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 发展
引言?
化工行业在国家的发展和居民的生活中都扮演着重要角色，化工行业不同于其他行业有其自身的特殊性。设计单位应提高安全设计质量，尽可能从源头降低化工企业发生安全事故的概率，安全生产才有坚实的保障。化工规范是根据生产所需的原科物理和化学特性、生产中的中间品和成品的物理化学特性以及保存的难易程度和对人造成的危害，是否容易发生事故以及一旦发生事故造成的危害等将安全等级进行划分。?
一、化工工艺设计理论及原则?
在化工工艺设计过程中3个非常重要的环节是绘制工艺流程图、设备的布置和配置管道。首先，根据设备的参数、自动化控制装置的参数、泵和阀的参数、管道的参数及仪器仪表的参数进行相关的计算，并绘制工艺流程图。其次，根据工艺流程图完成各种化工设备的布置，最后由配管专业结合设备的排布情况进行管道配置并绘制出管道布置图纸。化工工艺设计包括以下几种类型：概念设计、中试设计、基础设计、初步设计以及施工图设计等。这些不同种类的设计在化工工艺的实际应用中都起到了关键的作用，是化工工艺设计中不可或缺的步骤。?
在整个化工设计过程中，我们必须熟悉它的原则和精神，并贯彻到设计工作中去；在化工工艺设计中灵活运用资源，既符合规范，又不造成对生产的违背，实现对资源的最大利用。化工工艺的设计技术含量高、工艺流程独特，设备种类繁多、规格特殊、设计周期短、基础资料不完整等情况，造成潜在事故的发生几率大大增加。因此，化工工艺设计的指导思想应突出危险识别和控制。
二、化工工艺设计的分类?
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线是否合理，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、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。?
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。?
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。?
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、化工工艺设计中应体现的设计理念?
4.1要能体现降低能耗?
尽管在实际的设计生产中，很多人把能源成本当作生产总成本之中的一个重要部分，但是这种想法是错误的。将基建投资高和能量消耗大这两个问题解决，能有效的提高生产效益，降低生产成本，减低能效和与之相关的投资课题一般来说颇为有效，比如在许多大型的分离装置上运用超临界流体。通过对当前资料和实际应用的研究可以看出，一些系统能源费用比很多常用的技术要低，比如恒沸蒸馏以及蒸馏的获取。降低能耗是工艺设计与研究需要重视的一部分。?
4.2要能体现降低基本建设投资?
由于化学工艺属于密集型产业，如果没有化学研究上的重大成果让主要的产品生产工艺得到提升和完善，那么一般来说，要改进以及提高化学工艺设计就需要通过解决瓶颈问题、改造现有装置、扩大产能的方式的来解决，这些方式可以有效地减少在基本建设上的投资。?
4.3要能体现改善环境行为?
根据社会各界相关人士的研究得出，回收利用、减少污染源、终端处理等手段能够解决污染的问题。从化学工艺过程上要达到减少环境污染的摸底就需要重视两个设计战略上的问题：第一个是在2020年之前再多数装置上扩大和升级现有装置；第二个是在终端处理的应用上可能会出现多数机遇。而在工艺过程自身的基础上改进装置也有以下几种方式：?
（1）提高分离效率和产品转化率达到降低损失的目的，并且减少废料处理费来提高收益；?
（2）提高化学反应效率；?
（3）运用HEN分析法减少用水量，缩小装置的规模。在工艺过程的设计中进行水资源再次利用，将废水量降到最低。
三 促进化工工艺设计良性发展的建议?
1 化工工艺设计要注重降低能源消耗量?
能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分，采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生产技术及最优化的工艺流程，从源头上控制能源的消耗，其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理，同时还应尽可能采取物物换热设计，实现能量的分级使用和回收，以节约能源的消耗，根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径，降低流体输送阻力损失，降低能耗。?
2 积极改善生产环境?
当前化工污染问题不可忽视，解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率，提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失，这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用；积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置，节约用水，并对废水进行再次回收利用，最大限度的节约水资源。?
3 工艺设计理论研究与实践协调发展?
当前工艺设计应用亟待拓展，这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展，并积极开发新的工艺设计方式。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。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。?
四 结束语?
化工工艺设计是化工企业的基础是化工安全生产的必要因素。化工安全生产伴随着生产的全过程，要严格按照相关的法律法规，严抓化工工艺设计的安全，要及时发现设计缺陷并及时加以改进，绝不拖沓，从而将安全落到实处，如此才能保证生产的安全。?
参考文献:
[1]周云.浅谈化工企业安全生产[J].商业文化(学术版).2009(11)：123-124.?
[2]任巍.化工工艺设计的现状及存在的问题探讨[J].中国石油和化工标准与质量.2013(08)：193-194.
论文作者:魏大鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签：工艺论文; 化工论文; 装置论文; 能源论文; 方式论文; 设备论文; 初步设计论文; 《防护工程》2019年8期论文;