化工工艺设计范文

时间:2023-02-20 23:20:32

化工工艺设计

化工工艺设计范文第1篇

危险等级的划分依据主要是根据化工生产过程中所使用的原材料,储存原材料的环境、原材料经生产加工后所形成的新的产品特性,如物理性、化学性等。根据不同危险等级的化工产品,确定各种类型化工产品在生产过程中的防火间距及防爆等级。进而以此为标准,在化工工艺设计过程中选择满足生产需求的操作方式,防火材料及防火设备。

二、化工工艺设计分类介绍

1.概念设计。

概念设计是指抽象性的设计,概念设计一般是在拟建化工生产装置前进行,概念设计的主要目的是为了通过建立化工生产装置模型,根据模型检查化工生产工艺中存在影响正常生产的因素,包括生产线路的设置的合理性,生产环境条件是否满足安全生产要求等,避免因化工工艺中某个环节存在不合理性给化工生产埋下安全隐患,同时根据概念设计建立模型检验所的的数据为进一步的化工工艺设计提供数据参考。

2.中试设计。

中试设计是为了检验小试所确定的工艺路线及相关运行条件。检测试制产品的功能稳定性;检验工艺系统的连续可靠性运行;获得化工生产工艺设计所必须的工艺参数;考察设计方案投入生产过程中所产生的杂质对成品的影响等。

3.基础设计。

基础设计是化工工艺设计的重要阶段。基础设计是化工工艺生产装置及配套设备安装及规划设计的技术支持。

4.初步设计。

初步设计是在基础设计完成后的精细化设计。初步设计的成果是设计说明书和工程总概算书,也可以说是从初步设计是化工建设的指导思想,以此为依据进行化工生产线的构建;结合基础设计和有关单位批准的设计任务书、化工厂的选址报告,从经济性和技术性角度出发,对化工生产线建设进行总体研究和计算,满足化工生产线安全生产的同时又能取得良好的经济效益和社会效益。

5.施工图设计。

施工图设计是化工工艺设计的最后阶段,设计过程中应根据有关部门对初步设计的审批意见,结合初步设计中确定的化工工艺方案,以图样及文字的形式将化工工艺技术要点和各个设备的原理、布置进行一一明确。并对初步设计中待解决的一些问题提出科学合理的解决方案,做到施工图纸设计最优化,满足化工产业安全稳定性生产需求。

三、化工工艺设计具有的特点

化工工艺设计交其他专业领域的设计具有明显的区别,化工工艺设计工艺流程独特,生产工艺安全性要求严格,技术含量高。尤其是针对化工产业近些年来频发的安全事故,如化工产品原料在加工过程中出现的有毒原料泄漏问题,严重地污染了人们赖以生存的环境,水源的污染,大气的污染、重金属污染土壤等。所以国家的有关部门对化工产业的化工工艺设计提出了更为严格的要求,明确提出在化工工艺设计时要高度重视工艺设计在投入生产中的安全性问题。但实际上,化工工艺流程的十分的复杂,整个工艺流程涉及的专业较多,设备种类繁杂,各种管线管道交织在一起,倘若在设计过程中没有确定科学的布线方案可能会早生产过程中因为线路故障问题,如线路老化搭接引起短路,又因为化工原料多数具有易燃易爆的特性,很容易引发火灾或者更为严重的事故。所以,为了保证化工工艺设计的质量,化工生产的安全稳定性,必须要加强对化工工艺设计危险的识别和控制。

四、危险因素识别与控制

危险因素是指在化工生产过程中虽潜在的不利于安全生产的系列因素,而危险因素的识别和控制是指对化工工艺设计以及设计方案投入到建设中虽体现出来的一些不利于安全生产的特征,如化工设备是否满足生产的需求,设备所处的环境是否满足安全性生产需求,设备及相关附属装置的排布方式及安装方式是否合理等,认真考究危险因素,识别各种不安全因素的风险类别及等级,进而有针对性地提出安全风险控制措施。具体来讲可通过以下措施控制。

(1)物料方面。

化工工艺设计人员应牢固掌握化工原料的物理特性、化学特性、化学反应特征以及燃烧爆炸性等方面的知识,并能准确地辨识各种原料之间的反应原理。

(2)路线布置。

在化工工艺路线设计时,应根据厂房的实际空间位置进行工艺路线的选定,尽可能地做到工艺路线不和其他电力线路相邻,避免因电力线出现安全故障对工艺路线造成一定程度的影响。

