GB/T13610-2003天然氣的組成分析氣相色譜法 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9785066119873

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• 天然氣
• 氣相色譜法
• GB/T13610-2003
• 氣體分析
• 標準
• 工業分析
• 石油化工
• 成分分析
• 質量控製
• 檢測方法

《現代石油化工過程控製與優化》 本書簡介 《現代石油化工過程控製與優化》是一本全麵、深入探討石油化工行業先進過程控製技術、優化策略以及數字化轉型實踐的專業著作。本書旨在為石油化工領域的工程師、研究人員、管理者以及相關專業的高年級本科生和研究生提供一個前沿且實用的知識平颱，以應對當前復雜多變的生産環境、日益嚴格的環保要求以及對能效提升的迫切需求。 本書結構嚴謹，內容覆蓋麵廣，從基礎的自動控製理論在化工過程中的應用講起，逐步深入到復雜係統的建模、先進控製算法的實現、集成化優化調度，以及麵嚮工業4.0的智能工廠建設。全書力求在理論深度與工程實踐之間找到最佳平衡點，確保讀者不僅能理解背後的數學原理，更能掌握在實際裝置中部署和維護這些先進技術的關鍵技能。 第一部分：石油化工過程控製基礎與係統集成 第一章：石油化工過程特性與控製挑戰 本章首先迴顧瞭石油化工生産流程的基本單元操作，如精餾、反應、換熱和分離等。重點分析瞭這些過程的非綫性、大延遲、多變量耦閤等固有特性，這些特性是實施有效控製的根本難點。討論瞭當前行業麵臨的主要挑戰，包括原料波動性增加、産品質量標準的提高、能耗和排放的嚴格限製，以及操作的本質安全要求。本章通過多個典型案例，闡述瞭傳統PID控製在應對復雜工況時的局限性，從而引齣對先進控製係統的需求。 第二章：過程建模與仿真技術 過程建模是先進控製和優化的基石。本章係統介紹瞭用於描述化工過程動態行為的主要建模方法。內容涵蓋瞭基於機理的（First-Principle-Based）第一性原理建模方法，強調瞭質量守恒、能量守恒和組分守恒方程的建立與求解。同時，也詳細闡述瞭數據驅動的係統辨識方法，包括脈衝響應法、階躍響應法以及基於頻率響應的辨識技術。特彆地，引入瞭非綫性係統建模的前沿技術，如狀態空間模型、依值函數模型（NARX）和神經網絡模型在描述強非綫性過程中的應用。 本章著重介紹瞭如何利用仿真軟件平颱（如Aspen Plus Dynamics, HYSYS Dynamics）進行模型的驗證和實時仿真，確保控製策略在投入實際應用前，其穩定性和性能得到充分評估。 第三章：分布式控製係統（DCS）與安全儀錶係統（SIS）的集成 本章深入探討瞭現代石油化工裝置的核心自動化平颱——DCS。詳細分析瞭DCS的架構設計、通信協議（如HART, Foundation Fieldbus, Profibus PA）以及控製策略的實現方式。重點介紹瞭DCS在實現基礎迴路控製、順序控製和批次控製方麵的能力。 此外，本章專門闢齣章節討論功能安全的重要性。詳細解讀瞭IEC 61508和IEC 61511標準，解釋瞭安全儀錶係統（SIS）的設計、驗證、以及如何與DCS進行有效集成，以確保在發生危險事件時能提供可靠的保護層。 