化工工艺设计中危险因素识别及控制措施

化工工艺设计中危险因素识别及控制措施

杜方爱

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摘要：化工生产下工艺设计危险因素主要体现在物料、管道、反应装置等多方面，为保证化工安全生产运行还需要做好这方面的管理工作，这样才能保证化工生产工作顺利发展。文章对化工工艺设计进行分析，探讨化工工艺设计中危险因素识别及控制措施。

关键字：化工工艺；工艺设计；危险因素；工艺危险

引言

工作人员采取有效措施，将原始材料加工成化学产品的过程，即为化工生产工作。为保证该工作开展质量，相关人员应该做好工艺设计部分工作。同时，基于产品信息、加工需要，合理加大其安全控制力度，以保证产品质量、生产安全。目前上述工作已然稍见成效，各企业化工工艺设计水平、安全控制水平均大幅提升。

1化工工艺设计的含义

化工工艺设计是化学工业生产专业中的一个概念，具体是指将一种原材料经过一系列的化学反应，并配合相关的处理步骤，最终产出为一个或者一系列化工产品的过程。从学科研究的角度进行划分，将化工工艺主要分为三个阶段。第一阶段，是对所需原材料的基本处理，主要指通过提纯、清洗、净化、混合以及粉碎等一系列的方法将原材料处理成相关反应所需要的状态。第二个阶段，是化学反应阶段，将处理好的原材料产品放置在反应容器中，施加一定的添加剂和辅助试剂，控制整个反应容器处于反应所需的环境条件下，让原材料进行充分的化学反应，分步控制合成中间体以及最终产品等。第三阶段，是成品精细加工阶段，将最终反应得到的物质分别进行物理筛去和化学处理，除去其中的杂质成分，并经过提纯、萃取等一系列操作进一步处理，最终得到符合设计要求的化工产品。

2化工工艺设计中危险因素

2.1化工原料方面

对于化工生产而言，环境因素是不可忽视的，直接影响化工生产的效率和质量。因此，化工企业对生产环境的要求极为严格，经过多道工序将化工原材料生产为成品，需经过多次物理反应和化学反应。化学工艺有着较强的复杂性，化学反应会涉及实际的数值变化，但数值变化过大就会影响生产的安全性。随着科技的进步发展，化工生产规模虽然在不断扩大，但也造成了原材料的大量堆积，形成了隐匿的安全隐患。

2.2设施方面存在的安全问题

在实际进行化工工艺生产以及化工工艺设计的过程当中，设施是各种原料进行反应的主要容器，各种光反应以及热反应等都是在特定的设施当中进行的，所以设施质量也会对化工工艺设计的安全性造成十分严重的影响。比方说化学反应形成高压，有可能会导致反应设施出现无规则的变形，甚至损坏，致使危险气体出现泄漏的状况，此种设施必须要对压力释放装置进行安装，其他的设施对湿度、温度以及压力等也都有着一定程度的要求，需要在实际开展化工工艺设计工作的过程当中更为充分的注意。

2.3反应器方面问题

化工生产过程会涉及到化学反应，进行安全设计时，必须考虑到化学反应的安全性，采取有效的控制措施，反应器的选择在一定程度上关系着化工安全设计的水平。由于化学反应过程相对比较危险，整个反应中还会产生其他的物质，设计人员在选择反应器时应重点考虑安全保障问题，针对生产过程中出现的原料以及反应器特点进行综合考虑，选择合适的反应器，例如常见的化学反应产生巨大的热量和气体，所以选择反应器时应具备很好的耐高温性。

3化工工艺设计中危险因素识别及控制策略

3.1进一步增大物料安全控制

由于相同物料在不同的状态之下所具有的特点存在一定程度的差别，并且对于其存储的要求也有非常大的差异。所以，物料管控人员需要对各种物料不同状态之下的特性进行更为全面的了解，掌控其安全应用、安全存储以及安全运输等多方面的实际要求，最终将物料所带来的危害降到最低，为化工工艺的安全性提供进一步的保障。

