化工工艺设计的现状及存在的问题探讨曾庆

化工工艺设计的现状及存在的问题探讨曾庆

曾庆

武汉宏澳绿色能源工程有限责任公司430015

摘要：现阶段化工生产呈现良好的发展态势，在此基础之上，化工工艺设计的作用日益突出，其与化工生产的收益有着直接的关系，因此人们越发重视化工工艺设计。于化工生产而言，其属于一项技术含量较高的工作，并且生产流程相对复杂。为了使生产工作有效完成，需要保证化工工艺设计的质量。基于此，本文将对化工工艺设计的现状、问题进行全面分析，以期使化工工艺设计水平逐步提高。

关键词：化工工艺设计；现状；问题

一、浅析化工工艺设计的现状

于化工工业而言，其属于资本密集型产业，在化工工业生产的过程中需要进行工艺设计，工艺设计的情况与化工工业的发展有着密切的关系。由于诸多问题影响了化工工艺变革的进程，因此化工工艺的发展呈现出缓慢的趋势。相关人员对化学品生产的成本构成了进行了分析得知，原材料、基本建设投资所用成本占比相对较大。在化工生产过程中需要购置设备，而这些设备的购置费用相对较大，在装置运转几十年之后，需要对这些装置进行改造，使装置运行过程中的薄弱环节得以优化，这远比重构装置所需成本更低。由于购买的装置使用时间较长，在一定程度上会对化工产品的生产效率产生影响，并且会产生一些环保问题。因此必须对化工生产使用的装置进行改革，通过这样的方式可以保证生产过程中的环保达标，并且可以使生产能力扩大。通过以上分析得知，对现有装置进行改进，可以将装置的生产能力逐步提高，使化工生产过程中的投资成本得到有效控制，使化工企业的经济效益逐步提高。

二、化工工艺设计过程中存在的问题

1.设备安装问题

相关人员在进行化工设计时，需要对设备的设计安装提起重视。在化工生产之前，如果没有处理好设备的安装设计问题，不仅会给化工生产企业带来相应的损失，而且难以提高化工设计的水平。但是在化工工艺设计时，相关人员没有对设备的安装设计问题提起重视。工艺设计人员在设计的过程中盲目的追赶施工进度，在设备安装的设计方面有所忽略，导致整个工程的质量难以达标，因此在化工工艺设计当中，设计人员需要对设备的安装设计问题进行充分考虑，通过这样的方式可以使化工生产效率得到保障。

2.安全生产问题

于安全生产而言，其是化工企业生产过程中的重点内容，因此在化工工艺设计的过程中不仅要保证生产经济效益的最大化，而且需要对生产中的安全性设计提起重视，这样才能做到及时发现问题，及时解决问题，避免生产过程中发生不必要的事故，从而保证生产过程顺利开展。为了使化工工艺设计的安全性得到保证，在设计工作开展的过程中，相关人员需要进行阀门、工艺路线、生产装置以及管道等方面的设计，在进行工艺路线的设计时，设计人员需要对危险物品的使用量进行充分考虑，控制好危险物品的使用量。如果在生产的过程中需要使用到诸多的易爆、易燃物品，即使可以保证化工工艺路线设计的科学性，也难以保证整个生产过程的安全性。

三、解决化工工艺问题的有效策略

1.降低能耗

在化工工艺设计过程中，部分人员会将能源成本纳入到总成本当中，这种做法是错误的。在化工工艺设计过程中有效解决能量消耗以及基本建设投资高的问题，可以将生产效益逐步提高，使生产成本得到有效控制，可以开展减低能效和与之相关的投资课程，例如可以将超临界流体应用在大型的分离装置上。通过对现阶段化工工艺设计现状分析得知，一些系统能源费用比很多常用的技术要低，例如蒸馏的获取。为了更好的解决化工工艺设计中存在的问题，需要降低能耗，这也是未来化工工艺设计的必然趋势。