(3)严格控制化学反应装置。

在整个化工生产中,化学反应装置的质量对化工生产的安全性有着直接的影响。在设计化学反应装置时应根据不同的化工原理选择与其相符的反应器,反应器的耐高温性和耐压力性要满足安全生产的有关要求。

化工工艺设计范文第2篇

[关键词]化工工艺设计;安全问题;控制

中图分类号:TQ 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0280-01

在当前化工工艺设计中,工艺的安全问题越来越受到化工行业的重视,因此在设计中安全环节的控制显得越来越重要。化工工艺设计与生产过程中在实践运用上有许多必要条件,不仅要严格规范且正确执行相关的政府法律法规,而且还应该研究化工工艺设计的安全问题及控制方法,对化工工艺设计进行严格把关,促进化工工业的不断发展。

1 化工工艺设计理论概述

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自控专业仪表选型,然后工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。化工工艺设计本身具有很多特点,这些特点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素,也越来越受到人们的重视。安全问题主要有: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。

2 化工工艺设计中经常出现的问题及其控制

化工工艺设计中的安全问题主要指的是生产中存在的可能导致事故发生的隐患和损失的不安全因素。因此在化工工艺设计中要不断增强危险识别意识,积极控制事故隐患,尽量防止不安全技术,避免危险物品及设备的使用,并采取相应的控制手段,提出预防、降低甚至消除危险性,提高工艺安全高效运转的措施及建议。

2.1 对工艺物料方面安全问题的控制

化工工艺生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品、产品以及贮存中的物质分别以不同的状态存在,即气、液、固态,这些物质都有其特殊的物理、化学性质,在一定状态下会产生危险或危害。因此,对这些物质的危险特性进行了解和掌握是非常重要的,而且要增强对这些物质稳定性、化学反应、毒性等的识别意识,进而做出评价和分析,防止或降低危害的发生。

2.2 化工工艺路线方面的安全问题与控制

化工设计中的一种反应往往会涉及几条工艺路线,在设计中要考虑采用哪条路线能使生产更安全或把危害降到最低。这个过程中对物料、生产条件、设备等的使用都要做出最完善的考虑。要尽量使用无害的或低危险性的物料;降低生产条件的苛刻程度来缓解反应的剧烈程度;新设备、新技术的采用要减少三废(废气、废液、废固)排放,并积极实施三废的回收循环使用,以减少对环境的污染。

2.3 化工反应装置方面的安全问题与控制

化工反应是产品生产的核心,通过化工反应在获得所需产物的同时也产生了很多安全性问题,甚至可能导致严重事故的发生,因此反应装置的设计和选择都需要经过科学的分析和计算。化学反应的种类多样,在反应安全控制方面存在较大的难度。在化工反应中也存在着反应失控的潜在危机,如何控制反应物的反应速度或热效应都是非常重要的。在工艺设计中采用减少进料量、控制某种物料的加热速度、加大冷却能力如外循环冷却器的方法或采用多级反应等措施来控制反应。在反应器的运行过程中,有时会出现容器超压而变形甚至遭到破坏的现象,容易造成安全事故,因此在容器上安装压力释放装置必不可少。

2.4 管道方面的安全问题与控制

通常管道输送的物料多属易燃、易爆甚至腐蚀性或毒性物品,如果管道中某些部分出现泄漏,各种有毒有害的物质就会漏出,这不仅对环境造成污染,而且对化工生产造成很大的安全隐患。因此在管道设计中,要充分考虑到管道的材料选择、布置和应力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管径、材质等的合理选择,尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择,同时无论是在室内还是在室外,管道都必须可靠地与地面连接。

3 促进化工工艺设计良性发展的建议

3.1 化工工艺设计要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分,采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生a技术及最优化的工艺流程,从源头上控制能源的消耗,其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理,同时还应尽可能采取物物换热设计,实现能量的分级使用和回收,以节约能源的消耗,根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径,降低流体输送阻力损失,降低能耗。

3.2 积极改善生产环境

当前化工污染问题不可忽视,解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。

针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率,提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失,这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用;积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置,节约用水,并对废水进行再次回收利用,最大限度的节约水资源。

3.3 工艺设计理论研究与实践协调发展

当前工艺设计应用亟待拓展,这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展,并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型,摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算,目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题,并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。

4 结语

本文对化工工艺的概念、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。

参考文献

[1] 朱晓东.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,(6).