第二部分：先進過程控製（APC）策略的深度應用 第四章：模型預測控製（MPC）理論與實踐 模型預測控製（MPC）是當前石油化工領域應用最為廣泛的先進控製技術。本章從理論上全麵解析瞭MPC的核心原理，包括預測模型、優化目標函數（代價函數）、控製律的在綫求解（二次規劃或綫性規劃）以及約束處理機製。 本章的實踐部分極為詳盡，涵蓋瞭綫性MPC（LMPC）和非綫性MPC（NMPC）的構建流程。通過精餾塔的側重操作、加氫反應器的溫度控製等實際案例，演示瞭如何處理輸入/輸齣約束、如何處理係統時滯、以及如何有效應對模型失配問題。同時，介紹瞭MPC的魯棒性設計和自適應調整技術。 第五章：多變量解耦與控製結構設計 針對強耦閤的多變量係統，本章介紹瞭先進的解耦技術。詳細闡述瞭動態矩陣控製（DMC）在處理耦閤問題上的優勢，以及如何利用相對增益陣列（RGA）和奇異值分解（SVD）等工具來評估係統的耦閤程度並選擇最優的控製結構。 此外，本章還探討瞭基於內部模型控製（IMC）的解耦策略，並將其與MPC框架結閤，以實現更具魯棒性的控製性能。 第六章：實時優化（RTO）與操作窗口管理 實時優化（RTO）是連接過程控製與生産調度的關鍵橋梁。本章詳細介紹瞭RTO係統的架構，包括數據采集、模型修正、優化求解和控製信號下發的完整流程。重點討論瞭如何建立適應當前操作條件的非綫性規劃（NLP）或綫性規劃（LP）優化模型，以最大化經濟效益或最小化能耗。 本章還著重講解瞭“優化窗口”的概念，即如何確保RTO給齣的最優設定值始終落在APC控製器可以有效執行的範圍內，並討論瞭動態約束處理和安全裕度設置的工程實踐。 第三部分：智能化、優化與可持續發展 第七章：大數據、人工智能在化工過程中的應用 隨著工業物聯網（IIoT）的興起，化工過程産生瞭海量數據。本章聚焦於如何利用這些數據資産。內容涵蓋瞭數據清洗、特徵工程、以及機器學習算法在過程監控中的應用，如異常檢測（基於自編碼器或隔離森林）和基於神經網絡的軟測量（Soft Sensing）技術，用於實時估計難以在綫測量的關鍵質量指標。 本章還探討瞭深度強化學習（DRL）在復雜操作策略探索方麵的潛力，特彆是在應對動態變化的大型復雜反應器優化中的前沿研究進展。 第八章：能效管理與綠色化工過程優化 麵對全球碳中和的挑戰，本章將過程優化與可持續發展緊密結閤。詳細介紹瞭基於熱力學分析的能效基準設定，以及如何將能耗指標納入實時優化目標函數。討論瞭餘熱梯級利用的優化調度問題，以及如何利用過程控製技術來精確管理蒸汽、冷卻水等公用工程係統的負荷，從而實現全廠範圍的能耗最低化。 第九章：數字化轉型與智能工廠的構建 本書的最後一部分展望瞭未來。本章係統論述瞭構建“智能工廠”的關鍵要素，包括信息物理係統（CPS）的構建、數字孿生（Digital Twin）技術的實施路徑及其在預測性維護、操作員培訓和新工藝模擬中的價值。同時，討論瞭操作員在高度自動化環境下的角色轉變，以及人機交互界麵（HMI）設計的最新趨勢，以確保在係統發生故障或進入專傢模式時，人員能夠迅速、準確地接管控製。 總結 《現代石油化工過程控製與優化》不僅是一本技術手冊，更是一本指導企業實現精益生産和可持續發展的路綫圖。通過係統學習本書內容，讀者將能熟練掌握從基礎控製到尖端優化的全棧技能，為推動我國石油化工産業的技術升級和核心競爭力提升貢獻力量。

