關于化工工藝設計的現狀及存在問題的探討

張鳳英

摘要：隨著我國生產技術的不斷提高，對于化工工藝的設計質量也有著十分顯著的要求。在以往的化工設計中，由于設備的不完善，導致其生產體系的完整受到很大的困擾，已經無法滿足當下化工企業的生產需求。因此，一定要提高化工工藝設計人員的技術水平，使其按照科學、合理的設計流程來操作，同時還要對現有的化工設計工藝進行有效的完善，為我國化工企業的長期發展創造良好的途徑。本文也會對化工工藝設計的現狀及存在問題進行全面的探討。

關鍵詞：化工工藝設計；現狀；問題；探討

一、 化工工藝設計的定義

根據以往的流程定義，化工工藝設計總共包括三個方面：設備布置、工藝流程及管道布置三個方面。就是提出工藝參數讓土建專業、設備專業的選擇型號、基礎，繪制工藝流程圖后，根據設備專業及土建專業的圖紙定出設備布置圖，協調完成，最后配管，定管道布置圖紙 。

二、 化工工藝設計的現狀分析

化工工藝往往會由于化學工業的資本密集性以及工藝失敗可能造成的巨大物資上的損失，導致在變革過程中遇到非常大的阻力，影響到化工工藝的發展。通過分析化學品生產成本的構成，我們能夠得出基本建設的投資以及原材料占總成本的主要份額。由于裝置往往需要多年運轉，并且費用較大，在化工工藝設計中將許多已經有五十年使用期的裝置進行改造，擴大裝置的能力，解決薄弱環節所需要的費用比一套新建的裝置要便宜很多。按照這個趨勢進行分析，在2020年所銷售的工藝設備產品大約有四分之三是由1999年就運轉的裝置生產出來的，可是由于這些老舊的生產裝置不具備新時代的環保要求，因此，化工企業應對這些老舊的設備進行性能上的革新，采取新的創新技術增強其生產能力從而確?；どa的環保性和時效性。由此可見，要想提高化工工藝的設計質量，就必須對現有的生產設備進行必要的更新和完善，這樣才能提高企業的生產效率，增加企業的經濟利潤。

三、 化工工藝設計過程中的主要問題

3.1 化工生產過程中的安全生產問題

安全生產是化工企業生產的重中之重，因此，化工工藝的設計不但要追求化工生產過程中的經濟效益還要重視化工生產中的安全性設計。這樣才能及時的發現問題、解決問題，防止化工生產過程中事故的發生，從而達到安全生產的目的。為了確保化工工藝設計的安全性，在化工工藝設計的過程中，我們有必要對其工藝路線、生產裝置、以及管道和閥門等方面進行設計。另外，化工工藝設計過程中使用的工藝原料，在使用之前也必須對其化學性質、反應活性以及易燃、易爆性等進行測試，以便更好的掌握其化學性能，避免危險事故的發生。在工藝路線的設計方面，設計者們應該考慮怎樣才能最大限度的減少、降低危險物品的使用量。一旦反應中要大量使用易燃、易爆物品，那么即使這個化工工藝路線設計的再合理，我們也不應該繼續采納這個設計路線。

總而言之，化工工藝不但要符合標準規范以及相應的法律法規，還需要重視辨識安全危險，加強安全控制，對生產過程進行監控，及時發現問題解決問題，有效防止和控制事故發生，達到安全的目的。

3.2 設備安裝設計問題

在化工設計中設備的設計安裝問題，是一個必須引起重視的問題。在化工生產之前，設備的安裝設計問題沒有處理好，就會給化工生產帶來不必要的損失。但是在化工工藝設計的過程中，設備的安裝問題往往容易被設計者忽視，其實設備的安裝設計在化工工藝設計中起著非常重要的作用。工藝設計人員切不可為了跟進施工的進度而忽視對設備安裝的設計，這樣只會因小失大，最終無法保證整個工程的質量。因此，設備安裝設計在化工工藝中一定不能被忽視，若是設備安裝設計出現問題，那么工藝設計就不能算是完善的設計，就會給裝置維修、生產操作帶來消極影響，更嚴重的可能會影響到整個安全生產。

