李珊珊

（山西省化工設(shè)計院，山西 太原 030024）

引 言

當(dāng)前我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高峰期，化工工業(yè)也在這一時期發(fā)展迅速。然而，化工工藝生產(chǎn)自身的特殊性，導(dǎo)致了化工生產(chǎn)過程中高的安全危險問題以及高的事故率［1］。要避免這些安全危險問題的產(chǎn)生，提高化工工藝設(shè)計的安全性，離不開良好的化工工藝流程設(shè)計以及流程管理。本文針對當(dāng)前我國化工工藝設(shè)計過程中所存在的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

1 化工工藝設(shè)計概述

1.1 化工工藝的概念

化工工藝為實現(xiàn)化學(xué)原材料向化學(xué)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換的一種方式與方法，化工工藝包括這一實現(xiàn)方式與方法的所有工業(yè)流程［2］?；すに噺纳a(chǎn)到產(chǎn)品之間，主要涵蓋以下幾個步驟：

第一，原材料的處理。對化工原材料進(jìn)行初步處理，如碾碎、粉磨、提純等等。

第二，化學(xué)反應(yīng)設(shè)計。實現(xiàn)化學(xué)原材料向成品轉(zhuǎn)換的根本在于化學(xué)反應(yīng)的設(shè)計，這是化工工藝最重要的一個步驟，就處理好的原材料提供其化學(xué)反應(yīng)所需要的條件，有效提升化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)換率。

第三，化學(xué)產(chǎn)品的精處理。將化學(xué)反應(yīng)生成的產(chǎn)品進(jìn)行一系列的精處理，使得到的化學(xué)產(chǎn)品能夠滿足于實用性的要求。

1.2 化工工藝設(shè)計

化工工藝設(shè)計指的是實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)所需的原材料、反應(yīng)條件以及工藝流程的設(shè)計過程?；すに囋O(shè)計的范疇相對較大，不僅包含工藝流程設(shè)計，而且包含工藝流程實現(xiàn)的管理方式等［3］。進(jìn)行化工工藝設(shè)計之前，應(yīng)首先了解化工工藝設(shè)計的原則與安全規(guī)程，通過靈活設(shè)計化工生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)工藝流程精簡、安全規(guī)范、高效穩(wěn)定運行。

1.3 化工工藝設(shè)計的特點

1）化工工藝設(shè)計具有系統(tǒng)性的特點?；すに嚵鞒淌且豁椣到y(tǒng)而復(fù)雜的設(shè)計，其中涵蓋了化工生產(chǎn)的方方面面。

2）化工工藝設(shè)計規(guī)模不一。不同的化工生產(chǎn)方式，其化工工藝設(shè)計有所不同，包含化學(xué)原材料、化學(xué)反應(yīng)以及化學(xué)成品等等。

3）化學(xué)工藝設(shè)計的資料具有不全面性。化工工藝本身是一項非常先進(jìn)的設(shè)計項目，其流程設(shè)計沒有很多的參考經(jīng)驗。

2 化工工藝設(shè)計中所存在的安全危險問題及控制措施分析

2.1 化工工藝設(shè)計中對原材料安全性能的控制

化工工藝設(shè)計為實現(xiàn)化學(xué)原材料向化學(xué)成品之間的轉(zhuǎn)換過程，會產(chǎn)生各種各樣的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，某一種物質(zhì)在某一形態(tài)下有著危險性與危害性，因此應(yīng)對一些可能具有危險性的物質(zhì)進(jìn)行掌握與控制，核實這種物質(zhì)在化工工藝流程中的穩(wěn)定性，進(jìn)行安全性評估與識別，有效避免原材料、半成品以及副產(chǎn)品在化工工藝中產(chǎn)生危險。

2.2 化工工藝設(shè)計中存在的安全性問題及控制措施

化工工藝設(shè)計為實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)而制定的工藝路線與流程，進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)綜合考慮，在有效保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，選擇一條較為安全或者可以有效保障安全性的路線，將化工工藝設(shè)計中的危險性降至最低。為此，進(jìn)行工藝流程設(shè)計過程中應(yīng)遵循以下的幾個原則：

第一，工藝路線實現(xiàn)的最簡化?；すに噷崿F(xiàn)流程的最簡化，可以有效減少化工工藝流程中間所存在的化學(xué)反應(yīng)，提升化工工藝反應(yīng)的安全性。

