化工工艺设计的要点探析

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　　摘 要：化工工艺的概念、特点及分类进行阐述，并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制，并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转，促进化工工业的良性发展。
　　关键词：化工工艺；设计；要点探析
　　1化工工艺设计
　　在整个化工设计过程中，我们必须熟悉它的原则和精神，从而贯彻到其中去。把化工工艺设计中的细节进行灵活运用，既符合规范，又不造成对生产的违背。实现对化工生产的安全高效运行。因为在化工生产中，安全是第一性的，所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。熟悉我们的原材料和产品性质，以便我们对号入座。
　　2化工工艺设计的分类
　　2.1概念设计
　　概念设计是假象设计，它是按拟建规模工业生产装置进行的，概念设计一般在中试前进行，主要目的是为了检查工艺条件和生产路線是否合理，确定数据和小试补充的内容以及必要时中试规模和中试目的。
　　2.2中试设计
　　中试内容和任务主要是检验小试确定的工艺路线和条件；试制产品考核的使用性能；考验工艺系统连续运转可靠性；获取设计工艺必需的工艺和工程数据；考察放大致应和检验校正放大模型；考核杂质积累对工艺过程及最终产品质量的影响；以上内容和业务在检验时可以是全部也可以是部分，视具体情况而定。
　　2.3基础设计
　　基础设计是整个技术开发阶段的最终研究成果，目的是提供建设生产装置的一切技术要点。
　　2.4初步设计
　　初步设计是精细化工工程设计的第一阶段，它的成果是初步设汁说明书和总概算书。根据基础设计和批准的设计任务书、厂址选择报告，对工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。
　　2.5施工图设计
　　施工图设计是依据上级对初步设计的审批意见，将初步设计中确定的设计原则和方案，根据建筑与非标准设备制作的要求，以图样和文字方式招工艺和设备各个组成部分的尺寸，布置和主要施工方法具体化，明确化，并解决初步设计阶段待定的各项问题。
　　3化工工艺设计的特点
　　化工工艺设计一般来说具有新技术含量高、工艺流程独特等特征。设计基础资料不完整。设计基础资料一般由科研单位根据已有试验数据及有关资料编制而成。由于没有经过工业化生产的检验和完善，其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。
　　由于化工装置工艺流程一般较独特，包括的设备种类繁多、规格特殊，设备的功能化无论是对非标设备的设计，还是对定型设备的选用都提出了特殊要求。
　　工作量大，具有总体投资大、设备多、管道多，且处理的物料都较特殊。其管道设计也要作特殊考虑。
　　设计周期短，为了尽快占领市场、缩短建设周期，化工工艺设计往往要打破正常的设计周期，边开发边设计，边建设边更改设计的现象较普遍。
　　规模大小不一，一般情况装置的规模有大有小，为节约投资，某些设计不可能完全按照规范 规定去做，但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，往往也需要较大的规模。
　　化工工艺设计的以上特点，造成潜在事故隐患有增大的趋势。因此，化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。
　　4危险识别与控制
　　危险因素通俗地讲就是生产中的事故隐患，具体地讲就是生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。
　　危险识别与控制，是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件进行解剖和分析，摸清危险冈素和有害因素产生的方式、种类、位置及其产生的原因，提出合理町行的消除、预防或降低装置危险性，提高装置安全运行对策措施及建议。尽量防止采取不安全的技术路线，避免使用危险物质、工艺和设计。如果必须使用，也可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施，从而使这些危险因素不至发展成事故。
　　4.1化学反应装置。化学反应是整个产品生产的核心，一般通过反应才能得到所需的产物，同时反应也带来了许多危险性因素，在反应器的设计和选型前，往往要想到可能发生最严重的事故是什么，反应器中哪些将导致失控反应，搅拌器有何影响等等。
　　化学反应的种类繁多，当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因使反应器的稳定操作区域很小时，反应器控制方案的设计成为一个非常复杂的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据，一旦失控反应发生如何降低反应速度、将反应停止、或者放空，需要时如何迅速使反应物不参与反应或进行处理，都是潜在的危险因素。设备从安全角度讲，不但要求有足够的结构强度，防止爆裂，而且要求密封必须良好。一定要有足够的严密性，防止泄露，因为大量介质的泄露会引起火灾或中毒，酿成巨祸。对高压密封结构的要求，首先是安全可靠，运行过程中，在温度和压力有波动，仍要始终保持严密不漏，如果由于某种原因容器产生了超压，那么容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏，造成恶性事故，为了防止这种异常情况，一般在容器上装有安全压力释放装置。
　　4.2整体园区。针对我国现阶段化工园区的特点和现有监管能力严重滞后的现实，应构建政府主导、社会中介机构、企业一体化的综合管理体系。三方连带责任追究机制和化工园区相关安全技术标准都亟待完善，最大限度地把园区安全风险控制在可接受的范围内。我国化工园区建设的安全生产整体实施科学化、可视化、网络化的解决方案，全流程、全方位支撑突发事件的综合应对，引领安全生产从被动应付型向主动保障型战略转变。建设全过程、全方位、空间立体的企业安全生产系统，可以有效提高化工园区安全生产水平。
　　5结语
　　综上，化工工艺设计是化工生产的重要环节，关系到安全生产和连续生产，做好化工工艺各个环节的设计，发现问题，解决问题，有助于进一步提高化工企业的生产效益。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型，摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算，目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题，并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。
　　参考文献：
　　[1] 魏国清，钟彦宇.关于化工工艺设计中的相关问题的探讨[J].经济技术协作信息，2012.18.
　　[2] 鞠学贞.化工工艺设计中的思考与建议[J].浙江化工，2004.（35）（12）.
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