化工工艺设计的要点探析

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1、化工工艺设计的要点探析摘要：化工工艺的概念、特点及分类进行阐述，并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制，并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转，促进化工工业的良性发展。关键词：化工工艺设计发展中图分类号：TQ015文献标识码：A一、化工工艺设计理论概述众所周知，在整个项H设计过程中，设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图，提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数，并提出工艺控制方面的参数供口控专业仪表选型，然后

2、丁艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图，最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。化工工艺设计要紧跟时代发展，同时将理论和实际冇机结合起来，只有这样才能发挥其巨大的功效。化工工艺设计包括不同的种类，主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。这些不同种类的设计在化工工艺的实践中都发挥着重要的作用。化工工艺设计过程中往往存在如下问题：设计的基础资料不完整，数据的可靠性和完整性不如常规装置；化工工艺设备种类繁多，规格特殊，对设备的设计和选用都提出了特殊要求；化工工艺设计工作量大，管道设计要作特殊考虑；设计周期短，为尽快占领市场，化工工艺设计

3、往往边开发边设计，边建设边更改设计；规模大小不一，为节约投资，某些设计不可能完全按照规定去做。这些特点无疑会造成化工工艺设计的安全隐患，对化工设计的安全有很大的影响，也是引发化工工艺设计安全问题的重要因索，也越來越受到人们的重视。二、化工工艺设计与路线选择1工艺过程开发程序化工生产是山预处理、化学反应或物理化学加工等生产环节组成，不同加工工艺可以得到相同产品。这种多方案性源于科学技术，深刻地蕴含着经济的盈亏、社会效益的大小与环境保护的优劣。而开发研究就是在基础应用研究及各种科技信息的基础上，开展新技术的工艺条件、技术规范、工程放人、技术经济评价等方面的研究，以取得化工生产装置的设

4、计、建设等所需数据与资料，为实现新技术在工业中的应用提供技术服务。开发研究的最终成果是基础设计，而基础设计是工程设计的主要依据。化工过程开发的步骤，并没有固定的模式。化学工业新产品开发的基本步骤可用图1表示。图1过程工业产品开发的基本步骤由图1可见，有三次可行性研究将开发的全过程分割成四个阶段。第一阶段的内容是商品信息研究和实验性研究。第二阶段的内容包括小试和概念设计。第三阶段包括模型试验、中试和基础设计等内容。第四阶段的内容为工程设计和施工。2工艺路线选择在化工生产中，同一产品，有时可以用不同的原料加工而成，如乙醇可以用发酵法制取，也可以用乙烯水合法制収；一氯甲烷可以山甲烷（天

5、然气）氯化的方法获得，也可以用甲醇和IICL制取。同一种原料，经过不同的加工，又可以得到不同的产品。即使采用同一种原料和相同的工艺过程，而工艺条件不同，也可以得到不同的产品。原料路线、工艺路线和产品品种的多样性使得在工艺路线的选择与设计方案的确定时，需要考虑多方面的因素。在准备投资建造一套生产装置时，装置的生产能力一旦确定后，如何确定与装置投资及产品生产成本密切相关的工艺路线及工艺设计条件，使装置的总体经济效益达到最佳化是十分重要的。2.1原料与原料路线的确泄原料是化工产品生产的基础，原料既直接影响到产品的合成工艺路线，又会带来有关原料的资源、储存、运输、供应、价格、毒性、安全生

6、产等一系列相关问题。采用不同的原料与规格直接影响到产物的生产能力、技术水平、质量、成本、反应条件与反应装置、资金的投入与回收等问题。在化工产品的总成本屮，因为原料费用所占的比例较大（国内一般占60%〜70%）,所以选择合理的原料路线十分重要。选择原料路线必须考虑和满足产品生产的生存和发展的需要。2.2工艺路线的选择2.2.1通过对科技文献的调查、分析、比较，确定合理的工艺路线:进行有关产品工艺路线的选择需要通过文献调研來完成。联机文献检索具有及时性和全面性的特点，可以大大缩短调查时间，是有效的调查手段。根据调查所得到的信息，必要时再通过实验补充一些数据，进行工艺设计。通过文献专利

7、的调查可以掌握一般的技术动向，也可以掌握现有的工艺技术和不久的将来可能实现的工艺技术。在具体的工艺设计过程中，应结合本企业的实际情况，综合分析，有所创新。2.2.2技术上可行、经济上合理：技术上可行是指项目建设投资后，能牛产出产品，但质量指标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符合国家标准。经济上合理指生产的产品具有经济效益，这样工厂才能正常运转。对有些特殊的产品，为了保证国家需要和人民的利益，主要考虑社会效益或环境效益，而经济效益相对较少，这种项目也需要建设，但其只能占工厂建