淺談化工生產(chǎn)工藝流程的組成

劉凱

摘 要：化工生產(chǎn)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的流程，由于不同的化學(xué)工業(yè)所用的原料與所得的產(chǎn)品不同，所以各種化工過(guò)程的差別很大。在生產(chǎn)過(guò)程中基本過(guò)程包括三個(gè)步驟即對(duì)于原材料的提前處理和準(zhǔn)備、具體的化學(xué)反應(yīng)、生成產(chǎn)物的分離與提純過(guò)程。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，都是以化學(xué)反應(yīng)為主要的生產(chǎn)過(guò)程。具體的化學(xué)反應(yīng)裝置與化學(xué)反應(yīng)原理都是多種多樣的，而化工廠利用不同的化學(xué)反應(yīng)方式形成自身特色的生產(chǎn)工藝流程。本研究對(duì)常見(jiàn)的化工生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行概述。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；生產(chǎn)工藝；化學(xué)反應(yīng)

前言

由于化工產(chǎn)品的市場(chǎng)廣闊，生產(chǎn)的效率相對(duì)較高，實(shí)際的市場(chǎng)價(jià)格也相對(duì)可觀，所以從19世紀(jì)開(kāi)始，化工生產(chǎn)開(kāi)始步入傳統(tǒng)的市場(chǎng)生活當(dāng)中來(lái)。在近些年，我國(guó)的化工生產(chǎn)技術(shù)也是不斷提高，利用多種原材料進(jìn)行多重化的生產(chǎn)。如今市場(chǎng)的不斷發(fā)展，使得化工生產(chǎn)業(yè)不斷的進(jìn)步，更新?lián)Q代的頻率也是越來(lái)越高，對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)造成了很大的沖擊，這更加明確了化工生產(chǎn)的重要性。在生產(chǎn)過(guò)程中，化工生產(chǎn)流程主要包括原材料的提前處理和準(zhǔn)備、具體的化學(xué)反應(yīng)、生成產(chǎn)物的分離與提純。

1 原材料的提前處理與準(zhǔn)備

化學(xué)反應(yīng)是整個(gè)化工生產(chǎn)的核心組成，為了能夠達(dá)到化學(xué)反應(yīng)所需要的條件，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以前，要充分的對(duì)原材料進(jìn)行處理與準(zhǔn)備，有些化學(xué)反應(yīng)對(duì)于雜質(zhì)的要求很高，一旦雜質(zhì)超過(guò)了一定的數(shù)量，化工產(chǎn)品的質(zhì)量就會(huì)大打折扣，從而使得化工生產(chǎn)效率降低，利潤(rùn)減少。所以，為了提高化工產(chǎn)品的質(zhì)量，就要求在產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后均進(jìn)行相應(yīng)的雜質(zhì)處理工藝，從而盡最大的可能減少雜質(zhì)的數(shù)量。同時(shí)，有些化學(xué)反應(yīng)在最后仍然會(huì)有一些原材料剩余，這些原材料可以重新加入下一輪的化學(xué)反應(yīng)，所以，在生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作過(guò)程中就要會(huì)充分的考慮到這些，對(duì)原材料采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在需要的情況下，可以加入其它原材料，從而使多余的原材料能夠得到回收再利用。因此，在化工反應(yīng)開(kāi)始之前對(duì)原材料進(jìn)行處理是化工生產(chǎn)的重要準(zhǔn)備工作之一。而原材料的準(zhǔn)備與處理工作還有一個(gè)重要的問(wèn)題就是為了更好地滿足化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的需要，同時(shí)也是讓化學(xué)反應(yīng)的效率提高，提高原材料的利用率往往先要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，從而使之達(dá)到化工生產(chǎn)的條件，如固體原料的粉碎、分級(jí)、混合、溶解；氣體原料的凈化、加壓、加熱；液體原料的蒸發(fā)、過(guò)濾等都是屬于原材料的提前準(zhǔn)備工作。在反應(yīng)過(guò)程中往往會(huì)因?yàn)樵牧系奶幚砉に嚥划?dāng)導(dǎo)致化工反應(yīng)的效率下降，這些都是原材料處理的相關(guān)問(wèn)題。在生產(chǎn)之前要充分的進(jìn)行原材料的優(yōu)化。通常用原料利用率作為衡量生產(chǎn)效率的指標(biāo)。在評(píng)價(jià)流程時(shí)，就是要考察原料利用是否合理，副產(chǎn)物和廢物是否采取了合理的加工利用措施，這就需要在生產(chǎn)之前對(duì)其進(jìn)行完整的規(guī)劃。

2 具體的化學(xué)反應(yīng)

