化工工藝設(shè)計中的安全問題及控制

張智華

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟水平的提升，社會各行各業(yè)都獲得了較大發(fā)展，特別是化工工業(yè)，發(fā)展極為迅猛。在化工業(yè)的生產(chǎn)加工過程中，其所涉及到的工藝原材料大多數(shù)都具有著高毒性、高腐蝕性且易燃易爆等特點，如果處理不當(dāng)，就會直接威脅到人類的生命健康與安全。而要解決化工工藝生產(chǎn)中的安全問題，首先必須提升化工工藝設(shè)計上的安全性，從源頭控制安全隱患?；诖?，本文首先對化工工藝以及化工藝設(shè)計進(jìn)行了綜述，然后在分析化工工藝設(shè)計中安全問題的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的控制措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】化工工藝設(shè)計；安全問題；控制；建議

前言

化工工藝設(shè)計是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提，化工工藝設(shè)計好壞不僅會對化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量起決定性的作用，同時還會嚴(yán)重影響到整個化工生產(chǎn)的安全性能。在我國對安全性重視程度越來越高的今天，在對化工工藝進(jìn)行設(shè)計的時候，做好相應(yīng)的安全設(shè)計工作意義重大。因此，相應(yīng)的設(shè)計人員需要充分了解化工工藝設(shè)計中所存在的安全問題，從而才能采取有針對性的措施進(jìn)行控制和解決，最終為化工生產(chǎn)的更好進(jìn)行打下堅實的基礎(chǔ)。

1.化工工藝概述

化工工藝主要指通過某種特殊操作程序，將化學(xué)原材料成功轉(zhuǎn)化為化學(xué)產(chǎn)品?；どa(chǎn)加工操作過程主要分為三個環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)是處理化學(xué)原材料，對需要用到的化學(xué)原料進(jìn)行碾碎、提純等初步處理；第二環(huán)節(jié)是進(jìn)行相關(guān)反應(yīng)設(shè)計，是原料轉(zhuǎn)換為化學(xué)產(chǎn)品中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)化學(xué)原料反應(yīng)的條件與原理，來壓縮轉(zhuǎn)換時間，實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換；第三環(huán)節(jié)是進(jìn)行化工成品處理，精加工轉(zhuǎn)化成功后的產(chǎn)品，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.化工工藝設(shè)計概念以及特點

2.1概念

所謂的化工工藝設(shè)計指的是對化學(xué)反應(yīng)過程中所需要的原材料、反應(yīng)條件以及工藝的流程進(jìn)行科學(xué)且合理的設(shè)計，在進(jìn)行設(shè)計的過程中，還需要對管理方式進(jìn)行有效設(shè)計，來確?；すに噷嵤┑陌踩?。

2.2化工工藝設(shè)計特點

（1）化工工藝設(shè)計時間緊張

化工工藝設(shè)計相比其他產(chǎn)品設(shè)計而言，設(shè)計時間要求較高，必須在較短時間內(nèi)完成工藝設(shè)計，并且任務(wù)量極為繁重。從實質(zhì)上看，化工工藝設(shè)計所需設(shè)備類型多、物料管道復(fù)雜，整體投入較大。在化工工藝設(shè)計過程中，設(shè)計時間緊張，但設(shè)計所需物料極為特殊，為了確保其生產(chǎn)出的化工產(chǎn)品能及時搶占市場份額，必須結(jié)合化工工藝設(shè)計需求，考慮具體的設(shè)計周期。為此，許多化工企業(yè)為縮短化工產(chǎn)品更新周期，往往是新工藝開發(fā)與設(shè)計同時進(jìn)行，對于存在的問題，通常邊修改邊設(shè)計，過于繁重、復(fù)雜的設(shè)計使得其中的安全問題不斷增多，形成極大的安全隱患。

（2）化工工藝設(shè)計復(fù)雜、涉及人員多

化工工藝設(shè)計非常復(fù)雜，涉及到化學(xué)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)，必須由專業(yè)的工程設(shè)計團隊進(jìn)行設(shè)計，且要求具體技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)過硬?；すに囋O(shè)計是一項系統(tǒng)工程，即包含化工工藝知識，還包括安全工程技術(shù)與機械設(shè)備知識等，要求各領(lǐng)域?qū)I(yè)人員相互配合，共同完成其工藝設(shè)計。

3.化工工藝設(shè)計中的安全問題

就化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際情況來看，由于化工工藝設(shè)計安全性不足所導(dǎo)致的化工生產(chǎn)安全問題頻發(fā)，在影響化工產(chǎn)業(yè)自身經(jīng)濟效益和社會效益的同時，不利于整個社會的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，通過分析可知，化工工藝設(shè)計中的安全問題主要包括以下兩個方面：

