划停工事故，不仅会影响企业的生产计划、成本与效益，而且还严重威胁着节能、环保与安全。

煤制油工艺中从油煤浆制备到残渣分离利用，整个物料传输和反应过程中都存在煤粉、矿物质或催化剂等固体颗粒，相关设备和工艺管线的磨蚀时刻存在。据统计，由磨损造成的经济损失是巨大的。根据美国材料政策委员会测算，美国每年由于磨损造成的经济损失约150亿美元；前联邦德国技术科学部估测，磨损造成的损失每年达100亿马克；我国仅机械工业领域1986年由于腐蚀磨损而造成的直接经济损失就高达116亿元，2000年又增加到512亿元。由此造成的间接经济损失是直接经济损失的3~6倍，相当于当年全国工业生产总值的5%左右[4]。由设备管道穿孔失效引起的事故占总事故的35%[5]。随着我国经济的发展和钢材用量的剧增，由此造成的经济损失和失效事故将更多。因而，研究冲刷腐蚀规律，对于防止设备失效、优化设备结构、提高高磨损区结构完整性等都具有至关重要的意义。

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.2.1煤化工用调节阀的研究进展

煤化工用阀的特点：

1)介质温度高，输送温度为200-500℃；