化工工艺设计中危险识别与优化控制

化工工艺设计中危险识别与优化控制

王丽

河北冀衡药业股份有限公司  河北省衡水市

摘要：新时期，我国工业生产水平大幅提升，化工产业呈现出迅猛的发展势头。在当前的化工生产中，越来越多企业注重生产的安全性，积极研究预防和解决生产过程中各种安全问题的方法，在提高化工生产效率的同时，还促进了生产安全性的提升。在实际生产中，除了设备故障会引发安全问题外，许多原材料还具有易燃易爆的特性，导致各个生产环节都存在一定安全隐患。再加上化工工艺的复杂程度，导致安全隐患的覆盖范围增大，因此有必要在化工生产中进行化工工艺设计与安全评价，这是保证化工生产安全性的必要条件。

关键词：化工工艺；危险识别；优化控制

中途分类号：TQ086文献标识码：A

引言

近年来，我国化工行业不断发展，化工工艺技术体系日趋完善，我国化工行业在新技术的助力下迈入全新发展阶段。在化工工艺设计中，由于许多化学产品是有害化学物质，因此，必须强调对有害物质的危险识别和控制，降低化工设计中的危险因素，提高化工工艺设计质量。

1 化工工艺设计概述

化工工艺设计是由设计人员根据化工生产要求，结合相关工艺技术，合理安排工艺流程步骤，从而引导后续化工生产工作有序开展，将原料经过化学反应转变为化工产品的一项综合性活动。化工工艺流程主要由设备配置、原材料处理、化学加工与产品精制四部分组成。其中，设备配置是在生产车间内配置若干台数的化工设备与配套防护装置。原材料处理是将所准备化工原料经过净化、提纯、混合等一系列预处理，加工后的原料可以更为有效的参与到化学反应过程中。化学加工是控制原料在特定环境条件下进行氧化、还原、异构化等一系列化学反应，从而获取目标产物或是化学混合物。而产品精制是对化学混合物进行分离处理，从中提取化学产物与各类副产物，即可完成化工生产任务。

2 化工工艺设计中须注意的安全危险

2.1 设备选型的安全问题

化工工艺设计方案涉及到化工设备及相关管道时，须综合考量其填入的原料类型特点、工作期间的压力及温度，以及工艺流程需要，依据材料特性对设备类型进行针对性选择。设备应用期间不可避免地会出现蠕变、磨损以及疲劳，都会导致设备适使用寿命缩短，合理的设备选型是防范上述因素及相关危险事故的有效手段。第一，化工企业生产通常偏重于追求生产效率，一旦设备进入工艺流程，即开始长期超负荷运行，无疑加大了设备危险事故的发生概率；第二，设备运行期间企业忽视金属材料的必要检测，导致结构缺陷很难察觉；第三，疲劳状态下的设备更容易受到腐蚀或损毁。

2.2 安全意识的疏忽

在化工生产加工中，不容忽视的问题就是安全。无论是管理层还是基层，安全意识都将影响到安全生产。造成事故的原因通常与制度执行不力、不符合生产标准等因素有关。一般如果管理者对管控不熟悉，就会导致安全规章制度严重缺失。员工不会主动学习安全措施，没有进行安全教育。安全意识不慎会导致生产安全管理得不到全面的落实，将导致管理人员及基层人员的意识疏忽等。日常管理与生产运行存在一定的差距，增加了设备使用的不稳定因素。此外，化工生产加工需要一线操作人员，由于每个操作人员的经验不同，安全意识也不同。一些一线的员工具有丰富的经验，具有高度的意识。熟悉生产中的工艺步骤，并对突发事件有一定的经验。在发生紧急情况时，可以迅速做出反应，减少了化工生产事故造成的损失。