在具體的化工反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中，有著各種各樣的反應(yīng)種類(lèi)，有吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)；有可逆反應(yīng)和不可逆反應(yīng)；有的反應(yīng)需要在高溫高壓下進(jìn)行，有的需要在催化劑作用下才能反應(yīng)，不同的化學(xué)反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)條件的要求也不同，不同的反應(yīng)在不同的溫度、環(huán)境下反應(yīng)的具體效率與反應(yīng)速度都有所不同，研究一個(gè)化工反應(yīng)是否能夠達(dá)到化工生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，主要取決于它的具體反應(yīng)過(guò)程在實(shí)際的化工廠中能否達(dá)到要求。每一種反應(yīng)的過(guò)程都不同，有的反應(yīng)緩慢，就要在實(shí)際生產(chǎn)中適當(dāng)?shù)恼{(diào)整反應(yīng)環(huán)境并添加催化劑，有的化工反應(yīng)相對(duì)劇烈，這就需要在相對(duì)安全的反應(yīng)器皿中進(jìn)行，因此在化工反應(yīng)的準(zhǔn)備工作中就要充分的了解該化學(xué)反應(yīng)的具體流程與現(xiàn)象，把握化學(xué)反應(yīng)的每一步，并盡可能的達(dá)到最佳反應(yīng)條件，是每一個(gè)化工廠技術(shù)人員需要了解的知識(shí)。由于原材料的處理方式不盡相同，每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的具體條件也不盡相同，因此，在化工反應(yīng)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)一些各式各樣的變化，然而這些化學(xué)變化的相同之處就在于有著差不多的化學(xué)處理過(guò)程（如氧化、還原、加氫、脫氫、硝化、鹵化等（和物理處理過(guò)程（如加熱、冷卻、蒸餾、過(guò)濾等）組成。而不同之處在于化工生產(chǎn)中的工藝流程是多種多樣的，不同產(chǎn)品的化工生產(chǎn)工藝流程大都不同；由于有著不同的化工工藝流程，使得雖然是同一產(chǎn)品，但是實(shí)際生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量與純度都大不相同。所以，有時(shí)采用一樣的化工原料來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的化工生產(chǎn)，但在產(chǎn)品上卻有著巨大的不同。而采用一樣的原材料來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，由于采取的加工方式和原材料處理方式不同，再加上具體的生產(chǎn)路線不相同，在生產(chǎn)之后就有可能出現(xiàn)完全不同的化工產(chǎn)品，例如石油的分餾。由此看來(lái)，各個(gè)化工廠的生產(chǎn)流程是化工生產(chǎn)的命脈。

3 生成產(chǎn)物的分離與提純

從原料開(kāi)始，物料流經(jīng)一系列由管道連結(jié)的設(shè)備，經(jīng)過(guò)包括物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換的加工，最后得到預(yù)期的產(chǎn)品。若采用的加工方法或工藝路線不同，就會(huì)造成產(chǎn)品中有著不同數(shù)量的雜質(zhì)與副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品如果不能得到良好的處理與分離，就會(huì)使化工產(chǎn)品的質(zhì)量相應(yīng)下降，從而降低化工廠的利益。因此生成產(chǎn)物的分離與提純可以說(shuō)是化工生產(chǎn)過(guò)程中的一大要點(diǎn)。另外，副產(chǎn)品不一定就可算為雜質(zhì)，副產(chǎn)品也可以變廢為寶，根據(jù)副產(chǎn)品的種類(lèi)不同也可以分出很多用途，用最常見(jiàn)的一種方式舉例，有些反應(yīng)物在參加反應(yīng)以后仍會(huì)有相當(dāng)?shù)臍埩?，這些殘留往往還可以繼續(xù)參加反應(yīng)，為化工生產(chǎn)降低成本，提高利用率。例如：冷卻介質(zhì)、加熱介質(zhì)、輔助材料（如吸收劑）處理、惰性氣體制備及三廢處理等。在某些產(chǎn)品的工藝流程中上述各單元都可以重復(fù)。生產(chǎn)過(guò)程的綜合化、產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化既可以使資源和能源得到充分合理的利用，就地將副產(chǎn)物和“廢料”轉(zhuǎn)化成有用產(chǎn)品，也可以將副產(chǎn)物和“廢料”作為另外的化工原料銷(xiāo)售給其他化工廠，或者化工廠自身在建造過(guò)程中形成一條從基本原材料到能將材料完全利用的完整生產(chǎn)體系，從而真正的形成“零排放”的生產(chǎn)流程。

4 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)廠家要堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展、科學(xué)發(fā)展，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的路子，化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的綜合化、產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化是化工生產(chǎn)發(fā)展的必由之路?；どa(chǎn)過(guò)程中也可能還存在著許許多多的問(wèn)題需要技術(shù)人員進(jìn)行處理?；どa(chǎn)廠家在滿足產(chǎn)品性能和規(guī)格的要求下，首先采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，注意開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝，同時(shí)也要盡可能的保證化工產(chǎn)品的綠色環(huán)保，能夠盡可能的將“廢物”充分利用，形成化工生產(chǎn)的“零排放”。從而運(yùn)用先進(jìn)的、有自身特色的化工生產(chǎn)工藝流程來(lái)為自身贏得更大的優(yōu)勢(shì)。

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