化工工艺设计的安全问题及节能环保措施分析

化工工艺设计的安全问题及节能环保措施分析

于晓平

单位： 大庆高新石油化工有限公司

省市： 黑龙江省大庆市 邮编：163000

摘要： 化工是耗能行业，在生产过程中会产生严重的环境污染和能源浪费。随着我国可持续发展的战略部署，化工企业需要积极响应这一号召，加强对设备与技术的创新改造，提高对节能技术的合理应用，从而为我国化工行业的发展创造良好的条件，同时实现环境的保护和能源的节约，这是我国未来化工行业发展的重要方向。

关键词： 化工工艺设计；安全问题；节能环保措施

引言

化学工业是国家整个工业体系的关键组成部分，对工业进步和繁荣的影响十分突出。但是化工也是一个风险很高的行业，生产过程中使用的化学品很多，处理不当很容易威胁工作人员的身体健康，也容易造成重大的安全事故，所以做好化工工艺的科学设计是非常重要的。在化工工艺的具体设计环节，应该坚持从生产现状出发，立足实际动态调整和优化化工工艺的整体设计方案，最大限度地减少危险行为，降低安全事故的发生率，妥善处理安全问题，并为化工安全生产目标的实现提供强有力的支持。

1化工工艺安全设计中的危险因素分析

1.1 资料因素

为了研究化工过程的安全设计，相关技术数据是保证实验室数据编制的关键。设计中使用的数据可能没有经过严格筛选，因此生产数据的完整性无法得到保障，同时化工工艺的安全设计效果也会受到一定的影响。化工生产范围较大，使用到的设备类 型、规格以及技术等比较复杂，在实际应用的过程中需要根据设计的要求选择相应的装备仪器，所以化工工艺安全资料的完整性和准确性，会对整个装备的选择以及技术的应用产生直接的影响，甚至导致较为严重的安全隐患。

1.2设备选择问题

设备选型也是严重影响化工工艺设计安全性能的主要因素之一。很多化工企业没有配备专业的设备质检设施。在实际生产过程中，容易发生设备故障，影响到化工产品的正常生产流程。设备选择问题是直接关系到化工企业经济效益的可控风险因素之一，也是增加化工工艺流程危险性的主要原因。在化工企业的产品生产设计流程中，反应类设备以及控制类仪器仪表都是严重影响化工产品质量的可控风险因素，因此存在设备选择问题，也会严重影响化工产品的具体生产与操作过程准确性。很多化工企业并未配备符合产品生产需求的仪器设备，因此对温度压强以及化学物质检测等相关质检工序造成影响，也并不能从根本上解决化工企业生产质量和效率的问题。设备选择问题与性能指标有关，化学反应过程的危险性与设备类型有直接关联。

2 化工工艺设计的安全问题及节能环保措施

2.1构建完善化工工艺安全设计方案

为保证化工工艺安全生产的顺利实施，设计时需要以化学和物理变化为依据。加强整体设计方案的完善。结合化工工艺生产规范的要求，提高整个安全设计的水平，并且对设计的内容和步骤进行合理的调整，保证整个化工生产的安全性。综合分析化工工艺中的整体运行以及发展情况，在实际的生产过程中，还需要对生产方案和安全设计进行综合管理，从而保证化工生产工艺得到全面的提升。

2.2 合理地选择工艺系统与化工设备

首先，对于整个工艺系统，要严格遵守规定，设置防火、防爆、防毒、防尘、防泄漏、防腐蚀等综合措施，强化正常工况与非正常工况下的危险物料控制，如安全泄压、事故排放、连锁防护、紧急切断等 。可在化工工艺设计过程中引入自动控制系统，如DCS集散控制系统，其可以集中控制，亦可以分散管理各个过程控制点，适应各种控制要求。其次，关于常用设备，以压力容器为例，其多应用于各类高温、高压、高腐蚀性、深冷等生产环境中，且其需要盛装危害性较高的化学介质或液化气体，需严格按照相关法律、法规与标准规范对容器进行加工制造 。另外针对管道，其质量取决于管道材料，而运送的物料多具有爆炸性、易燃性、腐蚀性，因此在选择管道材料时，除考虑材料经济性、安全性与实用性外，耐腐蚀性与可加工性亦是重点考虑因素。