化工工艺设计范文第3篇

化工工艺设计中往往会涉及很多腐蚀性、有毒、易爆、易燃物质,具有较高危险性,并且化工工艺设计中经常会受到多种危险因素的影响,容易引发化学灼伤、中毒、爆炸、火灾等事故,严重威胁人们的生命安全。对于这种情况,应积极采取科学、有效的控制措施,消除各种危险因素,提高化工工艺设计的安全性。本文分析了化工工艺设计中的危险因素,阐述了化工工艺设计中的危险因素控制策略。

【关键词】

化工工艺设计;危险因素;控制策略

化工工艺设计存在较大风险,为了保障化工工艺设计的安全性,应仔细分析化工工艺设计中的各种危险因素,有针对性地进行控制,加强化工生产安全管理,采取科学、有效的防治措施,保障化工工艺设计的顺利进行。

一、化工工艺设计中的危险因素分析

化工工艺设计主要是根据化工生产实际需求和具体特点,科学、合理地进行设计。制定规范的工艺流程,积极改善工艺设计,特别注意化工工艺设计中的各种危险因素:

1、设计不科学。化工工艺设计是一项专业性和技术性较强的工作,而且在整个设计过程中往往需要大量的数据参考,从而保障化工工艺流程的合理性和安全性,然而在实际的化工工艺设计中因为相关体制不健全,管理不到位,审查不严密,造成化工工艺设计相关参数准确性较低,给化工工艺设计埋下安全隐患,很容易发生各种安全事故。

2、化工条件影响。化工生产工艺具有特殊性,而且非常危险,化工工艺往往需要在高压、高温环境中进行,具有易爆、易燃、氧化、腐蚀等特点,对于操作人员的专业技能和化学生产设备都有着很高的要求。为了保障化工生产工艺的顺利进行,必须严格设计化工生产工艺程序,安排专业的工作人员,准备合适化工机械设备,然而化工工艺生产过程中涉及多种因素,受到当前化工条件的限制和影响,使得化工工艺设计安全性较差。

3、设计周期过短。相关设计人员在设计化工工艺时,应保持谨慎、严肃的工作态度,化工生产工艺投入使用之前,往往需要经过严格的实验流程,但是有些化工工艺设计必须参考大量的实验数据,设计周期相对较长,然而一些研发者为了将化工生产工艺尽早投入使用,极大地缩短了化工工艺设计周期,这也使得化工生产工艺在投入使用以后出现各种问题,给化工生产造成较大危险。

二、化工工艺设计中的危险因素控制策略

1、加强工艺物料控制。化工工艺设计过程中涉及多种材料和原料,不同的原材料,其贮运状态和存在状态也不同,为了保障化工工艺设计的安全性,应加强化工工艺的物料控制,明确不同状态下各种化工物料的危害危险特性、化学和物理性质,所以相关设计人员必须全面掌握化工工艺设计的各种知识,详细了解不同化工物料的危险性,科学、正确地进行评价、分析和辨识。

2、加强工艺路线控制。一种化工工艺可以由不同化工工艺路线实现,所以相关设计人员应全面考虑化工工艺路线的合理性和科学性,优化化工工艺路线,减少危险物料,在使用催化剂时,应谨慎地使用催化剂,若化工生产工艺中必须需要使用催化剂,应对危险物料进行稀释,有效控制化工反应剧烈程度,适当减少危险介质藏量,缩小或者取消中间贮罐,最大程度地减少化工生产废料,尽量实现物尽其用,避免污染生态环境。

3、加强化学反应装置控制。在整个化工工艺设计中化学反应是一个非常危险的环节,相关设计人员要考虑到化工生产工艺的危险因素、投入后可能出现的安全问题、失控反应、事故诱因等,编制科学、高效的应急预案,并且对于反应器进行合理选型和优化设计,化工工艺特性要求和化工设备选型有着密切的关系,所以在化工设备选型时,应全面了解化工工艺的操作要求和操作特性,熟悉化工生产工艺的安全要求,合理确定化工设备选型,并且注意化工设备的选材,要全面考虑到化工生产工艺的内部流速压力、腐蚀特性、化工反应特性以及相关强度要求等,选择便于机械加工、抗腐蚀性和抗压性较好的材料。同时,杂质对于化工反应的活性和速率有着直接影响,还有可能参与化学反应,甚至引发其他反应,存在较大的危险性,所以相关设计人员必须对化工工艺杂质进行严格控制,妥善保管各种化工物料。另外,化工工艺设计过程中,合理控制反应速度,尽量减少进料量,快速进行冷却,结合化工工艺设计要求,采取科学、有效的保护措施,将低温介质通入反应器中,降低反应器温度,而且将易挥发液体输入反应器中,在液体挥发过程中吸收热量,还可以将阻聚剂加入反应器中,有效控制反应速度,若化工管道中包含易燃易爆物质,应进行正压操作,避免外部空气渗透到化工管道中。

