精细化工反应的工艺安全设计措施探讨

精细化工反应的工艺安全设计措施探讨

赵育鹏

新疆中泰矿冶有限公司 新疆阜康市 831500

摘要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，在化工企业中，工艺的安全设计是非常重要的一项内容。一些生产工艺和化工原料易燃、易爆、剧毒，在生产过程中应予以高度重视，并提供完善的防护措施。因此，在化工工艺设计的初始阶段，应对化工工艺进行相关的风险识别和安全评价，以确保工艺环境、厂房和人员安全，确保化工工艺的生产质量。文章就精细化工反应的工艺安全设计措施进行研究，以供参考。

关键词：精细化工反应；安全；工艺设计

引言

化工行业对促进经济发展发挥着重要作用，化工工程施工、制备工艺与企业安全生产和经济效益有着直接联系。需要采取化工工程施工安全措施，优化改进化工工艺，做好工艺管线的试压工作，进一步提升石化生产工艺的安全性和稳定性。还需要制定安全技术标准，建立起安全技术体系，培养管理人员的安全意识，规范石化生产流程，做好石化生产过程中的危险源识别和分析，采取安全防范措施来保障工作人员的生命安全，为化工企业正常生产提供保障。

1精细化工技术的特点

在我国化工领域发展中，精细化工是非常重要的环节之一，尤其是在密集型化工产业生产中，精细化工发挥着关键性作用。（1）精细化工的装置规模较小。在传统化工生产中，其生产装置具有笨重的特点，生产设备的体积较大，进而占用更多的化工生产的空间资源，不利于化工企业的稳定发展。为了缓解上述问题，企业逐渐提升其重视程度，在精细化工发展中实现缩小生产装置的体积，提升化工企业空间资源利用率。（2）丰富化工产品的类型。随着我国科学技术手段不断发展，精细化工生产技术水平不断提升，因此丰富我国精细化工产品种类。现阶段，精细化工生产过程中，不仅丰富了常规精细化工产品的类型，还发展出精细化私人定制产品，满足我国化工市场发展的需要。另外在精细化工生产过程中，能够将相似生产做出不同的规格以及特点，保证现代科技与化工商品结合发展，满足化工市场对产品种类的需求。（3）技术水平更加突出。随着我国工业领域的发展，为了满足市场发展的需要，精细化工生产的质量以及效率要求会更加严格。因此，化工厂为了保证自身可持续发展，需要不断提升生产技术水平，进而提升生产效率，降低企业的成本消耗，为企业的发展奠定资金基础。因此，企业加强对精细化工的技术投入，不断提升其精细化工的生产技术水平。

3精细化工反应的工艺安全设计措施

3.1进料控制

如果投料顺序颠倒、投料速度过快，有可能造成反应温度异常升高，可能使反应飞温，引起火灾或爆炸事故；在设计时，可通过流量计和调节阀控制进料流量，并设计为自动按比例控制进料，进料流量设置报警和联锁。必要时，可设置顺控程序来实现自动投料，防止人为失误而引起投料顺序颠倒、投料速度过快等事故。

3.2化工材料运输贮存措施

对化工材料进行装卸搬运时，先了解化学材料性质，检查材料包装是否完好，查看装卸搬运工具是否牢固，装卸人员做好自身防护并佩载防护用具，如果工具被酸、碱等化学品污染，需要进行彻底清洗后才可以使用，对易燃易爆石化生产材料称量时要进行静电接地。化学材料卸车时应该避免撞击、摩擦，发现材料包装存在破漏需要转移至安全区域进行修整，两种化学物质性能存在抵触的，不可以采用相同车辆进行运输。在化学品进行存储保管时，应根据防火规范和爆炸品管理规定等，设置专用于化工产品存储的库房，确保施工材料满足防火等级要求，做好库房的通风换气，配置自动监测和报警装置，需要根据物品性质不同进行分区分类存放，如果化学材料性质比较特殊，要采用单独库房进行存放。怕晒、遇水变质或燃烧的化学材料，不得露天存放，对存储温度有要求的化工材料，需要放到具有温度调节功能的库房，对易燃易爆物品需要采取相应安全措施，避免出现火灾事故。

