關(guān)于化工工藝設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

鄒曉波

【摘 要】做好化學(xué)工藝中對(duì)于安全措施的設(shè)計(jì)工作，要求設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)嚴(yán)格按照相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行，提高安全問(wèn)題的重視程度，提高自身專業(yè)修養(yǎng)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷的更新思想，促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)的不斷完善和的發(fā)展。本文主要對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】化工工藝；工藝設(shè)計(jì)；危險(xiǎn)因素；控制方法

引言

化工生產(chǎn)的過(guò)程具有一定的危險(xiǎn)性，所以要對(duì)其工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格的安全設(shè)計(jì)，詳細(xì)地分析生產(chǎn)工藝中存在的危險(xiǎn)因素，設(shè)計(jì)出有效的防范措施，讓危險(xiǎn)因素處于可控狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新技術(shù)、新設(shè)備會(huì)不斷地應(yīng)用于化工生產(chǎn)，可以有效地提高生產(chǎn)工藝的效益，最大程度地控制危險(xiǎn)因素的發(fā)生，提高化工生產(chǎn)工藝的安全性，確?；どa(chǎn)的安全運(yùn)行。

一、化工工藝設(shè)計(jì)概述

化工工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性工作，其具有標(biāo)準(zhǔn)的原則和規(guī)律，在具體的化工工藝設(shè)計(jì)中要全面融合設(shè)計(jì)規(guī)律和設(shè)計(jì)原則，使化工工藝設(shè)計(jì)達(dá)到規(guī)范的化工生產(chǎn)要求，從而確?；どa(chǎn)的安全性，提高化工工藝設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性?；すに囋O(shè)計(jì)主要是化工原材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為具體化工產(chǎn)品的方法和過(guò)程，主要包括管道工藝、設(shè)備優(yōu)化、物料投放等。化工工藝設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)重要的步驟：第一，化工原材料處理，在處理化工原材料時(shí)，必須要使化工原材料達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，不同原材料處理方法具有很大的差異化，化工原材料處理過(guò)程還包括乳化、混合、提純和凈化，經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，化工原材料的化學(xué)反應(yīng)面積和活性都會(huì)得到提升，從而全面提高化工工藝的產(chǎn)品生產(chǎn)率。第二，化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)是化工工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，要注意有效控制影響化學(xué)反應(yīng)的壓力、溫度、濕度等因素，降低化學(xué)反應(yīng)的逆反應(yīng)率，提高化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。第三，精制，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)之后的化工產(chǎn)品只是粗產(chǎn)品，產(chǎn)品中還包含很多雜質(zhì)，因此在化工工藝精制過(guò)程中，還要經(jīng)過(guò)蒸餾、萃取等工藝，凈化化工產(chǎn)物，從而獲取達(dá)到要求的化工產(chǎn)品或化工純品?；すに囋O(shè)計(jì)過(guò)程的特殊性使得化工生產(chǎn)存在很多的危險(xiǎn)因素，甚至?xí)l(fā)爆炸、中毒等事故，危險(xiǎn)的化工工藝主要包括氧化工藝、硝化工藝和電解工藝，結(jié)合不同的化工工藝要求，有針對(duì)性的采取相應(yīng)措施，提高化工工藝設(shè)計(jì)的安全性。

二、化工工藝安全設(shè)計(jì)中危險(xiǎn)因素的實(shí)質(zhì)分析

化工工藝的設(shè)計(jì)是按照生產(chǎn)的特點(diǎn)以及實(shí)際需求，在科學(xué)合理的狀態(tài)下進(jìn)行的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但是由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，所以在安全設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還存在一定的危險(xiǎn)因素，對(duì)這些危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，有助于工藝設(shè)計(jì)的改善和危險(xiǎn)的防控，所以對(duì)化工工藝安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析非常重要。

1、工藝安全設(shè)計(jì)的周期不足

因?yàn)榛すに嚨脑O(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常嚴(yán)肅、謹(jǐn)慎的工作，所以在工藝投入使用之前，需要對(duì)工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)。部分工藝實(shí)驗(yàn)為了確保安全性，需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但是有些研發(fā)者為了快速地投入使用，占據(jù)有利的市場(chǎng)地位，在工藝安全設(shè)計(jì)周期不足的情況下就投入使用，為工藝設(shè)計(jì)的初期留下眾多的安全隱患，以至于后期生產(chǎn)中無(wú)法有效地調(diào)控。

2、化工生產(chǎn)自身?xiàng)l件的影響

由于化工生產(chǎn)自身具有一定的特殊性，需要在高溫高壓的環(huán)境下運(yùn)行，并且具有腐蝕、氧化、易燃易爆等特性，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)設(shè)備還是操作人員都有非常嚴(yán)格的要求。為了保證工藝流程的安全運(yùn)行，需要對(duì)設(shè)備、人員以及程序進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，但是在復(fù)雜的工藝流程運(yùn)行中，涉及的因素太多，所以安全性有所降低，影響到化工生產(chǎn)的安全性。

三、化工工藝設(shè)計(jì)中危險(xiǎn)因素的控制方法分析

1、工藝物料方面

識(shí)別危險(xiǎn)品的基礎(chǔ)是專業(yè)人員掌握專業(yè)知識(shí)的科學(xué)認(rèn)識(shí)，工作人員要對(duì)生產(chǎn)需要的原料、材料不同，進(jìn)行不同的存放，而且要分析不同狀態(tài)下物料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，以及能否產(chǎn)生危害，這就要求工作人員一定要具有專業(yè)的知識(shí)技能，對(duì)于物料相關(guān)的知識(shí)熟悉掌握，可以準(zhǔn)確的進(jìn)行分析和辨識(shí)。