4、加强化工管道控制。化工管道设计是化工工艺设计的关键环节,关系着整个化工生产工艺的科学性和合理性,化工管道运输的物料往往具有腐蚀性、有毒性、易爆易燃等特性,若有害物质泄露,严重威胁人们的生命安全,而且会对自然环境造成污染。在设计化工管道时,应全面考虑化工管道的应力和振动分析、管道布置、选材等方面内容,相关设计人员应正确认知整个化工工艺流程,并且详细了解化工管道的腐蚀情况、管道操作条件等,根据化工生产工艺要求,选择合适密封面和结构的法兰,仔细检查阀门和化工管道的材质,对化工管道进行合理布置,避免化工管道发生振动。同时,化工工艺设计不仅要考虑到安全性因素,而且要注意其经济性,结合化工工艺设计的总投资,选择性价比和安全性较高的管材,考虑到化工物料的腐蚀性和易爆易燃性,避免化工管道发生断裂变形,保障化工管道的安全性。

三、结束语

化工工艺设计是一项非常专业、科学工作,为了保障化工生产安全,应全面分析化工工艺设计中的各种危险因素,相关设计人员应高度重视化工工艺设计过程,全面掌握危险因素,对于化工工艺设计中的问题和缺陷,及时进行调整和改正,加强安全管理,避免发生安全事故。

参考文献

[1]曹俊.化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策[J].化工管理,2015,No.39435:245.

[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,No.17205:176-177.

[3]司稳琴.化工工艺设计中安全危险的识别及控制方法探讨[J].石化技术,2015,v.2206:99.

[4]胡喜生.化工工艺设计中安全管理危险的识别与控制[J].山东工业技术,2016,No.21408:63.

化工工艺设计范文第4篇

关键词:化工工艺 工艺设计 安全危险 识别与控制

一、化工工艺设计

在整个化工设计过程中,我们必须熟悉它的原则和精神,从而贯彻到其中去。把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,既符合规范,又不造成对生产的违背。实现对化工生产的安全高效运行。因为在化工生产中,安全是第一性的,所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。熟悉我们的原材料和产品性质,以便我们对号入座。

二、化工工艺设计的分类

1.概念设计

概念设计是假象设计,它是按拟建规模工业生产装置进行的,概念设计一般在中试前进行,主要目的是为了检查工艺条件和生产路线是否合理,确定数据和小试补充的内容以及必要时中试规模和中试目的。

2.中试设计

中试内容和任务主要是检验小试确定的工艺路线和条件;试制产品考核的使用性能;考验工艺系统连续运转可靠性;获取设计工艺必需的工艺和工程数据;考察放大致应和检验校正放大模型;考核杂质积累对工艺过程及最终产品质量的影响;以上内容和业务在检验时可以是全部也可以是部分,视具体情况而定。

3.基础设计

基础设计是整个技术开发阶段的最终研究成果,目的是提供建设生产装置的一切技术要点。

4.初步设计

初步设计是精细化工工程设计的第一阶段,它的成果是初步设汁说明书和总概算书。根据基础设计和批准的设计任务书、厂址选择报告,对工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。

5.施工图设计

施工图设计是依据上级对初步设计的审批意见,将初步设计中确定的设计原则和方案,根据建筑与非标准设备制作的要求,以图样和文字方式招工艺和设备各个组成部分的尺寸,布置和主要施工方法具体化,明确化,并解决初步设计阶段待定的各项问题。

三、化工工艺设计的特点

化工工艺设计一般来说具有新技术含量高、工艺流程独特等特征。设计基础资料不完整。设计基础资料一般由科研单位根据已有试验数据及有关资料编制而成。由于没有经过工业化生产的检验和完善,其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。