3.2安全防护设施

化工生产需要涉及到的生产设备种类较多，部分设备会受各类因素影响而出现超温或超压等情。因此在化工安全防护工作中，需要注重增添压力控制装置，如安全阀、放泄阀、防爆板及通风管道；稳定装置，注入装置、冷却装置；紧急控制装置，如报警系统、连锁并用的自动或手动控制装置。针对重要生产环节或危险性较高的生产环节，需要配合使用具备更高控制性能的全自动控制系统与程序控制装置，连锁机构或联动机构等。注重考虑实际维修工作的安全性，关注实施期间可能出现的各类问题。例如阀门与管道之间的被检修部位断开、防烫及通风等设施消音防噪水平、相应紧急救护手段的完成情况等。

3.3反应装置的安全保护措施

反应装置的安全措施，是对整个化工生产工艺安全进行控制的核心工作。首先需要选取最为合适的反应设施，如流化床、固定床、塔式以及管式等，在甲醇制烯烃的反应过程当中，需要选用最为适用于气液混合型的反应设施。对于整个反应设施的流量以及液位，需要设置健全的监控体系：在进料部分的换热器当中设置甲醇、蒸汽换热器以及蒸汽流量串级管控。另外，高温状态之下的反应，需要在甲醇进料泵出口设置高温报警体系，并对安全泄放体系以及紧急冷却体系进行设置；由于十分容易产生易爆易燃气体，反应设施还需要具有非常优异的密闭性，如在甲醇汽提气换热器增设安全阀等。反应设施的密闭性不仅仅是针对单一气压来说的，因为在化学反应的过程当中，反应设施内部的气压以及温度处在动态转变的过程，有可能由于多重反应造成气压的飞速波动以及转变，因此为了能够为反应装置的稳定运行提供进一步的保障，一方面需要在甲醇进料泵口设置压力过低报警体系，与此同时在甲醇缓冲罐上对安全阀进行设置，并且需要对安全压力释放通道进行安装，以此来对十分有可能出现的超压危险状况进行更为高效的应对；对于十分有可能产生的毒性物质以及腐蚀性物质，反应设施也需要具有非常高的耐受能力，与此同时需要对有毒气体以及可燃气体的浓度监测报警体系进行设置。对于任何一种报警器，都需要具有一定程度的连锁关系，比方说反应器的压力以及温度报警器连锁，进料介质的流量控制以及反应体系紧急切断进料的连锁等，将气压、液位以及料位等控制形成回路，一旦出现异常，立刻启动连锁报警装置并采取相对应的进料切断以及反应器降温等等有效措施。

3.4加强管道输送安全的控制

管道运输的安全性问题，也是一项需要重点注意的问题。化工生产过程中，管道的输送功能是不可或缺的。但是管道的材料选择、架设布局以及相关的检修工作必须严格执行。一方面，并不是所有的产品都适合使用金属材质的管道进行运输，尤其是管道运输的过程中也需要进行相关条件的选择，比如：边运输边冷却、半封闭管道运输等。这些问题需要在具体的生产工艺中结合现实情况进行改良；另一方面，管道的拼接问题以及长期使用后的磨损、物料腐蚀、物料堆积问题应该得到重视，必须定期进行检查和维护。一旦发现管道破损，应立即更换，在整个化工生产过程中，管道就像化工企业的血管一样，一旦出现破损需要进行立即更换和维护，如果更换不及时就会带来非常严重的化学物质泄漏。

结语

针对化工企业的工艺优化而言，需多角度、全方位考量，深入分析影响化工生产的问题，结合实际情况进行合理调整，采取针对性的措施，不断完善化工工艺流程，确保化工设备的良好运行，是化工生产更加安全、可靠运行，引入现代化环保理，提高工艺设计的整体水平，使化工企业更加契合国家发展需要，落实国家政策，从多方面保证工艺设计与安全生产质量，推动企业健康发展。

参考文献

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[2]苏宁.化工工艺设计的现状及存在的问题探讨[J].化工管理，2020(15)：189-190.

[3]宋亚玲.化工工艺设计的现状及存在的问题探讨[J].化工管理，2020(1)：167-168.