毕业论文课题相关文献综述

1.前言

近年来，我国煤化工技术取得了巨大的进步:煤炭焦化、煤炭气化，煤制甲醇、煤制合成氨和两步法二甲醚技术己经成熟;煤制烯烃、煤制油(直接法)、煤制油(间接法)和煤制乙二醇技术商业化示范获得成功；煤制天然气技术己进入商业化示范阶段。由于现代煤化工的特殊性，装置中大量存在气-液-固共存条件下介质输送。由于颗粒对承压设备反复冲击，可能在设备的某一个特定位置受损比较严重，从而导致设备集中损耗，可能会引起突然失效。这种现象称之为冲刷腐蚀。所谓冲刷腐蚀( Erosion-Corrosion )是金属表面与腐蚀流体之间由于高速相对运动而引起的金属损坏现象，是材料受冲刷和腐蚀协同作用的结果。高固含率和高速的冲刷往往使阀门、泵、管道和管部件等设备出现沟槽、豁口和减薄，甚至泄露。揭示冲刷腐蚀的机理，准确预测冲刷腐蚀的位置及腐蚀损耗程度，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。

2.本研究课题的相关学术背景

煤液化是指在一定工艺条件下把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。随着经济发展和人民生活水平的提高，我国终端能源消费正逐步向优质高效洁净能源转化，石油消费量逐年增加。由于国产石油无法满足需求，对进口油依存度越来越高。发展煤炭液化不仅可以解决燃煤引起的环境污染问题，充分利用我国丰富的煤炭资源优势，保证煤炭工业的可持续发展，满足未来不断增长的能源需求，而且更重要的是，煤炭液化还可以生产出经济适用的燃料油，大量替代柴油、汽油等燃料，有效地解决我国石油供应不足和石油供应安全问题，且经济投入和运行成本也低于石油进口，从而有利于我国清洁能源的发展和长期的能源供应安全。从结构上讲，富煤少油有气的能源资源特征决定了以煤制油己成为我国能源战略的一个重要趋势。发展煤炭液化作为我国保证煤炭工业可持续展，缓解环境恶化，优化能源结构，解决石油短缺，保证能源供应安全的最有效途径之一。

3.冲刷腐蚀的原因及危害

冲刷腐蚀又称为磨损腐蚀，是金属表面与腐蚀流体之间由于相对高速运动而引起的金属损坏现象，是材料受冲刷和腐蚀交互作用的结果，是一种危害性较大的局部腐蚀。冲刷腐蚀在石油、化工、水电等工业过程中广泛存在，国外调查统计显示，冲刷腐蚀已成为油气田管道腐蚀防护的首要问题。据报道，原油处理站的集输管道穿孔约有 80%是由于磨损及冲刷腐蚀造成的。暴露在运动流体中的所有类型的设备如集输管道的过流部件、弯头、三通和热交换器，海洋平台井口，都会遭受到冲刷腐蚀的破坏，破坏形式出现沟槽、豁口和减薄，甚至断裂。含固体颗粒的两相流中，破坏更为严重，它将大幅缩短设备的寿命。加拿大北部阿尔伯特省的油砂处理过程中，沥青砂导致其管道受到了严重的冲刷腐蚀。在石油工业设备中，液固两相流中固体颗粒对设备表面的冲刷腐蚀是一个重大问题。冲刷腐蚀可能引起设备过早失效，严重影响企业的安全生产及经济效益。由于颗粒对机械设备反复冲击，可能在设备的某一个特定位置受损比较严重，从而导致设备集中损耗，可能会引起突然失效。近年来，由于原油加工量的逐年增大，我国石化企业炼化装置时常出现泄漏事故。其中由冲蚀破坏引起管壁建波穿孔，造成非计划停工，甚至引起爆炸的事故占很大比例。

4.冲刷腐蚀对多种设备的影响

（1）高压管式反应器

高压管式反应器是某高压聚乙烯装置的核心设备之一。该反应器为套管式结构。管内介质为超高压乙烯。套管内介质为脱盐水，用于控制反应管内的反应温度。工况要求非常苛刻，反应温度主要靠夹套内脱盐水来控制，该反应器于1996年投入使用。在运行过程中曾出现多处夹套水泄漏现象，临时的解决办法是采用两个管瓦包扎焊的方法2004-10以来，夹套水泄漏越发频繁，而且夹套入水处出现了一个漏点。2007-06再次出现多处夹套水泄漏后，停车对夹套泄漏点周边1m范围进行了超声波检测，发现夹套进口处内侧的夹套壁厚减薄非常严重。国外关于高压聚乙烯反应器的研究主要集中在反应管的密封失效，氢扩散的影响以及反应器的结构及优化等，而国内的研究主要集中在反应管的安全性分析上。

（2）孔板管道