由于化工装置工艺流程一般较独特,包括的设备种类繁多、规格特殊,设备的功能化无论是对非标设备的设计,还是对定型设备的选用都提出了特殊要求。

工作量大,具有总体投资大、设备多、管道多,且处理的物料都较特殊。其管道设计也要作特殊考虑。

设计周期短,为了尽快占领市场、缩短建设周期,化工工艺设计往往要打破正常的设计周期,边开发边设计,边建设边更改设计的现象较普遍。

规模大小不一,一般情况装置的规模有大有小,为节约投资,某些设计不可能完全按照规范 规定去做,但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,往往也需要较大的规模。

化工工艺设计的以上特点,造成潜在事故隐患有增大的趋势。因此,化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。

四、危险识别与控制

危险因素通俗地讲就是生产中的事故隐患,具体地讲就是生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。

危险识别与控制,是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、 使用和产出的物质、 主要设备和操作条件进行解剖和分析,摸清危险冈素和有害因素产生的方式、种类、位置及其产生的原因,提出合理町行的消除、预防或降低装置危险性,提高装置安全运行对策措施及建议。尽量防止采取不安全的技术路线,避免使用危险物质、工艺和设计。如果必须使用,也可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而使这些危险因素不至发展成事故。如若保证设计安全,需注意以下几个方面:

1.工艺物料。物质危险的辩识应从其理化性质、 稳定性、 化学反应活性、 燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。

2.工艺路线。一种反应往往有好几条工艺路线。需要考虑的是采用哪条路线史能消除或减少危险物质的量。

3.化学反应装置。化学反应是整个产品生产的核心,一般通过反应才能得到所需的产物,同时反应也带来了许多危险性因素,在反应器的设计和选型前,往往要想到可能发生最严重的事故是什么,反应器中哪些将导致失控反应,搅拌器有何影响等等。

化学反应的种类繁多,当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因使反应器的稳定操作区域很小时,反应器控制方案的设计成为一个非常复杂的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据,一旦失控反应发生如何降低反应速度、将反应停止、或者放空,需要时如何迅速使反应物不参与反应或进行处理,都是潜在的危险因素。设备从安全角度讲,不但要求有足够的结构强度,防止爆裂,而且要求密封必须良好。一定要有足够的严密性,防止泄露,因为大量介质的泄露会引起火灾或中毒,酿成巨祸。对高压密封结构的要求,首先是安全可靠,运行过程中,在温度和压力有波动,仍要始终保持严密不漏,如果由于某种原因容器产生了超压,那么容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏,造成恶性事故,为了防止这种异常情况,一般在容器上装有安全压力释放装置。

4.管道及阀门。管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性,阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施,它用来调节介质的流量或压力。

5.电气。电气设计中,应结合工艺的要求,按照工作环境是否属于爆炸和火灾危险环境、 危险程度和危险物质状态的不同,采取相应的措施,防止南于电气设备、电气线路设计不当引起爆炸事故。

6.整体园区。针对我国现阶段化工园区的特点和现有监管能力严重滞后的现实,应构建政府主导、社会中介机构、企业一体化的综合管理体系。三方连带责任追究机制和化工园区相关安全技术标准都亟待完善,最大限度地把园区安全风险控制在可接受的范围内。我国化工园区建设的安全生产整体实施科学化、可视化、网络化的解决方案,全流程、全方位支撑突发事件的综合应对,引领安全生产从被动应付型向主动保障型战略转变。建设全过程、全方位、空间立体的企业安全生产系统,可以有效提高化工园区安全生产水平。

五、结束语

化工工艺设计范文第5篇

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,在整个项目设计过程中,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自控专业仪表选型,然后工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展,同时将理论和实际有机结合起来,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素,也越来越受到人们的重视。

二、化工工艺设计与路线选择

1工艺过程开发程序

化工生产是由预处理、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、工程放大、技术经济评价等方面的研究,以取得化工生产装置的设计、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取;一氯甲烷可以由甲烷(天然气)氯化的方法获得,也可以用甲醇和HCL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定

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中,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来完成。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,能生产出产品,且质量指标、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,但其只能占工厂建设的一定比例,是工厂可以承受的,不影响工厂整个生产。以甲醛工业生产现状及工艺路线比较为例,甲醛几乎都是采用甲醇空气氧化的方法制取。按所用催化剂类型,甲醛工业生产方法分为两类:a.铁、钼催化剂法:用Fe2O3,MoO3作催化剂,还常加入铬和钴的氧化物作助催化剂,甲醇与过量空气混合,经净化,预热,在320~380℃下反应生成甲醛。b.银催化剂法:用银丝网或铺成薄层的银粒为催化剂,控制甲醇过量,反应温度约为600~720℃。

