化工工艺设计中存在的问题研究论文_孙健

化工工艺设计中存在的问题研究论文_孙健

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摘要:化工生产有着较强的技术性和难度性,要想使化工生产技术得到全面的提升,就要从化工工艺的设计着手,采取高质量的设计方案。因为在实际化工企业生产中,良好的化工工艺只有在化学过程和化学反应中才能得以实现,所以,相关部门一定要对化工工艺设计加以重视,以防在化工生产中出现质量问题,给生产人员的生命财产带来威胁,同时,还要引进先进的生产技术和生产设备,建立完整的生产体系,为提升企业效益,实现化工生产的稳定发展提供有效的途径。

关键词:化工工艺;工艺设计;安全危险

前言

安全的完成化工生产,其前提是要有一个优良的工艺设计,除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范外,还应加强工艺设计的安全性,设计人员要了解安全危险的识别与控制,及时发现设计的问题,并予以改正,以达到控制和防止事故的发生,实现本质安全的目的。 化工规范是根据生产所需的原料物理和化学特性、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。

1 化工工艺设计现状

我国化学工业属于密集型资产企业,对于工艺设计的要求也十分之高,设计质量的好坏不仅会影响到化工产品的生产效率,严重者还会给企业经济造成巨大的损失。同时,这些不利的因素还给化工生产工艺的变革和创新带来很大的困扰,致使其进步和发展速度得到明显的降低。通过对化学生产品的成本预算,可以看出,化学原材料及生产设置的成本投入在整体企业资金投入中占有很大的比例,因为高价位的生产装置可以延长很大的的使用周期,有些企业的装置甚至以达到50年的应用时间,如果将这些年限已久的装置进行全面的创新和改进,会比新购置一套生产设备要低很多投入资金,尽管这种运行方式可以在一定程度上减少企业的运行成本,但由于这些装置的应用太过漫长,很多零部件即使更新也会存在很多安全隐患,所以在实际运用中,极容易影响到化工品的生产质量和生产效率,同样,对自然环境的生态环保也会产生不利。因此,化工企业应对这些老旧的设备进行性能上的革新,采取新的创新技术增强其生产能力从而确保化工生产的环保性和时效性。

2 工艺流程设计

2.1 前期准备设计

前期准备设计主要是为了从理论上推测工艺设计的可行性,从而指出下一阶段需要检测的项目和检测测试参数。

2.2中期准备设计

中期准备设计为的是对前期准备设计确定的工艺设计进行试生产,看生产时生产能否按照预期持续进行,以及检测一些必要参数,看看生产时产生的中间杂质对工艺流程及对最终产品的影响。上述部分在中试中可以有选择行的进行检测,未必需要全部进行。

2.3概略设计

概略设计是在经过概念设计、中试设计后选定的最佳方案。

2.4初步设计

初步设计是精细化工工程设计的第一阶段。应按照概略设计进行工程总体布局规划和工程造价预算,对设计中的技术要求和资金规划有一个大概的方案,从而将概略设计变成具体的规划方案。方案要能包括所有施工前期的准备工作的规范和要求。

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3 化工工艺设计难点

3.1 可供参考的资料不足

化工工艺设计时需要相关的资料做参考,而资料通常是由一些科研单位根据现有的数据和资料编制而成,这就造成无法得到可靠和完整的参考资料。

3.2 工艺流程独特

由于化工工业独立于其他常规产业,其化工装置自成体系,因此这就造成了在设计工艺时对装备设计和选型有特殊要求。

3.3结构及布局复杂

设计工作量大:化工工业建设大都投资大,规模大,投产后使用时间长等特点。这就要求对管道的疲劳特性、耐温耐压性和抗腐蚀能力做出相应考虑。

3.4时间短任务重

工程要求设计周期短,任务重。化工工艺设计往往要缩短正常的设计周期,从而为了能够尽快开工建设,工厂早日投产,有时会发生边开发边设计,边建设边更改设计的现象,这就为工艺设计中的安全问题提出了更高的要求。

4 化工工艺设计中安全危险问题的识别及控制

4.1工艺物料方面

通常在化工工艺生产过程中,原料、材料、半成品和副产品,以及贮运物质都是以气态、液态和固态存在的,具有相应的物理、化学性质和危险危害。需要化工企业人员加强对这些危险特性的辨识、分析和评价。分别从化工工艺的各类物质的性质、稳定性、化学反应活性,以及爆炸特性、健康危害等加以识别和控制。

4.2工艺路线方面

一般来说,在选择化工工艺的路线时,应该从化工物质的安全危险出发考虑,尽可能采用无害、低危险性的物料,缓和化工工艺过程的苛刻程度,可以通过采用化学反应物催化剂,稀释或缓和各类危险物料。或是采用各种高新的化工技术、设备及工艺,取消或缩小中间贮罐,一定程度上减少危险介质的藏量。此外,通过采用污水回收、生产废料和助剂回收等方式,对于实现化工工艺的节能降耗,有着极为重要的作用。

4.3电气设计方面

在电气设计中,应该在确定当地是否属于爆炸以及火灾等危险环境,并根据火灾和爆炸的危险程度不同,最大限度避免电气设备、电气线路等因为设计不当而发生爆炸事故。

5 提高化工工艺设计的具体措施

5.1化工工艺设计要发挥低能耗优势

目前,很多化工企业都过分追求生产利益,认为能源成本的消耗是生产总成本控制中最为关键的因素,所以经常在化工原料的采购上节衣缩食,导致很多生产原料的质量都不符合生产要求。因此,为了彻底改善这种不良现象,相关企业应从降低能源消耗方面着手,加大管理力度,杜绝一切浪费成本资金的情况发生,严格控制生产原料及设备的质量,提高生产人员的专业素质,使其能按照相关规章制度来进行化工品的生产,进而可最大化降低生产成本,提高经济效益。同时,还可采用一些节能环保、成本较低的化工工艺设计方式,充分发挥低能耗优势,实现低能生态的设计效果。如:,蒸馏、恒温共沸等工艺形式。

5.2化工工业设计要发挥低基建投资优势

由于化工工艺产业有着较强的密集型特征,所以在生产工艺的创新上也是十分少,通常,只有在化学研究成果取得较大成绩,可以帮助其有效提升和进步的情况下,才会进行工艺变革。现阶段,大部分化工企业都会采用改善设备装置、扩大生产能力等方式来提升生产效益,另外,也可以利用新的化工工艺设计方式、减少设备尺寸等措施,来实现化工工艺低基建投资的设计目标,如在进行Higee化工工艺设计时,设计人员会利用完善蒸馏塔的设计方式,来提升蒸馏效果,进而保证化工生产的质量和效率,为增强企业效益奠定良好的基础。

结语

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。在整个化工生产过程中,因其总是伴随着安全问题,因此应当把安全生产放在首位。化工工艺作为指导整个生产的方案更是应该注重安全,设计人员要在熟悉整个生产流程的基础上,尊重原理,结合实际,以安全规范为准绳来设计化工工艺,进而达到安全与生产兼顾,安全的指导生产的顺利进行。

参考文献:

[1]郝建波.化工企业安全设施设计中难点问题讨论[J].科技风,2010,14.

[2]高金吉,王峰,张雪等.化工生产人工误操作危险与可操作性分析研究[J].中国工程科学,2008(08).

[3]叶君乐,蒋军成,张明广.设计初期化工过程本质安全化设计策略[J].中国安全生产科学技[4]郝建波.化工企业安全设施设计中难点问题讨论[J].科技风,2010,14.

论文作者:孙健

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/3/5

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