化工工艺设计中的安全问题及控制

张智华

【摘 要】随着我国经济水平的提升，社会各行各业都获得了较大发展，特别是化工工业，发展极为迅猛。在化工业的生产加工过程中，其所涉及到的工艺原材料大多数都具有着高毒性、高腐蚀性且易燃易爆等特点，如果处理不当，就会直接威胁到人类的生命健康与安全。而要解决化工工艺生产中的安全问题，首先必须提升化工工艺设计上的安全性，从源头控制安全隐患。基于此，本文首先对化工工艺以及化工艺设计进行了综述，然后在分析化工工艺设计中安全问题的基础上，提出相应的控制措施，以供参考。

【关键词】化工工艺设计；安全问题；控制；建议

前言

化工工艺设计是化工生产的基础和前提，化工工艺设计好坏不仅会对化工产品的生产质量起决定性的作用，同时还会严重影响到整个化工生产的安全性能。在我国对安全性重视程度越来越高的今天，在对化工工艺进行设计的时候，做好相应的安全设计工作意义重大。因此，相应的设计人员需要充分了解化工工艺设计中所存在的安全问题，从而才能采取有针对性的措施进行控制和解决，最终为化工生产的更好进行打下坚实的基础。

1.化工工艺概述

化工工艺主要指通过某种特殊操作程序，将化学原材料成功转化为化学产品。化工生产加工操作过程主要分为三个环节，第一环节是处理化学原材料，对需要用到的化学原料进行碾碎、提纯等初步处理；第二环节是进行相关反应设计，是原料转换为化学产品中的关键环节，根据化学原料反应的条件与原理，来压缩转换时间，实现快速转换；第三环节是进行化工成品处理，精加工转化成功后的产品，确保产品符合相关标准。

2.化工工艺设计概念以及特点

2.1概念

所谓的化工工艺设计指的是对化学反应过程中所需要的原材料、反应条件以及工艺的流程进行科学且合理的设计，在进行设计的过程中，还需要对管理方式进行有效设计，来确保化工工艺实施的安全性。

2.2化工工艺设计特点

（1）化工工艺设计时间紧张

化工工艺设计相比其他产品设计而言，设计时间要求较高，必须在较短时间内完成工艺设计，并且任务量极为繁重。从实质上看，化工工艺设计所需设备类型多、物料管道复杂，整体投入较大。在化工工艺设计过程中，设计时间紧张，但设计所需物料极为特殊，为了确保其生产出的化工产品能及时抢占市场份额，必须结合化工工艺设计需求，考虑具体的设计周期。为此，许多化工企业为缩短化工产品更新周期，往往是新工艺开发与设计同时进行，对于存在的问题，通常边修改边设计，过于繁重、复杂的设计使得其中的安全问题不断增多，形成极大的安全隐患。

（2）化工工艺设计复杂、涉及人员多

化工工艺设计非常复杂，涉及到化学相关的专业技术，必须由专业的工程设计团队进行设计，且要求具体技术人员专业技术过硬。化工工艺设计是一项系统工程，即包含化工工艺知识，还包括安全工程技术与机械设备知识等，要求各领域专业人员相互配合，共同完成其工艺设计。

3.化工工艺设计中的安全问题

就化工产业发展的实际情况来看，由于化工工艺设计安全性不足所导致的化工生产安全问题频发，在影响化工产业自身经济效益和社会效益的同时，不利于整个社会的稳定持续发展，通过分析可知，化工工艺设计中的安全问题主要包括以下两个方面：

3.1化工反映装置问题

众所周知，化工生产以化工反应为主要核心，促进化工产品的形成。但就化工反应的实际情况来看，其中存在多项不安全因素，不可控性较高，导致化工生产过程中危险性较高，极易出现较大的安全事故，因此化工工艺设计中应当对此类问题进行严格的分析和计算。若在化工工艺设计中对化工反应物的反应速度和热效应分析不足，化工反映控制的有效性较低，会严重影响化工工艺设计的科学性和安全性。若化工工艺设计中进料量和加热速度控制不合理，化工多级反应控制不到位，也会影响化工工艺设计的安全性，极易引发化