2.2.3甲醛工艺路线的比较:

a.采用铁、钼催化剂法工艺路线的甲醛装置生产能力较大,甲醇转化率高于银催化剂法,可达95%~99%。甲醇单耗低,不需蒸馏装置,可以生产高浓度甲醛,甲醛成品中含醇量低,催化剂使用寿命长,但是铁、钼催化剂法生产一次性投资大,电耗高。

b.银催化剂法工艺简单,投资省,调节能力强。产品中甲醇含量少,尾气中含氢,可以燃烧,但是甲醇的转化率低,单耗高,催化剂寿命短,对甲醇纯度要求高。甲醛成品中甲醇含量高,只能生产低浓度甲醛。银催化剂法在爆炸上限操作,原料混合气中甲醇浓度较高,设备负荷大,因而建厂投资较低。但由于银催化剂法在600℃以上高温反应,催化剂银晶粒容易长大,加上银催化剂对毒物(FeS)极为敏感,因而催化剂寿命短。铁、钼催化剂活性高、寿命长,对毒物不敏感,单耗低;产品甲醛浓度高,含醇低,特别适用于作树脂、聚甲醛、脲醛及医药的原料。虽然铁、铜催化剂法工艺路线一次投资大,但是可以生产高浓度甲醛,在制取甲醛的下游产品时可以直接利用,不必浓缩,免去了稀醛浓缩增加的设备及动力消耗费用,以及对生产中产生的大量含酵废水的处理而花费的各项费用。就总体效益来讲,直接生产浓甲醛比先生产稀甲醛然后再把稀甲醛浓缩成浓甲醛,无论从投资费用来讲还是从环境污染与治理来讲都合理得多。因此,发展高浓度甲醛生产是我国甲醛工业发展的必由之路,也是加深甲醛下游产品开发的前提,通过上述的调查与分析后再进行工艺路线的选择就很容易了。

3 促进化工工艺设计良性发展的建议

3.1 化工工艺设计要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分,采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生产技术及最优化的工艺流程,从源头上控制能源的消耗,其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理,同时还应尽可能采取物物换热设计,实现能量的分级使用和回收,以节约能源的消耗,根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径,降低流体输送阻力损失,降低能耗。

3.2 积极改善生产环境

当前化工污染问题不可忽视,解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率,提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失,这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用;积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置,节约用水,并对废水进行再次回收利用,最大限度的节约水资源。

3.3 工艺设计理论研究与实践协调发展

当前工艺设计应用亟待拓展,这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展,并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型,摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算,目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题,并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。

三、结束语

化工工艺设计范文第6篇

“化工工艺”也称作化学生产技术,或者“化工技术”,本质上说是利用化学反应的原理将各类原材料转化为产品的方式、方法和过程。从我国当前化工工艺施行的步骤来看,一种化工产品从无到有要经历三个阶段。首先,对原材料进行处理,即初步的转化。化工产业所使用的原材料本身就具有一定的危险性,为了实现生产应用,这一阶段的化工工艺主要通过净化、提纯、混合等多种途径实现。其次,进行化学反应。这一步骤是整个化学工艺的核心,也是最容易出现安全危险问题的阶段。化学反应本身往往会发生热释放、有害气体生成等现象,其过程非常复杂,控制难度较高。再次,对产品进行精加工。从化学反应原理来说,化学是一种精确地科学,但在化工产业生产中,由于多种因素的干扰,所获得的产品往往存在杂质,需要进一步提纯和加工。这一过程中产品的形态虽然出现,但伴随着的精加工行为,产品自身的有害性会更明显。

2化工工艺设计中安全危险的判断

不难看出,化工工艺设计具有高度的严谨性、专业性,要求对安全危险的判断有丰富的知识和经验。经过分析,作者认为在分析化工工艺安全危险要素的判断过程中,可以从以下三个方面入手。

2.1化工工艺物料管理方面

化工工艺的设计中,针对原材料即物料的管理是很重要的,作为整个工艺流程的第一步,从选择、运输、存放到最终使用的整个管理环节,都应该遵循安全原则。化工工艺物料在不同的形态下,会表现出不同的化学性质,因此要明确这些物料在不同状态下的毒害情况,掌握促使其稳定性的方法,这样才能对当前的安全危险状态有一个明确的判断和认识。