四、 提高化工工藝設計的具體措施

4.1、化工工藝設計要體現低能耗

能源成本是化工生產總成本中的一個重要的部分，采用先進的技術手段降低能源消耗量是化工工藝設計和研究的重要內容。首先要選用先進的生產技術及最優化的工藝流程，從源頭上控制能源的消耗，其次在工藝設計上要求流程簡練、設備選型合理、布置緊湊、能量利用合理，同時還應盡可能采取物物換熱設計，實現能量的分級使用和回收，以節約能源的消耗，根據工藝參數選擇最佳的流程和最適宜的管徑，降低流體輸送阻力損失，降低能耗。需解決的重點是能量消耗大和基建投資高兩個方面。降低能耗及其相關投資的課題研究常常頗為見效，例如應用超臨界流體于許多大型分離裝置。當前的研究表明，一些系統的能源費用可以低于許多常用的技術，諸如蒸餾、恒沸蒸餾和萃取。能耗的降低是工藝工程設計和研究的重要內容。HEN 分析提供了一個簡單的手段，使整個過程中的熱流變為可視的，從而弄清各種不同物流和熱流可以進行熱交換，以減少對加熱和致冷的能量需要。通過HEN 分析可以達到最小的能量利用和交換器數量。HEN 分析已經用于一些工藝過程設計軟件包，可在新裝置設計中應用，也可在現有裝置的改進中應用。在分離范圍內，許多研究工作都在尋找替代蒸餾的方法以達到節能的目的。但這方面的效果不很大，因為要改變就要花費基建投資，這常常難以與節能所降低的成本平衡；另一方面，蒸餾也有不少改進技術既可節能又省投資。蒸餾塔的串聯是節能的主要措施，串聯中將一塔的頂端汽流作為另一塔的熱源，這種操作與多重蒸發類似，但是應用中需要完善解決工藝過程的控制問題，包括工藝控制技術和實時組份傳感器等，同時需要重視這種串聯塔的關停問題。

4.2、要能體現降低基本建設投資

化工工藝是一種密集型產業，一般很少進行生產工藝的改革，除非在其化學研究成果上有重大的突破，能使化學工藝得到完善與提升，否則只是通過改進現有的設備裝置、擴大生產能力等方式來提升生產效益。如通過優化工藝過程、減少設備尺寸等方式實現低的基建投資。例如，Higee化工工藝設計，可以應用于蒸餾塔的改造，從而有效的提高了蒸餾效果，使得化工生產取得了良好的經濟效益。

4.3、化工工藝設計要發揮環保優勢

隨著全球環境污染的日益加重，人們的環保意識也在不斷的提升。在我國化工企業生產過程中，通過采用節能環保的原材料、制定降低能源消耗措施、等方法，來達到綠色化工生產的目的。另外，還可以采用環保型化工工藝的設計方式來減少化工生產對環境污染的程度，但在該過程實施中，一定要從以下兩方面去考慮：其一，在保證化工工藝設計質量的同時，對現有的化工生產裝置進行擴大和升級。其二，對傳統的化工工藝設計進行全面的改進和調整，引進新的工藝設計方式，充分發揮化工工藝設計的環保優勢，從根本上提高化學反應速率和產品轉化幾率。

結束語

綜上所述；總之，化工工藝設計對化工生產起著極為重要的作用，它決定著整個化工生產的成敗。因此，我們必須了解化工工藝設計的現狀并對其中存在的問題進行分析，這樣才能有效避免實際化工生產中出現的問題，給人們帶來不必要的經濟損失。可以說完善化工工藝設計是保證化工生產安全、提高化工生產效率的關鍵，必須引導我們的足夠重視。

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