3.2化工工艺物料问题

化工工艺设计中涉及的物料较多，部分物料为易燃易爆、毒害、腐蚀。对于此类物料，如果设计不合理，会给将来生产留有巨大的安全隐患。

3.3化工工艺设计路线问题

目前，对于大多数的产品，可选择的工艺生产线往往有多种。因此，选择一条合适的工艺流程，对于化工工艺设计有很大的影响。如果一条生产线中，所需的物料为易燃易爆、有毒，或者反应条件为高温高压，则其就有较大安全隐患。

4.化工工艺设计安全控制措施

4.1做好化工反应装置安全控制

化工工艺生产的核心就是化工反应，化工反正可能会帮助我们获取所需产物，但同时也极可能会带来某些问题，严重时会造成大型事故的出现。想要控制化工反应装置的安全，可以通过控制反应物、减少进料量或者多级反应等措施来控制或者降低反应。由于在反应的过程中容器可能会出现变形或破裂问题，所以需在容器上安装压力释放装置。因此，在进行反正反应前，我们要精心的分析和算出反正后会产生的产物及危险问题，尽量能控制危险问题的发生。

4.2加大工艺物料安全控制

由于同一种物料在不同的状态下所具有的特性存在一定的差异，并且对于其储存要求也各不相同。因此，作为相关的物料管理人员，需要全了解各种物料不同状态下的特性，从而更好地掌握其安全运输、安全储存以及安全使用等方面的要求，最终将物料所产生的危害降至最低，以更好地保证化工工艺的安全。

4.3合理选择工艺路线

为了降低工艺路线方面的危险性，应该对反应路线进行合理的选择。化工工业设计必须选择合适的工艺路线来生产化工产品。路线的不同也会造成反应的不同。首先要选择危险系数小的物料，其次，要谨慎地使用催化剂。如果必须使用催化剂必须严格地控制用量，在可控范围内进行物料的反应，特别是对危险物质的介质的存储量进行严格的控制。为了尽可能的降低环境污染，对于一些可以循环利用的助剂或辅助原料，应该尽量做到物尽其用。

5.对化工工藝按安全问题的相关建议

5.1降低能源消耗量

随着科技的不断发展，目前是可以通过先进的技术手段来降低能源总消耗量，因为能源的成本也是化工生产总成本的重要部分组成，因此，需要给出的建议首先要从源头上减少对能源的消耗，这也是化工工艺研究的重要方面。还有，简单的流程和合理的设备在工艺设计上能实现对能量的分级使用，也能从根本上大大节约能源的消耗，降低能源消耗量是进行可持续发展的根本。

5.2改善生产环境

目前我国的环境污染问题越来越严重，而化工造成的污染是不能忽视的祸首。想要在工艺设计中减少污染就要减少污染源和进行废物回收。为了改善我国的生产环境，提高能源利用率，首先要重视这个问题。其次，可在污染物的终端装上处理器。还有，可以利用HEN分析方法来改善装置、节约用水。

6.结语

随着当前化工产业的快速发展，化工工艺水平的提升、设备的更新，为化工工艺设计的进一步完善，创造了有利条件，有利于更有效地提升工艺设计的安全性。本文主要对化工工艺设计中的存在的操作流程安全隐患、物料及反应设备安全问题作出分析，并结合问题，提出有针对性的安全控制措施，以提高化工工艺产生的安全性，推动化工产业的良性发展。

参考文献

[1]芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途探索[J].现代工业经济和信息化，2015，01：40-41.

[2]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].化学工程与装备，2011，05：176～177.

[3]杨胜美.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备，2011，06：199～200.

[4]赵志强.化工工艺过程开发及工艺路线选择[J].黑龙江科技信息.2012（06）.endprint