2.2化工工艺设计途径方面

同一种原材料生产同一种化工产品,其途径是多样化的,在选择过程中要根据生产环境进行判断,设计出最安全、最优化的化工工艺途径;因此需要综合考虑,将产能和安全之间的关系达到平衡,积极展开新工艺和新技术的应用,降低对环境造成的污染,减少中间环节副产品的出现。

2.3化工生产设备方面

化工工艺设计中绝大部分是针对设备展开的,原料或半成品以及添加剂在设备内部进行反应,在化学原理的作用下产生一系列变化,会造成高压、高热、高毒的局部环境。除此之外,还包括各种潜在的安全问题,因此设备的安全性就显得十分重要。

3化工工艺设计中安全危险的对策

随着我国现代化工业的不断发展进步,企业对安全问题越来越重视,针对化工工艺的不同情况设置了安全危险要素控制体系。经过作者总结,主要有以下几个方面。

3.1运输及库存

这一方面主要针对化工原料而言的。由于化工原料存在的特殊性,在流通过程中必须加强运输和库存之间的安全控制,例如一些液态的原料,需要特殊的运输车辆,一些中间产品、副产品在库存过程中,要采用特殊的空间材料,避免泄露;对于一些需要大量使用的易燃易爆、高毒腐蚀性原材料,可以建立专门的运输管道控制危险要素。

3.2工艺路线

化工工艺路线的控制方面,一个重要的原则是减少生产的中间环节,减少生产中副产品的数量,而这本身就是减少或消除安全隐患的做法。很明显,进行化工工艺设计,有很多种工艺路线或途径,如果仅仅照顾产能,必然会造成较大的环境问题和安全问题。

3.3安全生产环境

安全生产环境对策是一种积极防御行为,除了在环境中采用安全设施之外,还包括实施安全生产制度的约束。尤其是针对化工生产环境设置安全防护设施,一旦出现危险事故可以最大程度地减少人员伤亡,典型的安全防护装置如:防火墙、防毒室、水封等。综上所述,在化工工艺设计过程中除了工艺路线选择之外,还包括原材料、设备、制度等多种因素,这些都是影响化工工艺设计安全危险的判断因素。

化工工艺设计范文第7篇

在化工生产中,采用的工作模式是在生产技术含量比较高、工作流程比较复杂等情况下进行的,并且生产的基础模式要按照规定的顺序进行,以及在优秀的工艺设计中完成。作为化工工艺设计人员要根据有关资料和科研成果对化工工艺进行编制,这样就可以形成一种生产工作的模式。从目前的现状来看,在进行化学工艺设计时,一定要对其进行全面的研究和总结,这样就能够获取准确的数据,并且还要保证编制的内容与预期的工作模式相符合。由于一般的生产工艺模式具有特殊性、复杂性以及多样性的特点,并且还具有管道复杂以及设备多等特点,这样在化工生产的过程中,每一个环节都会对生产质量和安全造成严重的影响。所以要重视每一个环节的生产,对于生产中可能发生的问题要采取预防对策,并且还要对生产过程进行监督和管理,主要包括:有专门的人员在现场进行质量监管等。但是在进行化工原料生产时,由于需要对原料进行化学实验,这样就有很多不稳定的因素存在,因此在进行管道布局时,一定要精细的操作,并且设计人员要具有比较高的技术水平,从而才能保证化工工艺的质量。

2化工工艺设计中的注意问题

2.1危险问题

不管是哪个行业,安全问题都是非常重要的,化学行业也是一样。同时由于化学行业具有特殊性的特征,所以对安全的要求更高,其中对于化学工艺设计中经常见到的安全问题要采取一系列的解决措施,从而就可以有效避免安全问题的产生。其一,要不断的完善和提高化学工艺安全设计,主要严格的检查工艺物料、阀门以及管道等环节,它们一定要与安全质量的规范相符合。例如:检查物料化学性质以及稳定性是否具有燃烧和防爆特征等。

2.2安装设计问题

在化学工艺设计中,设备安装设计是一个重要的组成部分,其主要包括:车间设备布置、设备的支架、设备安装检修以及设备安装施工等几个方面。同时有一部分化工企业由于没有高度重视安装设计以及没有认真的进行设备安装设计,这样就使得生产没有办法进行,从而严重影响施工的进度以及质量。此外,还有很多化工工艺的设计人员没有重视设备安装设计,这样就使得设备出现了返工的情况。因此在进行设备安装之前,一定要全面的检测设备的安装检修,主要包括:最佳的设备布置位置,以及保证所有管道运输的安全、畅通。