2.控制基本建设投资

于化学工艺而言，其属于密集型产业，如果不能通过科学的化学研究将产品生产工艺逐步完善，在解决化学工艺设计问题时，可以通过扩大产能解决瓶颈问题，改造现有装置等方式来解决，在一定程度上降低了基本建设方面的投资。

3.保护生态环境

据相关人员研究得知，要想更好的解决环境污染的问题，需要利用终端处理设备、控制污染源等方式，从化学工艺的生产过程来看，要想控制生产过程对环境造成的污染，需要重视两个设计战略方面的问题：第一个是在2020年之前，需要将化工工艺装置进行升级，并将装置进行扩大；第二个是在终端处理方面进行大力研究，从而在终端处理方面得以突破。在工艺过程的基础之上对装置进行改进，可以采用以下几种方法，第一，将产品转化率逐步提高，同时将分离效率逐步提升，通过这样的方式可以降低损失，控制好废料处理费，从而将企业的经济效益逐步提高；第二，将化学反应效率逐步提高；第三，利用HEN分析法控制用水量，将装置的规模逐渐缩小，在化工工艺设计的过程中控制好水资源的再次利用，可以控制好废水量的产生。

四、潜在危险的科学控制

在化工生产的过程中存在安全隐患，安全隐患不仅会威胁化工生产工作，而且可能给化工生产企业带来不必要的经济损失，因此相关人员需要发现潜在的危险。相关人员需要对化工生产全过程进行全面分析，找出生产过程中存在的危险因素，分析危险因素存在的原因，根据潜在的危险提出有效的解决策略，在这过程中需要查看是否存在同类的危险，对这类危险的发生可能性进行分析，从而降低这类危险的发生几率。此外，需要对装置的运行安全提起重视，制定确保装置安全运行的有效策略或者建议。在化工工艺的设计过程中，相关人员需要遵循相应的规范，确保设计的科学性、合理性，避免使用不成熟的工艺，如果必须使用这些工艺，应该采取相应的安全防护措施，在设计过程中需要注意以下几个方面的问题。

1.工艺流程

在选择工艺流程的过程中，相关人员应该选择产生危险物较少的工艺流程，这样可以保证整个工艺流程的安全性。

2.化学反应反应器

于化工反应而言，其是通过相应的化学反应才能获得产物，但是在生产过程中会存在一定的危险性。化学反应种类较多，在反应过程中具有放热量大、反应速度快等特点，因此在反应器设计方面存在诸多困难，由于缺少相应的数据，不能科学有效的应对突发事件，这在一定程度上增加了设计的难度。此外，反应所需要求的不一样也会增加设计困难，比如在反应过程中，存在反应物料的加入顺序、反应时的搅拌等问题，如果这些问题设计不当，可能导致反应失控，从而引发事故。在进行设备设计时，需要控制好反应容器结构强度，保证设计与安全设计规范相符，避免由于设计问题导致安全事故的发生。在设计过程中需要保证拥有足够的密封性，避免由于密封性不达标导致部分气体或者液体泄漏到空气当中。在化工生产过程中使用的物料可能存在毒性或者是易燃、易爆的物料，如果泄漏可能导致人员中毒，甚至可能引发火灾，从而带来不必要的损失或者人员伤亡。在设计高压密封结构时，需要保障设计与化工压力容器行业安全规范相符，在运行过程中无论压力或者温度发生变化，仍然可以保证密封性达标，避免容器超压导致容器结构发生相应的变化，从而避免破裂、爆裂等问题的发生，为了实现这一目标，在设计过程中需要在容器上设计安全释放装置。

结束语

对于化工生产行业来说，化工工艺设计起着重要作用，相关人员需要对化工工艺设计提起重视。为了推进化工工艺设计的逐步改进，相关人员需要对化工工艺设计的现状以及存在的问题进行全面分析，制定出有效的解决措施，使化工工艺设计水平逐步提高。通过将化工工艺设计逐步完善，可以提高化工生产的效率，使化工生产的安全性得到保证。

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