2、工藝路線方面

化學(xué)反應(yīng)實(shí)在化工設(shè)計(jì)的工藝路線下進(jìn)行化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，不同的路線實(shí)現(xiàn)不同的反應(yīng)，也可以實(shí)現(xiàn)一種反應(yīng)，那么，作為工作人員，選擇一個(gè)可以降低危險(xiǎn)物質(zhì)的反應(yīng)路線十分重要，一是要選擇物料危險(xiǎn)性下，二是要慎用催化劑，催化劑的使用一定要嚴(yán)格按照施工需要的用量選用，將物料的反應(yīng)程度能夠在控制的范圍內(nèi)，縮小危險(xiǎn)物質(zhì)的介質(zhì)儲(chǔ)存量，一些輔助的原料或是助劑可以循環(huán)利用的，盡量無(wú)盡其用，最大程度降低環(huán)境污染。

3、化學(xué)反應(yīng)裝置方面

化學(xué)反應(yīng)裝置是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的核心，設(shè)計(jì)人員要對(duì)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)以及選型進(jìn)行全面的分析研究，將可能存在的或是產(chǎn)生的事故誘因、或是反應(yīng)過(guò)程中那些方面會(huì)失去控制等，制定出預(yù)備處理方案，一旦出現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)的解決。設(shè)備的選型與工藝特性相互不可分的，設(shè)備的選型之前，已經(jīng)對(duì)工藝的要求和安全性進(jìn)行了梳理，明確了操作要求。進(jìn)行化工工藝的設(shè)計(jì)安全危險(xiǎn)控制，還要對(duì)設(shè)備的選材進(jìn)行嚴(yán)格的控制，可以這么說(shuō)，設(shè)備的選材對(duì)于化工工藝的安全性有著非常大的影響。設(shè)備的選材要考慮工藝的強(qiáng)度和工藝本身具有的特性（反應(yīng)性、者腐蝕性、內(nèi)部流速壓力等），材料的性能一定可以滿足工藝的施工要求。進(jìn)行化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中，雜質(zhì)的存在會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成很大的影響，不僅會(huì)影響化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)速率、影響生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，最重要的是會(huì)造成與其他物質(zhì)的反應(yīng)，產(chǎn)生危險(xiǎn)產(chǎn)物，因此，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，一定要嚴(yán)格控制雜質(zhì)的介入，妥善的保管物料，不定時(shí)的進(jìn)行檢查。進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)，控制進(jìn)料的數(shù)量，掌握反應(yīng)速率，最大程度加強(qiáng)冷卻能力。遇到一些特殊情況，例如冷卻能力在物料在化工生產(chǎn)中溫度的穩(wěn)定性不強(qiáng)時(shí)，那么就要考慮給反應(yīng)器中介入低溫介質(zhì)。低溫介質(zhì)通過(guò)向反應(yīng)器內(nèi)的液體揮發(fā)的熱量進(jìn)行吸收，還要將阻聚劑加入，抑制反應(yīng)速度，如果反應(yīng)器內(nèi)部充滿易燃物質(zhì)時(shí)，要防止外部空氣滲入內(nèi)部，做法是采取正壓操作。還有一些高壓通氣的強(qiáng)度一定要達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，做好氣密性，防止泄露，造成爆炸事故。近些年由于大量介質(zhì)引發(fā)的火災(zāi)以及中毒事故很多，造成損失無(wú)法估量，因此，做好設(shè)備的安全壓力釋放裝置的設(shè)置是非常重要的，這也是保障化工工藝有序高效進(jìn)行的安全保障。

4、管道方面

作為化工工藝設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，管道設(shè)計(jì)是控制危險(xiǎn)因素發(fā)生的重要場(chǎng)所，管道會(huì)運(yùn)輸各種各樣的化學(xué)物料，有些物質(zhì)會(huì)帶有腐蝕性或是易燃易爆性，這些物質(zhì)泄露或是排放都會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常大的危害。管道設(shè)計(jì)中，要綜合考慮選材、管道布置、振動(dòng)和應(yīng)力分析等多方面。作為設(shè)計(jì)人員，首先要對(duì)化工工藝流程有整體性的認(rèn)知，并且要分析管道在工藝流程中的設(shè)置方式。同時(shí)，要熟悉管道的操作條件、工藝對(duì)管道的要求、管道的腐蝕情況等，結(jié)合實(shí)際的使用經(jīng)驗(yàn)選擇管道和閥門(mén)的材質(zhì)，閥門(mén)、法蘭的結(jié)構(gòu)和密封面型式，合理布置管道，防止管道振動(dòng)。進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)，要將安全性與投資經(jīng)濟(jì)性一同進(jìn)行分析，有一些設(shè)計(jì)會(huì)有潛在的風(fēng)險(xiǎn)，例如軟管連接，容易受到壓力后變形，導(dǎo)致噴濺事故發(fā)生，所以，在工藝設(shè)計(jì)中，要盡可能避免使用軟管連接。設(shè)計(jì)者一定要對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的分析，將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

結(jié)束語(yǔ)

化工行業(yè)發(fā)展關(guān)系著人們的日常生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展不僅在于要生產(chǎn)高質(zhì)量的化工產(chǎn)品，而且要嚴(yán)格控制化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，充分考慮到化工工藝的各種危險(xiǎn)因素，按照化工工藝設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)化工生產(chǎn)管理和監(jiān)督，有效控制化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，提高化工工藝的安全生產(chǎn)效率，提升化工企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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