第二，盡可能選擇危險性與危害性較低的原材料。就化學(xué)工藝設(shè)計的安全性降低原則而言，原材料安全性的提升比化工工藝流程的簡化有著更重要的意義。

第三，盡可能選擇新設(shè)備與新技術(shù)。新設(shè)備以及新技術(shù)可以有效地降低化學(xué)反應(yīng)過程中危險物質(zhì)的排放，在一定程度上實現(xiàn)中間生成物的循環(huán)利用，進(jìn)而降低化工工藝設(shè)計的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和化工工藝的安全性與環(huán)保性。

2.3 化工工藝設(shè)計中存在的反應(yīng)設(shè)備安全性問題及控制措施

化學(xué)反應(yīng)為化工工藝流程設(shè)計中的核心內(nèi)容，利用化學(xué)反應(yīng)可實現(xiàn)原材料向成品的轉(zhuǎn)化，這一過程涉及到很多的安全性問題。因此，選擇安全性良好的化學(xué)反應(yīng)設(shè)備對于提升化工工藝設(shè)計的安全性有著非常重要的意義?；すに囍兴婕暗幕瘜W(xué)反應(yīng)種類繁多，控制化學(xué)反應(yīng)的安全性存在相當(dāng)?shù)碾y度。此外，化學(xué)反應(yīng)過程中存在著很多不可控因素，如化學(xué)反應(yīng)所需的溫度、濕度控制難以實現(xiàn)精確的控制等，往往會成為化學(xué)反應(yīng)的一種潛在危險。要實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中設(shè)備安全性問題的控制，應(yīng)注意以下幾個方面：

1）減小進(jìn)料量，實現(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)所需的加熱速度以及冷卻速度的精確控制。化學(xué)反應(yīng)過程中，為了有效地提升其反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，需要對化學(xué)反應(yīng)所需條件進(jìn)行精確控制。如此，才能有效減少相關(guān)副產(chǎn)品的生成，提升化工工藝的安全性。

2）化學(xué)反應(yīng)過程中，注意控制相關(guān)反應(yīng)參數(shù)，避免反應(yīng)儀器產(chǎn)生超壓、超荷等情況?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)設(shè)備的安全性主要依靠對反應(yīng)本身的控制，若化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生一些超壓現(xiàn)象，很可能會導(dǎo)致設(shè)備狀態(tài)失靈，造成安全事故。

3）相關(guān)廢棄物的排放。化學(xué)反應(yīng)常常會導(dǎo)致很多副產(chǎn)品與廢棄物的產(chǎn)生，副產(chǎn)品的合理利用可以有效地實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)效益，存在很大的價值。然而，廢棄物不同，不僅不能提供價值，處理不當(dāng)還會造成嚴(yán)重的環(huán)境危害與潛在危險。為此，化工工藝流程設(shè)計中應(yīng)考慮相關(guān)廢棄物的排放問題，確保相關(guān)廢棄物在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行排放。不僅可以有效實現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)，而且能夠提升化工工藝流程設(shè)計的安全性。

3 結(jié)束語

化工工藝設(shè)計為實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的前提，化學(xué)工業(yè)本身的特殊性與限制性對化工工藝設(shè)計提出了更高的安全性要求。本文針對當(dāng)前我國化工工藝流程設(shè)計中存在的問題進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的控制措施?；すに囋O(shè)計是一項系統(tǒng)性很強的流程設(shè)計，其設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮影響安全性的各個因素。但是，再好的設(shè)計也很難兼顧化工工藝流程中的每一個細(xì)節(jié)，在化工工藝生產(chǎn)中應(yīng)對化工工藝設(shè)計中所存在的缺陷進(jìn)行及時的補救與改進(jìn)，控制好每一個流程，避免化工事故的發(fā)生。

［1］ 趙文濤，劉克強.化工工藝設(shè)計中安全危險的識別與控制［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，11（14）：12－13.

［2］ 馮軍.化工工藝設(shè)計中安全危險的識別及控制綜述［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2013，10（15）：23－24.

［3］ 汪蘭英，楊健.探討化工工藝設(shè)計中安全危險的問題［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，13（19）：56－57.