化工工藝設計中的安全問題及控制

張智華 / 山西焦化股份有限公司化產品回收廠

化工工藝設計中的安全問題及控制

張智華 / 山西焦化股份有限公司化產品回收廠

隨著我國經濟水平的提升，社會各行各業都獲得了較大發展，特別是化工工業，發展極為迅猛。在化工業的生產加工過程中，其所涉及到的工藝原材料大多數都具有著高毒性、高腐蝕性且易燃易爆等特點，如果處理不當，就會直接威脅到人類的生命健康與安全。而要解決化工工藝生產中的安全問題，首先必須提升化工工藝設計上的安全性，從源頭控制安全隱患。基于此，本文首先對化工工藝以及化工藝設計進行了綜述，然后在分析化工工藝設計中安全問題的基礎上，提出相應的控制措施，以供參考。

化工工藝設計；安全問題；控制；建議

前言

化工工藝設計是化工生產的基礎和前提，化工工藝設計好壞不僅會對化工產品的生產質量起決定性的作用，同時還會嚴重影響到整個化工生產的安全性能。在我國對安全性重視程度越來越高的今天，在對化工工藝進行設計的時候，做好相應的安全設計工作意義重大。因此，相應的設計人員需要充分了解化工工藝設計中所存在的安全問題，從而才能采取有針對性的措施進行控制和解決，最終為化工生產的更好進行打下堅實的基礎。

1.化工工藝概述

化工工藝主要指通過某種特殊操作程序，將化學原材料成功轉化為化學產品。化工生產加工操作過程主要分為三個環節，第一環節是處理化學原材料，對需要用到的化學原料進行碾碎、提純等初步處理；第二環節是進行相關反應設計，是原料轉換為化學產品中的關鍵環節，根據化學原料反應的條件與原理，來壓縮轉換時間，實現快速轉換；第三環節是進行化工成品處理，精加工轉化成功后的產品，確保產品符合相關標準。

2.化工工藝設計概念以及特點

2.1 概念

所謂的化工工藝設計指的是對化學反應過程中所需要的原材料、反應條件以及工藝的流程進行科學且合理的設計，在進行設計的過程中，還需要對管理方式進行有效設計，來確保化工工藝實施的安全性。

2.2 化工工藝設計特點

（1）化工工藝設計時間緊張

化工工藝設計相比其他產品設計而言，設計時間要求較高，必須在較短時間內完成工藝設計，并且任務量極為繁重。從實質上看，化工工藝設計所需設備類型多、物料管道復雜，整體投入較大。在化工工藝設計過程中，設計時間緊張，但設計所需物料極為特殊，為了確保其生產出的化工產品能及時搶占市場份額，必須結合化工工藝設計需求，考慮具體的設計周期。為此，許多化工企業為縮短化工產品更新周期，往往是新工藝開發與設計同時進行，對于存在的問題，通常邊修改邊設計，過于繁重、復雜的設計使得其中的安全問題不斷增多，形成極大的安全隱患。

（2）化工工藝設計復雜、涉及人員多

化工工藝設計非常復雜，涉及到化學相關的專業技術，必須由專業的工程設計團隊進行設計，且要求具體技術人員專業技術過硬。化工工藝設計是一項系統工程，即包含化工工藝知識，還包括安全工程技術與機械設備知識等，要求各領域專業人員相互配合，共同完成其工藝設計。

3.化工工藝設計中的安全問題

就化工產業發展的實際情況來看，由于化工工藝設計安全性不足所導致的化工生產安全問題頻發，在影響化工產業自身經濟效益和社會效益的同時，不利于整個社會的穩定持續發展，通過分析可知，化工工藝設計中的安全問題主要包括以下兩個方面：

