淺談化工生產工藝流程的組成

劉凱

摘 要：化工生產是一個相對復雜的流程，由于不同的化學工業所用的原料與所得的產品不同，所以各種化工過程的差別很大。在生產過程中基本過程包括三個步驟即對于原材料的提前處理和準備、具體的化學反應、生成產物的分離與提純過程。在實際的生產過程當中，都是以化學反應為主要的生產過程。具體的化學反應裝置與化學反應原理都是多種多樣的，而化工廠利用不同的化學反應方式形成自身特色的生產工藝流程。本研究對常見的化工生產工藝流程進行概述。

關鍵詞：化工生產；生產工藝；化學反應

前言

由于化工產品的市場廣闊，生產的效率相對較高，實際的市場價格也相對可觀，所以從19世紀開始，化工生產開始步入傳統的市場生活當中來。在近些年，我國的化工生產技術也是不斷提高，利用多種原材料進行多重化的生產。如今市場的不斷發展，使得化工生產業不斷的進步，更新換代的頻率也是越來越高，對于傳統的工業生產造成了很大的沖擊，這更加明確了化工生產的重要性。在生產過程中，化工生產流程主要包括原材料的提前處理和準備、具體的化學反應、生成產物的分離與提純。

1 原材料的提前處理與準備

化學反應是整個化工生產的核心組成，為了能夠達到化學反應所需要的條件，在進行化學反應以前，要充分的對原材料進行處理與準備，有些化學反應對于雜質的要求很高，一旦雜質超過了一定的數量，化工產品的質量就會大打折扣，從而使得化工生產效率降低，利潤減少。所以，為了提高化工產品的質量，就要求在產前、產中、產后均進行相應的雜質處理工藝，從而盡最大的可能減少雜質的數量。同時，有些化學反應在最后仍然會有一些原材料剩余，這些原材料可以重新加入下一輪的化學反應，所以，在生產的準備工作過程中就要會充分的考慮到這些，對原材料采取適當的調整，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，在化工反應開始之前對原材料進行處理是化工生產的重要準備工作之一。而原材料的準備與處理工作還有一個重要的問題就是為了更好地滿足化學反應過程的需要，同時也是讓化學反應的效率提高，提高原材料的利用率往往先要對原料進行預處理，從而使之達到化工生產的條件，如固體原料的粉碎、分級、混合、溶解；氣體原料的凈化、加壓、加熱；液體原料的蒸發、過濾等都是屬于原材料的提前準備工作。在反應過程中往往會因為原材料的處理工藝不當導致化工反應的效率下降，這些都是原材料處理的相關問題。在生產之前要充分的進行原材料的優化。通常用原料利用率作為衡量生產效率的指標。在評價流程時，就是要考察原料利用是否合理，副產物和廢物是否采取了合理的加工利用措施，這就需要在生產之前對其進行完整的規劃。

2 具體的化學反應

在具體的化工反應過程當中，有著各種各樣的反應種類，有吸熱反應和放熱反應；有可逆反應和不可逆反應；有的反應需要在高溫高壓下進行，有的需要在催化劑作用下才能反應，不同的化學反應對于反應條件的要求也不同，不同的反應在不同的溫度、環境下反應的具體效率與反應速度都有所不同，研究一個化工反應是否能夠達到化工生產標準，主要取決于它的具體反應過程在實際的化工廠中能否達到要求。每一種反應的過程都不同，有的反應緩慢，就要在實際生產中適當的調整反應環境并添加催化劑，有的化工反應相對劇烈，這就需要在相對安全的反應器皿中進行，因此在化工反應的準備工作中就要充分的了解該化學反應的具體流程與現象，把握化學反應的每一步，并盡可能的達到最佳反應條件，是每一個化工廠技術人員需要了解的知識。由于原材料的處理方式不盡相同，每一個化學反應的具體條件也不盡相同，因此，在化工反應過程中往往會出現一些各式各樣的變化，然而這些化學變化的相同之處就在于有著差不多的化學處理過程（如氧化、還原、加氫、脫氫、硝化、鹵化等（和物理處理過程（如加熱、冷卻、蒸餾、過濾等）組成。而不同之處在于化工生產中的工藝流程是多種多樣的，不同產品的化工生產工藝流程大都不同；由于有著不同的化工工藝流程，使得雖然是同一產品，但是實際生產出的產品質量與純度都大不相同。所以，有時采用一樣的化工原料來進行相應的化工生產，但在產品上卻有著巨大的不同。而采用一樣的原材料來進行生產，由于采取的加工方式和原材料處理方式不同，再加上具體的生產路線不相同，在生產之后就有可能出現完全不同的化工產品，例如石油的分餾。由此看來，各個化工廠的生產流程是化工生產的命脈。

3 生成產物的分離與提純

從原料開始，物料流經一系列由管道連結的設備，經過包括物質和能量轉換的加工，最后得到預期的產品。若采用的加工方法或工藝路線不同，就會造成產品中有著不同數量的雜質與副產品，這些副產品如果不能得到良好的處理與分離，就會使化工產品的質量相應下降，從而降低化工廠的利益。因此生成產物的分離與提純可以說是化工生產過程中的一大要點。另外，副產品不一定就可算為雜質，副產品也可以變廢為寶，根據副產品的種類不同也可以分出很多用途，用最常見的一種方式舉例，有些反應物在參加反應以后仍會有相當的殘留，這些殘留往往還可以繼續參加反應，為化工生產降低成本，提高利用率。例如：冷卻介質、加熱介質、輔助材料（如吸收劑）處理、惰性氣體制備及三廢處理等。在某些產品的工藝流程中上述各單元都可以重復。生產過程的綜合化、產品的網絡化既可以使資源和能源得到充分合理的利用，就地將副產物和“廢料”轉化成有用產品，也可以將副產物和“廢料”作為另外的化工原料銷售給其他化工廠，或者化工廠自身在建造過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體系，從而真正的形成“零排放”的生產流程。

4 結束語

在實際的生產過程中生產廠家要堅持走可持續發展、科學發展，循環經濟的路子，化工產品生產過程的綜合化、產品的網絡化是化工生產發展的必由之路。化工生產過程中也可能還存在著許許多多的問題需要技術人員進行處理。化工生產廠家在滿足產品性能和規格的要求下，首先采用先進的生產技術，注意開發新技術、新工藝，同時也要盡可能的保證化工產品的綠色環保，能夠盡可能的將“廢物”充分利用，形成化工生產的“零排放”。從而運用先進的、有自身特色的化工生產工藝流程來為自身贏得更大的優勢。

參考文獻

[1]李鈺.石油化工生產的設計[J].化學設備與管道，2010.

[2]張安.化工生產工藝流程評價的研究[J].河南化工，2011.

[3]張靜.石油化工生產的設計[J].化學工藝，2009.