2.3完善化工工艺安全设计管理体系

完善现行管理制度是降低化工生产风险的关键措施。设计生产时，设计人员应根据国家化学安全生产标准进行设计，同时，设计人员应准确掌握材料特性、工艺路线、化学反应装置特性、管道运输等，合理辨识其中危险因素，综合考虑化工生产效率，相应改进设计方案。若生产过程出现安全事故或突发事件，在调整设计方案时，也应当遵循相关流程，在经过专业讨论后，最终拟定具体的调整方案，以确保整个化工生产工作科学合理开展，为生产作业提供安全保障。

2.4在化工设备升级改造中运用节能技术

为了保证安全设计方案的全面实施，还需要保证生产仪器设备的合理节能应用。将节能技术有效地应用到化工生产设备的使用中，可以保证生产效率的提高。同时还能节能降耗，减少对环境的污染和能源的浪费，这对于化工设备升级改造具有非常重要的意义。例如，在天然气制氢生产的过程中，会使用到相应的化工设备。通过采取不同的方式以及节能技术，在天然气蒸汽转化技术的基础上，对天然气进行提前预处理，从而有效地减少污染物的排放，提高生产效率，获得高质量的氢。在整个生产流程的过程中，通过相应的节能环保技术，可以保证设备的良好使用，提高整个化工企业的能源利用效率。

2.5完善化工工艺监控体系

构建先进的化工过程监控系统，需要对化工过程设计的各个过程进行详细的分析和比较，对化工企业所需的资源进行详细的规划。化工企业需要充分利用互联网信息资源，及时构建科学合理的工艺监控技术解决方案，并对信息化的化工工艺监控体系进行优化与完善，保障化工企业实际生产流程的完整性和可靠性。有些化工企业需要充分借助物联网、大数据以及云计算技术构建化工工艺流程的监控体系，并将不同种类的化工产品设备进行数据标定，保障化工企业的产品质量和需求对等能力。

2.6 完善管道安全控制

在一个完整的化工设计系统中，管道是不可缺少的一部分，它不仅是各种流体物料的运输通道，也是有效连接各种化工设备的桥梁。一般来说，管道中的各种流体介质都具有极强的易燃性、爆炸性和腐蚀性，还有一些介质有剧毒，对管道安全构成威胁，影响化工工程设计安全和生产活动的开展效果。部分管道承受力也相对较低，在高温高压的情况之下，遇到腐蚀性强的介质就会出现腐蚀与机械损坏问题。此外，一些管道因为长时间没有得到维护管理，密封性大幅度降低，很容易造成介质溢出的情况，从而引发安全问题。面对此类情况，在化工工艺设计当中，应该科学选择管道材料，在管道的分界阶段应该选用硬度适中的金属，并依照规定严格做好管道运行中可能出现问题的评估。化学工程师要加强对管道泄漏根源的研究，并在此基础上确定具有针对性的解决方案；严格剖析化学物料为管道运行安全带来的影响，结合物料的性质选择对应的管道材料，消除管道运输中的安全风险；考虑管道运输中的气液共存问题，解决柱塞流等难题，维护生产安全。

结束语

化工企业生产的产品属于特殊类别，需要加强化工工艺设计的管理能力。化工工艺设计需要构建完善化工工艺安全设计方案、合理地选择工艺系统与化工设备、完善化工工艺安全设计管理体系、在化工设备升级改造中运用节能技术、完善化工工艺监控体系、完善管道安全控制。对化工工艺路线进行安全控制，将生产流程设计和工艺设计成果进行深度分析，并将化工企业的实际生产质量进行量化评估。

参考文献：

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