3.1化工反映裝置問題

眾所周知，化工生產(chǎn)以化工反應(yīng)為主要核心，促進(jìn)化工產(chǎn)品的形成。但就化工反應(yīng)的實際情況來看，其中存在多項不安全因素，不可控性較高，導(dǎo)致化工生產(chǎn)過程中危險性較高，極易出現(xiàn)較大的安全事故，因此化工工藝設(shè)計中應(yīng)當(dāng)對此類問題進(jìn)行嚴(yán)格的分析和計算。若在化工工藝設(shè)計中對化工反應(yīng)物的反應(yīng)速度和熱效應(yīng)分析不足，化工反映控制的有效性較低，會嚴(yán)重影響化工工藝設(shè)計的科學(xué)性和安全性。若化工工藝設(shè)計中進(jìn)料量和加熱速度控制不合理，化工多級反應(yīng)控制不到位，也會影響化工工藝設(shè)計的安全性，極易引發(fā)化

3.2化工工藝物料問題

化工工藝設(shè)計中涉及的物料較多，部分物料為易燃易爆、毒害、腐蝕。對于此類物料，如果設(shè)計不合理，會給將來生產(chǎn)留有巨大的安全隱患。

3.3化工工藝設(shè)計路線問題

目前，對于大多數(shù)的產(chǎn)品，可選擇的工藝生產(chǎn)線往往有多種。因此，選擇一條合適的工藝流程，對于化工工藝設(shè)計有很大的影響。如果一條生產(chǎn)線中，所需的物料為易燃易爆、有毒，或者反應(yīng)條件為高溫高壓，則其就有較大安全隱患。

4.化工工藝設(shè)計安全控制措施

4.1做好化工反應(yīng)裝置安全控制

化工工藝生產(chǎn)的核心就是化工反應(yīng)，化工反正可能會幫助我們獲取所需產(chǎn)物，但同時也極可能會帶來某些問題，嚴(yán)重時會造成大型事故的出現(xiàn)。想要控制化工反應(yīng)裝置的安全，可以通過控制反應(yīng)物、減少進(jìn)料量或者多級反應(yīng)等措施來控制或者降低反應(yīng)。由于在反應(yīng)的過程中容器可能會出現(xiàn)變形或破裂問題，所以需在容器上安裝壓力釋放裝置。因此，在進(jìn)行反正反應(yīng)前，我們要精心的分析和算出反正后會產(chǎn)生的產(chǎn)物及危險問題，盡量能控制危險問題的發(fā)生。

4.2加大工藝物料安全控制

由于同一種物料在不同的狀態(tài)下所具有的特性存在一定的差異，并且對于其儲存要求也各不相同。因此，作為相關(guān)的物料管理人員，需要全了解各種物料不同狀態(tài)下的特性，從而更好地掌握其安全運輸、安全儲存以及安全使用等方面的要求，最終將物料所產(chǎn)生的危害降至最低，以更好地保證化工工藝的安全。

4.3合理選擇工藝路線

為了降低工藝路線方面的危險性，應(yīng)該對反應(yīng)路線進(jìn)行合理的選擇。化工工業(yè)設(shè)計必須選擇合適的工藝路線來生產(chǎn)化工產(chǎn)品。路線的不同也會造成反應(yīng)的不同。首先要選擇危險系數(shù)小的物料，其次，要謹(jǐn)慎地使用催化劑。如果必須使用催化劑必須嚴(yán)格地控制用量，在可控范圍內(nèi)進(jìn)行物料的反應(yīng)，特別是對危險物質(zhì)的介質(zhì)的存儲量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。為了盡可能的降低環(huán)境污染，對于一些可以循環(huán)利用的助劑或輔助原料，應(yīng)該盡量做到物盡其用。

5.對化工工藝按安全問題的相關(guān)建議

5.1降低能源消耗量

隨著科技的不斷發(fā)展，目前是可以通過先進(jìn)的技術(shù)手段來降低能源總消耗量，因為能源的成本也是化工生產(chǎn)總成本的重要部分組成，因此，需要給出的建議首先要從源頭上減少對能源的消耗，這也是化工工藝研究的重要方面。還有，簡單的流程和合理的設(shè)備在工藝設(shè)計上能實現(xiàn)對能量的分級使用，也能從根本上大大節(jié)約能源的消耗，降低能源消耗量是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的根本。

5.2改善生產(chǎn)環(huán)境

目前我國的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，而化工造成的污染是不能忽視的禍?zhǔn)?。想要在工藝設(shè)計中減少污染就要減少污染源和進(jìn)行廢物回收。為了改善我國的生產(chǎn)環(huán)境，提高能源利用率，首先要重視這個問題。其次，可在污染物的終端裝上處理器。還有，可以利用HEN分析方法來改善裝置、節(jié)約用水。

6.結(jié)語

隨著當(dāng)前化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，化工工藝水平的提升、設(shè)備的更新，為化工工藝設(shè)計的進(jìn)一步完善，創(chuàng)造了有利條件，有利于更有效地提升工藝設(shè)計的安全性。本文主要對化工工藝設(shè)計中的存在的操作流程安全隱患、物料及反應(yīng)設(shè)備安全問題作出分析，并結(jié)合問題，提出有針對性的安全控制措施，以提高化工工藝產(chǎn)生的安全性，推動化工產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

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