3 优化控制措施

3.1 引进的先进技术

在化工生产中，必须利用先进技术监测生产，预警异常情况，加强联合处理机制，减少安全生产事故的发生。随着信息技术的发展，我们需要加强大数据技术和互联网的使用。在化学生产自动化和计算机化方面，需要结合化工安全生产要求，进行适当的分析，确保符合化工生产标准。在生产中安装火灾感应系统和喷水系统，结合自动化技术的合理应用，以此来降低火灾发生的风险。基于先进技术的应用，为化工安全生产提供良好的条件，同时可以有效的优化整个生产过程。因此，结合化工工艺生产需求，扩大技术的应用，提高化工企业的竞争力，进而满足企业的生产及发展需要。结合产品特性选择技术，根据生产要求分析工艺类型，以减少盲目的技术进步带来的资金压力。

3.2 保证生产设备的安全性

通过设备操作和相应的化学反应，原料可以转化为化学产品或半成品。企业要认识到化学反应对生产设备的要求，选择安全性和稳定性高的生产设备，明确各类设备的运行参数，加强生产设备的运行维护管理，确保化工生产过程中设备的安全稳定。在不同的化学反应中，威胁因素存在一定的差异，对化学工艺设计提出了更高的要求。在化学反应中，存在的大量偶然性与不可控因素，设备的整体性能是其中之一，这就需要在化工工艺设计中加强对生产设备的把控，避免在生产设备选择不合理的情况下对化工生产的安全性造成影响。

3.3 化工工艺仿真设计

化工工艺流程繁琐，生产设备多，在化工生产期间，生产过程易受到多方面因素影响，设计人员很难提前准确预测工艺方案的实施效果，偶尔因问题考虑不周而在生产期间出现各类危险事件。因此，设计人员需要使用到仿真软件，在工艺方案制定完毕后，将方案导入软件中开展仿真模拟实验，模拟化工生产过程与检测产品质量，从中辨别到各项危险隐患，后续根据实验结果来修改工艺方案内容。例如，在仿真模拟实验期间，设计人员重点检查氧化工序中所投加原料与空气混合后是否在氧化反应器内催生出足够的粗产品与副产物，在水解浓缩工序中的活性炭等物质去除率是否达标，脱水工序中的游离水与分子水去除效果是否理想，升华工序中的结晶升华效果与产品产出量是否达到预期要求。

3.4 优化控制设备选型

化工工艺的安全设计方案出来以后，要确保严格贯彻落实，其中专业适用的设备选型，是安全生产的最大保障。化工生产期间，化学反应的温度与压力条件以及原料质量，都会直接影响到生产质量，要求设备选型必须与上述条件完全吻合，才能确保安全生产。这就要求化工设备必须严格落实针对性选型，管理人员须全面控制化工生产及其设备和应用过程，切实提高安全生产管理水平。要做到合理控制化工设备，还须针对应用过程中的潜在安全风险，出台相应的科学有效的应急预案，日常安全管理工作中，须认真排查诱发安全事故的因素，综合分析导致化学反应失控以及其他安全隐患。选择适用的反应器，还须从适宜工艺操作的角度出发，探究工艺应用具备的安全系数，再考量具体情况最终敲定设备型号，同时还要对化工原料做到安全使用，兼顾原料反应所需的温度与压力条件，保证安全操作，生产抗腐蚀和抗压能力强的化工产品。化学反应期间存在的杂质，会直接影响到反应的平衡性、速率以及副反应，安全风险会因此而上升，所以要求化学反应控制必须兼顾杂质控制，确保设备安全运行。

结束语

化工工艺具有相当的危险性，化工工艺安全设计对于安全生产、维护群众生命安全具有重要意义。化工工艺设计主要有方案设计、中试设计、初步设计以及施工图设计几种分类，设计时在化工原料选择、设备选型、设计基础资料、工艺路线的设计与选择方面存在着风险因素。因此，设计方应采取相应的防范措施，完善安全设计方案，加强物料存储管理和投放设计，进行安全试验检测，优化设备选型和控制，严格控制工艺流程，加强生产过程监测，确保安全生产。

参考文献

[1] 季磊 . 化工工艺设计中安全危险的问题分析 [J]. 化工管理 ,2018(18):64-65.

[2] 张冬冬，李学海，郑清启，等.解析化工工艺的风险识别与安全评价[J].化工设计通讯，2019，45(1)：125-127.