3.3安全设施设计方面的问题

安全设施设计与安全评价报告有着同样的问题，市场上低价低质的设计在精细化工民营企业中说随处可见。这些安全设施设计专篇很多都未对环保设施进行设计，不仅报告中没有环保设施相关描述，附图中也看不到有关环保设施的工艺流程图，甚至一些企业的总平面布置图中连危废库都不曾规划设计。由于应急部门在安全设施设计审查中，仅对安全设施设计专篇和一些附图的基础设计（初步）进行审查，使得本应该是工程建设中重要一环的工程详细设计几乎无企业进行。这些都使得环保设施的安全问题雪上加霜。

3.4微化工技术的应用

在精细化工生产中，微化工技术作为绿色化工技术手段，在其中发挥着关键性作用。微化工技术主要是以传统化工设备为载体，基于微生物反应设备实现化学反应，在微化工技术完成化学反应工作中，会产生大量的热能，并且产生的液体量有所下降。在微化工技术中通过先进的机械设备以及自身的微化工反应器作为核心元素，基于化工生产的实际情况，构建化工生产的三维元件，进而实现分离以及置换的作用。其次，微化工技术手段能够基于生产的实际情况筛选催化剂，随着我国微化工技术中微反应器性能的不断提升，催化剂筛选的质量以及效率也不断上升。现阶段，我国微反应器的性能不断提升，在精细化工领域发挥着关键作用，是促进我国现代精细化工领域发展的重要因素之一。

3.5制定具体的安全规章

首先，需要在完善的安全管理体系的保障下，推动各项安全管理工作的顺利实施。其次，积极开展人才的安全教育培训工作，促进人员安全意识和安全管理水平的提升。第三，应当将安全隐患消灭在萌芽中，对人员进行检查和考核，规范其操作行为，定期对生产过程、报警以及消防设备进行检查处理，根据相关检查制度进行严格管控。第四，相关工作人员需拟定健全的事故应急救援管理制度，并定期组织演练，降低失误情况发展的可能。

3.6保护减缓措施

（1）安全泄压装置。安全泄压通常有安全阀、爆破片等。在非正常条件下控制措施失效时，可通过安全阀和爆破片来泄压或降温，避免压力设备本体发生爆炸，保证设备和管道正常工作，防止发生意外。根据实际介质特性和工况，可单独使用安全阀或爆破片，也可将爆破片与安全阀组合使用，通常有三种组合方式：爆破片串联在安全阀入口侧、爆破片串联在安全阀出口侧、爆破片和安全阀并联。（2）紧急冷却。在发生失控时，使用紧急冷却代替正常冷却。一般需设置一个独立的冷却系统，通过反应器的夹套或盘管引入冷却介质。要注意：紧急冷却后的反应物料温度不得低于其凝固点，还要保证反应器的良好搅拌，否则会降低传热，造成严重后果。若搅拌器失效，则还应考虑在反应器底部通入氮气，帮助物料混合。（3）抑制减缓。通过喷嘴或用氮气向反应物料喷射少量抑制剂，减缓或终止失控的反应。为了使抑制剂快速分散、均匀分布，必须确保有效的搅拌。抑制剂的选择与反应过程有关。例如，自由基聚合反应选用自由基清除剂（阻聚剂）；催化反应选用催化剂失效剂；对于氯或酸性混合物体系，可以用碱性物质中和。

结语

我国科学技术飞速发展，推动各大行业的进步与发展。在化工工艺领域相关技术不断发展下，化工企业的员工需要提升自身的安全风险识别和安全评估水平，第一时间弥补及改善不足，不断降低安全隐忧及各类事件产生的概率，继而给我国化工企业的发展奠定坚实的基础。精细化工反应安全设计是一个复杂的系统工程，与设计、施工、材料、管理、操作等各方面相关，反应釜是最常见的进行化学反应的设备，本文从工艺设计的角度探讨精细化工反应设计过程中的注意要点和措施。

参考文献

[1]魏月琴，精细化工企业安全控制措施浅析［J］.化工管理，2020，（9）：139.

[2]精细化工企业工程设计防火标准（GB51283-2020）［S］.北京：中国计划出版社，2020.