化學工程中的化工生產工藝研究

鄒途 郭南荻

摘要：目前，我國的綜合國力發展迅速，化工產業是我國國民經濟中一項非常重要的支柱性產業。在化工工藝的生產過程中比較容易受到外界因素的影響，并且在化工工業的生產過程中還會涉及到一些易燃易爆物質和有毒氣體，增加了火災、爆炸以及中毒等安全事故發生的概率。因此需要對化工工藝設計風險進行安全防范，減少安全事故的發生，推動化工工業的健康發展。

關鍵詞：化學工程;化工生產;工藝研究

1節能減排技術對于化工工藝生產及發展的作用

能源是化工企業持續發展的基本，特別是對于利用煤、石油等自然資源的化工生產來說，能源存在的數量少，無法達到市場需求。進一步完善化工生產過程中的節能降耗技術，就可以在完成生產需求的同時，大大降低能源的使用量，盡可能達到生產成本最低化的目標，并將化工企業的經濟效益進一步提升。因此將化工生產過程中的節能降耗技術進一步完善，對傳統的產能方式進行更換，進一步完善化工生產過程中企業的技術，使企業的經濟效益向最大化發展，有效減少企業生產成本的同時，對企業的綜合實力進一步提高。同時，化工生產過程中存在大量有害物質，對自然環境造成較大危害，而節能減排技術可以降低污染物的產生與擴散，對能源相關的化工工藝生產和發展具有重要作用。

2化工工藝設計相關概述

2.1化工工藝設計概念

在化工工藝的設計中，主要包括了三方面的內容，首先是工藝的流程;其次是設備的布置;之后是管道的布置。在化工工藝的設計中，相關的設計人員需要對相關的物料工藝參數進行嚴格的計算和分析，并且還要根據物料的平穩性計算繪制出流程圖;之后通過化工工藝的需求情況把需要的相關設備進行統計匯總，發放到相關人員的手中。此外，還需要提供化工工藝設計中所有相關的數據和參數，來進行自控專業儀表的選擇。設計人員需要按照化工工藝的設計流程來進行設備的布置、管道布置等工作。

2.2化工工藝設計的特點

化工工藝設計的危險性比較高，因此在化工工藝設計的過程中應該嚴格的按照相關的配比和標準來進行設計，通過靈活使用不同的設計方法來讓化工工藝設計符合化工生產的要求，從而推動化工生產高效、穩定、安全的運行?；すに囋O計要根據化工生產中的存儲、產生、使用的原料、中間品以及使用成品的化學性質、生產性質、物理性質和火災爆炸危險程序等把化工物品按照危險等級進行劃分，并根據化工物品的危險等級來對化工工藝設計防爆等級和防火間距，這樣才可以保障所選擇的消防器材、設備儀表以及操作方式可以把風險的破壞性減少到最低。

3化學工程中的化工生產工藝

3.1嚴格把控化工生產中因動力產生的能源損耗

動力能耗的產生是化工生產過程中不可避免的，因此解決動力能耗問題對于化工企業來說尤為重要。為控制化工工藝中的能源消耗，可采取以下幾種措施。（1）運用變頻節能調速措施。將該措施與化工生產相結合，利用變頻節能調速的方法使電機運行，大大減少電力的使用。在應用該技術時，應提前設計好具體的調速方案，對于老舊的閥門進行更新，充分運用靜態調節的方法，使電機拖動系統在真正運行時具有較高的穩定性，同時還可以降低設備的負荷，進一步減少電力能源的浪費。（2）對組合化工供熱系統進行完善。在化工生產的動力能耗中，供熱是尤為重要的一部分，對相關系統進行優化。在整個化工生產過程中，以供熱系統的完善為例，改善整個系統的配置，對冷、熱能源充分利用，避免高熱低用現象的出現。（3）對電機和電氣的運行功率進行調整。在化工生產過程中，大型生產設備的使用極為常見。通過對電機的運行功率進行調整，使輸入與輸出頻率保持平衡，在滿足企業生產運行正常的基礎上，大大減少因化學反應引起的能源浪費，同時大大減少了因設備運行產生的動力能源浪費現象的出現。

3.2工藝控制

化工工藝控制的內容比較多，如壓力控制、反應時間控制、投料比例控制等等;首先在壓力控制過程中，壓力是化工生產的基本參數之一，在化工生產中需要一定的壓力才可以進行，但是壓力過大會出現爆炸等風險，因此需要采用加壓的方法來加快發應速度，在加壓的過程中一般會使用塔、罐、器、釜等大型的壓力容器來進行加壓控制。在壓力系統中所有設備和管道都需要按照相關的設計要求來實施，保障其抗壓強度和氣密性;同時還要保障加壓容器有安全閥等泄壓設備;保障裝備中具備靈敏性、準確性的測量壓力儀表—壓力計。在加壓的過程中按照最高的工作壓力和相關的規定來選擇、安裝使用壓力計，并保障其在使用過程中的玩好性。此外還需要對進料的速度進行控制;在進行投料的過程中投料的速度不能超過設備的散熱能力，否則物料就會因為溫度的升高引發物料分解，產生爆炸的風險;如果投放物料的速度比較慢，因溫度過低會造成反應不完全的積聚效應。一旦達到反應的溫度就會出現反應過快，溫度升高產生爆炸的風險。在進料配比方面;反應物料的配比也需要嚴格的控制，要對其連續化程度高、危險性大的生產進行重視，如環氧乙烷生產中，反應物料乙烯和氧的濃度比較接近于爆炸的極限范圍，需要進行嚴格的控制。

3.3耐用度設計

與其他行業不同，化工生產與加工所需的設備均為精密度、價值都比較高的設備，通過長期的使用定會出現各種問題，會對化工生產與加工構成威脅。針對該問題，在生產過程中，為了盡可能的延長化工設備使用壽命，要在設計環節考慮耐用度這一指標，旨在實現對設備的高效利用。設備耐久度取決于設備制造質量與維修和保養情況。對于此種問題，在設計過程中，設計人員需要聯系企業實況，了解企業發展的實際需求，還要讓設備檢修與維修工作變得更為便捷。若想通過檢測和維修來提升設備的實際壽命，檢修人員需要對設備結構、易磨損區域以及零部件的性能等進行全面的分析，運用合理的維護方案、報告楊技術來延長設備壽命。此外，企業要結合化工生產需求劃分設備種類，以方便檢修人員快速檢修與處理故障。同時，企業需要派遣第三方檢測團隊來檢修設備，利于提升適應性設計效果。

4結語

為了更好的完善化工工藝設計，防范化工工藝設計中的風險，確?；どa中的生產安全，減少安全事故的發生概率，提高化工企業的經濟效益，推動化工企業的快速健康發展，應該重視化工工藝設計中風險控制和防范，這就需要先了解化工工藝設計風險影響因素和化工工藝設計應該遵循的原則，以及國家針對化工工藝設計出臺的相關規則和標準，在這個基礎上進行化工生產原材料的合理選擇，優化工藝設計路線，選擇合適的化工反應裝置，合理布置化工管道設計等，從而提高化工工藝設計水平，保障化工生產中的安全性和可靠性，為化工業的發展提供重要的保障。

參考文獻：

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[2]李會元，王武鳳，王春波，等.化工工藝及化工設備適應性設計[J].化工設計通訊，2019，45（11）：69-70.

（作者單位：沈陽科創化學品有限公司）