3.1 化工反映裝置問題

眾所周知，化工生產以化工反應為主要核心，促進化工產品的形成。但就化工反應的實際情況來看，其中存在多項不安全因素，不可控性較高，導致化工生產過程中危險性較高，極易出現較大的安全事故，因此化工工藝設計中應當對此類問題進行嚴格的分析和計算。若在化工工藝設計中對化工反應物的反應速度和熱效應分析不足，化工反映控制的有效性較低，會嚴重影響化工工藝設計的科學性和安全性。若化工工藝設計中進料量和加熱速度控制不合理，化工多級反應控制不到位，也會影響化工工藝設計的安全性，極易引發化

3.2 化工工藝物料問題

化工工藝設計中涉及的物料較多，部分物料為易燃易爆、毒害、腐蝕。對于此類物料，如果設計不合理，會給將來生產留有巨大的安全隱患。

3.3 化工工藝設計路線問題

目前，對于大多數的產品，可選擇的工藝生產線往往有多種。因此，選擇一條合適的工藝流程，對于化工工藝設計有很大的影響。如果一條生產線中，所需的物料為易燃易爆、有毒，或者反應條件為高溫高壓，則其就有較大安全隱患。

4.化工工藝設計安全控制措施

4.1 做好化工反應裝置安全控制

化工工藝生產的核心就是化工反應,化工反正可能會幫助我們獲取所需產物,但同時也極可能會帶來某些問題,嚴重時會造成大型事故的出現。想要控制化工反應裝置的安全,可以通過控制反應物、減少進料量或者多級反應等措施來控制或者降低反應。由于在反應的過程中容器可能會出現變形或破裂問題,所以需在容器上安裝壓力釋放裝置。因此,在進行反正反應前,我們要精心的分析和算出反正后會產生的產物及危險問題,盡量能控制危險問題的發生。

4.2 加大工藝物料安全控制

由于同一種物料在不同的狀態下所具有的特性存在一定的差異，并且對于其儲存要求也各不相同。因此，作為相關的物料管理人員，需要全了解各種物料不同狀態下的特性，從而更好地掌握其安全運輸、安全儲存以及安全使用等方面的要求，最終將物料所產生的危害降至最低，以更好地保證化工工藝的安全。

4.3 合理選擇工藝路線

為了降低工藝路線方面的危險性，應該對反應路線進行合理的選擇。化工工業設計必須選擇合適的工藝路線來生產化工產品。路線的不同也會造成反應的不同。首先要選擇危險系數小的物料，其次，要謹慎地使用催化劑。如果必須使用催化劑必須嚴格地控制用量，在可控范圍內進行物料的反應，特別是對危險物質的介質的存儲量進行嚴格的控制。為了盡可能的降低環境污染，對于一些可以循環利用的助劑或輔助原料，應該盡量做到物盡其用。

5.對化工工藝按安全問題的相關建議

5.1 降低能源消耗量

隨著科技的不斷發展,目前是可以通過先進的技術手段來降低能源總消耗量,因為能源的成本也是化工生產總成本的重要部分組成,因此,需要給出的建議首先要從源頭上減少對能源的消耗,這也是化工工藝研究的重要方面。還有,簡單的流程和合理的設備在工藝設計上能實現對能量的分級使用,也能從根本上大大節約能源的消耗,降低能源消耗量是進行可持續發展的根本。

5.2 改善生產環境

目前我國的環境污染問題越來越嚴重,而化工造成的污染是不能忽視的禍首。想要在工藝設計中減少污染就要減少污染源和進行廢物回收。為了改善我國的生產環境,提高能源利用率,首先要重視這個問題。其次,可在污染物的終端裝上處理器。還有,可以利用HEN分析方法來改善裝置、節約用水。

6.結語

隨著當前化工產業的快速發展，化工工藝水平的提升、設備的更新，為化工工藝設計的進一步完善，創造了有利條件，有利于更有效地提升工藝設計的安全性。本文主要對化工工藝設計中的存在的操作流程安全隱患、物料及反應設備安全問題作出分析，并結合問題，提出有針對性的安全控制措施，以提高化工工藝產生的安全性，推動化工產業的良性發展。

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