化學(xué)工藝的設(shè)計與化工設(shè)備安全性的評價探析

龍升（東莞市東正安全環(huán)保技術(shù)有限公司，廣東東莞 523000）

化學(xué)工藝的設(shè)計與化工設(shè)備安全性的評價探析

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隨著工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，無論是企業(yè)規(guī)模還是生產(chǎn)能力，均得到了長足的發(fā)展和提升。受行業(yè)特殊性影響，化工生產(chǎn)客觀存在一定的危險性，隨著化工企業(yè)規(guī)模的不斷擴展，化工生產(chǎn)安全問題受到了越來越多的關(guān)注和重視。筆者即從化學(xué)工藝設(shè)計和化工設(shè)備入手，就其安全性評價，發(fā)表幾點看法，以供相關(guān)單位參考。

化學(xué)工藝；設(shè)計；化工設(shè)備；安全性；評價

化工行業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成，在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，占據(jù)重要的地位?；どa(chǎn)所用原料較為復(fù)雜，易燃易爆、腐蝕性、毒性材料較為普遍，且生產(chǎn)工藝多涉及高溫、高壓等極端條件，安全風(fēng)險系數(shù)較高。隨著化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴張，其安全風(fēng)險也隨之增大。因此，在化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，通過科學(xué)、系統(tǒng)的安全分析，加強其安全評價和安全管理，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 化學(xué)工藝設(shè)計安全評價及注意要點分析

1.1 基礎(chǔ)資料有效性及完整性

化工工藝設(shè)計所使用的基礎(chǔ)資料，多是由相關(guān)科研單位整理提供的，整體偏于理論性研究，普遍缺少實驗驗證及工業(yè)實際生產(chǎn)方面的相關(guān)內(nèi)容，與常規(guī)性化工生產(chǎn)裝置存在較大的差異，故而其完整度和可用性不能充分滿足化工工藝設(shè)計的實際要求。因此，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)通過相應(yīng)的檢測實驗對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，以確保數(shù)據(jù)的有效性和科學(xué)性，進(jìn)而實現(xiàn)對化工工藝的設(shè)計優(yōu)化。

1.2 化工設(shè)備選型設(shè)計

化工生產(chǎn)是一項系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，工藝條件較為極端、苛刻，在化工工藝設(shè)計過程中，經(jīng)常會涉及諸多壓力管道、壓力容器、耐高溫設(shè)備等特殊設(shè)備的設(shè)計問題。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是材料科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代化工設(shè)備的種類越來越豐富，同一種生產(chǎn)設(shè)備，可能存在多種不同的材質(zhì)，且設(shè)備規(guī)格也不僅相同。因此，在進(jìn)行化工設(shè)備選型設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)注意以下幾點內(nèi)容：一，設(shè)備選型與化工工藝需求一致；二，如化工生產(chǎn)對于設(shè)備具有特殊性要求，在化工工藝設(shè)計中也應(yīng)有所體現(xiàn)；三，如化工生產(chǎn)裝置規(guī)模、投資龐大，在進(jìn)行設(shè)備選型過程中，應(yīng)注意整體的協(xié)調(diào)性、合理性要求，并對裝置整體的設(shè)備設(shè)計和生產(chǎn)管道設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，保障工藝設(shè)計安全性的同時，提高整體設(shè)計的科學(xué)性和合理性。

1.3 設(shè)計周期要求

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，化工工藝設(shè)計市場競爭越來越激烈，部分設(shè)計單位為提高自身市場競爭力搶占市場，會相應(yīng)縮短化工工藝設(shè)計時間。在有限的時間內(nèi)，化工工藝設(shè)計質(zhì)量往往得不到保障。甚至還存在化工生產(chǎn)過程中，進(jìn)行工藝設(shè)計變更的情況。對此，設(shè)計單位應(yīng)正確認(rèn)識化工工藝設(shè)計的重要性，科學(xué)協(xié)調(diào)設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計周期間的關(guān)系。

2 化工設(shè)備安全性評價分析

2.1 化工反應(yīng)過程的設(shè)備安全分析

化工反應(yīng)過程是化工生產(chǎn)的主體過程，其安全狀態(tài)直接影響著整個化工生產(chǎn)的安全狀態(tài)。在化工反應(yīng)過程中，同時存在著生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)，和傳熱、傳質(zhì)等物理反應(yīng)，不同的反應(yīng)之間還存在著相互的作用和影響。因此，在化工生產(chǎn)過程中，首先應(yīng)確保反應(yīng)器設(shè)備的安全，通過反應(yīng)器及反應(yīng)過程的安全管理控制，提高化工生產(chǎn)整體的安全性。

化工反應(yīng)主要具有連續(xù)性反應(yīng)和間歇性反應(yīng)兩種，前者具有生產(chǎn)穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)點，是化工生產(chǎn)的主要反應(yīng)形式，后者過程較為簡單、操作彈性大，安全管理較為困難。但并不意味著間歇反應(yīng)就是不安全的和落后的，需結(jié)合化工生產(chǎn)實際需求進(jìn)行選擇和調(diào)整。

2.2 化工反應(yīng)路線的安全性分析

通常情況下，一種化學(xué)反應(yīng)具有多條工藝路線可供選擇，在實際應(yīng)用過程中，相關(guān)人員應(yīng)優(yōu)先考慮危險物質(zhì)的消除要求進(jìn)行選擇，同時積極使用無害或低危險性物料替代傳統(tǒng)的高危險性物料，具體包括新技術(shù)、新設(shè)備的使用以及更換更有效、低毒性的催化劑等等。此外，還應(yīng)提高生產(chǎn)廢料的回收利用，提高資源有效利用率的基礎(chǔ)上，提高化工生產(chǎn)的生態(tài)效益。

以丙烯腈生產(chǎn)工藝為例，其催化劑主要分為鉬酸鹽類、銻酸鹽類以及釩鋁氧氮化物三類。其中鉬酸鹽類催化劑使用較為廣泛，傳統(tǒng)的Mo-Bi系催化劑的催化活性較低、且脫氫能力相對較差，替換使用Mo-VNb-Te復(fù)合型催化劑后，不僅有效提高了丙烯腈收率，并且降低的反應(yīng)生成的條件，提高了化工設(shè)備和生產(chǎn)的安全性。

2.3 安全防護(hù)設(shè)備的使用

雖然在化工生產(chǎn)過程中，操作人員會對生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，但仍可能出現(xiàn)超壓、超溫等非正常工藝條件問題，影響裝置的安全生產(chǎn)。因此，化工企業(yè)需從安全的角度對此類非正常情況進(jìn)行預(yù)防，通過安全閥、防爆片等安全設(shè)備的合理使用，提高裝置的生產(chǎn)安全。此外，對于生產(chǎn)安全危險性較高、反應(yīng)復(fù)雜的生產(chǎn)裝置，應(yīng)使用連鎖機構(gòu)進(jìn)行安全保護(hù)，以實現(xiàn)生產(chǎn)安全的自動控制。

3 結(jié)語

綜上所述，化工生產(chǎn)具有一定的危險性，隨著化工企業(yè)不斷發(fā)展，這種危險也隨之增大。因此，相關(guān)單位應(yīng)全面提高對于化工生產(chǎn)安全問題的重視，嚴(yán)格遵照我國相關(guān)安全管理規(guī)定，進(jìn)行化學(xué)工藝設(shè)計和化工設(shè)備安全性評估，以促進(jìn)化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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