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這本書給我的感覺，與其說是一本技術標準，不如說是一份關於“純淨”的追求指南。在當前社會，對能源的品質要求越來越高，而天然氣作為一種清潔能源，其組成成分的精確瞭解就顯得尤為重要。我尤其欣賞書中對於“分析方法”本身的闡述，它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更會讓你理解“為什麼這樣做”。比如，為什麼需要選擇特定的色譜柱？這背後涉及到不同氣體分子與固定相之間的相互作用，不同的相互作用強度決定瞭它們在柱中分離的速度。書中對此的解釋，雖然言簡意賅，但足以讓我體會到其中的科學原理。我甚至聯想到，這就像是在給不同的氣體分子“量身定做”一套分離的“跑道”，讓它們各行其道，最終被一一“點名”。這種對細節的關注，讓我覺得這本書不僅僅是枯燥的技術條文，更是一門關於如何“辨識”和“區分”的藝術。通過對各種雜質的控製和分析，最終目標是為瞭獲得更純淨、更優質的天然氣，這對於環境保護和能源利用效率都具有深遠的意義。

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這本書就像一本精密的儀器使用手冊，但它聚焦的對象卻是我們日常生活中不可或缺的天然氣。作為一名讀者，在接觸它之前，我對於天然氣的成分分析其實是一知半解的。我隻知道天然氣裏有甲烷，或許還有一些其他的氣體，但具體是什麼，比例如何，這些對我來說都是一個模糊的概念。然而，當我翻開這本書，即便我並非專業的分析師，也能感受到其中蘊含的嚴謹和科學。它不僅僅是簡單地羅列數據，而是深入到分析方法的核心。我瞭解到，原來我們能夠如此精確地瞭解天然氣的組成，是依靠像氣相色譜這樣的技術。這本書的語言雖然專業，但通過其條理分明的章節和清晰的圖示，我能夠逐漸理解其中的邏輯。比如，它會詳細介紹色譜柱的選擇、載氣的作用、進樣方式的考量，這些細節都讓我對整個分析過程有瞭更具象的認識。我甚至能想象到，實驗室裏的技術人員，就是按照書中的步驟，一步步地進行著精密的測量，最終得齣那一串串代錶著天然氣“身份”的數據。這讓我覺得，科技的力量真的非常強大，能夠揭示我們身邊那些看不見卻至關重要的信息。

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讀完這本書，我仿佛置身於一個精密的“化學工廠”，而我所見的，是各種氣體分子在儀器中被“分門彆類”的過程。這本書對氣相色譜法的介紹，不僅僅是停留在理論層麵，而是通過大量的細節描述，將整個分析過程生動地呈現在讀者麵前。我瞭解到，載氣在其中扮演著“搬運工”的角色，將待分析的氣體樣品帶入色譜柱；色譜柱則像是一個“迷宮”，不同的氣體分子因為與“牆壁”（固定相）的親疏不同，走瞭不同的“路”，耗時也不同；而檢測器，就像是一個“計數員”，記錄下每個“走完迷宮”的氣體分子，並根據它們的“數量”給齣信號。書中的圖示和錶格，更是將這些抽象的概念具象化，讓我能夠更直觀地理解。我甚至能想象到，如果我是一個操作員，我會如何小心翼翼地準備樣品，如何細心地觀察儀器的運行狀態，如何耐心地等待分析結果的齣現。這本書讓我覺得，科學分析並非高高在上，它其實就是通過一係列精密的步驟，揭示物質的本質。

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在我看來，這本書更像是一份關於“精確度”的承諾。作為讀者，我可能無法親手操作那些復雜的儀器，但我能感受到書中字裏行間透露齣的那種追求極緻精確的嚴謹態度。它不僅僅是告訴我們如何分析天然氣，更是規範瞭分析的每一個細節，從樣品的采集、前處理，到儀器的調試、參數的設定，再到結果的計算和報告，每一個環節都有明確的要求。這種標準化的流程，對於確保分析結果的可靠性和可比性至關重要。我能想象到，在不同的實驗室，無論是由哪位工程師操作，隻要遵循這本書的標準，他們得齣的分析結果都應該是具有一緻性的。這種“一緻性”的價值，體現在它能夠為天然氣的生産、運輸、貿易提供可靠的依據，也能夠為能源政策的製定提供科學的支撐。這本書就像是天然氣分析領域的一本“聖經”，指引著從業者們走嚮精確和可靠的道路。

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作為一名對自然科學充滿好奇的讀者，這本書打開瞭我對天然氣“內在世界”的一扇窗。在閱讀之前，我曾以為天然氣就是一種單一的物質，然而這本書讓我大開眼界。我瞭解到，原來天然氣中除瞭主要的甲烷，還可能含有乙烷、丙烷、丁烷，甚至還有一些非烴類氣體，比如氮氣、二氧化碳等。而正是這些微量成分的存在，纔使得天然氣擁有瞭不同的特性和應用範圍。這本書最讓我印象深刻的是，它不僅僅是告訴我們“有哪些成分”，更是教我們“如何分辨這些成分”。氣相色譜法的原理，在我看來，就像是在給每一種氣體分子“裝上一個獨特的指紋”。通過測量它們在色譜柱中“跑”的時間（保留時間）和“峰”的大小（峰麵積），就可以準確地識彆齣它們是什麼，以及它們的含量有多少。這種精密的測量方式，讓我對科學的嚴謹性有瞭更深刻的理解。這本書讓我意識到，我們習以為常的天然氣，背後其實凝聚瞭無數科學傢的智慧和努力。

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