3完善化工工艺设计措施

3.1压力分析

管道设计是化工工艺设计的一个重要组成部分,也是整个化工工作的核心,所以在管道设计中,必须要根据有关的法律法规,采取相应的措施解决存在的问题,从而就可以进一步的完善化工工艺设计。对于管道设计中的压力,指的是对工作过程中所遇到的各种问题进行分析,从而确保管道设计工作能够更好地进行。

3.2设计要点

在进行管道设计的过程中,一定要遵循安全第一的原则。同时还要对不确定的因素进行分析,并且与有关的规范和准则相结合,这样就能够合理的解决设计中存在的问题。再次,作为设计人员必须要熟练的掌握材料、设备的使用性能和状况,这样就可以有效的避免工作中出现的混乱局面。此外,还要采取相应的措施及时的解决材料或者设备出现的问题,从而才能够保证生产的安全。

3.3材料选择

工作人员在对材料进行选择的时候,一定要根据材料所具有的性质进行最合理的选择,从而将材料所具有的优势最大程度的发挥出来。与此同时,还需要对材料使用过程中遇到的问题进行重视,并做好相应的预防准备工作,从而保证化工工艺工作的质量。目前,最为常见的化工装置材料主要有以下三种,第一种是铸铁材料,第二种是碳素钢材料,第三种是合金钢材料。不过在使用碳素结构钢材料的时候,一定不能与GC1级压力管道一起使用的;应该使用无缝钢管与GC1级压力管道一起使用。在输送有毒、可燃性介质的时候,可以使用碳素钢管道进行输送,不过还是要尽可能的少用或是不用,因为当温度高于四百二十五度的时候,碳素钢管道可能会出现石墨化的现象,这样会带来严重的危害。

3.4阻火器

3.4.1设计阻火器的要点

在化学工艺设计中,输送的管道有可能会发生燃爆或者爆炸的现象,并且还有可能发生火焰蔓延的现象,所以可燃气体减压之后,应该与明火设备进行衔接,这样就可以进入火炬头的排放气管道。

3.4.2用合适的阻火器

通常情况下,在进行阻火器选择时,首先要根据具体的使用场所选择合适的阻火器;然后当确定阻火器的位置和电火源的方向之后,使用的单向和双向型阻火器就随之确定了。除此之外,还可以根据工艺气体或者蒸汽的爆炸等级进行阻火器的选择和使用,其中选用的阻火元件的间隙要控制在或蒸汽爆炸等级值以下。

3.5安全阀

3.5.1安全阀的设置

在对安全阀进行设置的时候,场压力设计不可以超过外部的压力,并且设备或者管道系统的出口要被关断或者阻塞。同时安全阀设置的具置要可能会在压缩机的出口管道处或者被关断的容积式泵处。也可能会在经过气流的管道处。

3.5.2安全阀的选用

在对安全阀进行选择和使用的时候,必须要根据施工的具体情况进行选择,并且还要确定公称压力、温度压力以及公称通径。同时全启式的安全阀对气体或者蒸汽的排放效果是非常明显的;带扳手的安全阀对水蒸汽的排放或者清洁空气质量的效果是非常明显的。

4对未来化工工艺设计的展望

4.1化工工艺设计要体现低能耗

现阶段,大多数企业或者个人都会将能源的成本作为整个化工生产的总体成本的重要组成部分,但是实际的化工生产并不是这样的。进行化工工艺设计的目的主要是解决基础建设投资和能量消耗两个方面的问题,这样就可以有效的降低生产成本以及提高生产的效率,从而就要求化工企业不断的对能量消耗和生产投资两个方面进行研究,并且寻找他们的平衡点。例如:在一些比较大的分离装置上应用超临界流体。

4.2化工工艺设计要体现环保意识

在新的时代背景下,化工行业是一个能源消耗比较高的行业,并且对环境造成了严重的污染。同时近几年来,伴随着我国社会经济的高速发展,节能环保意识已经深入人心,化工企业要想不断的发展,就必须做好与时俱进,与时代的发展步伐相协调,并且在实际的生产过程中,必须要注意原材料的回收和利用以及将其再投入到生产中,这样就可以降低能源的消耗。再次在进行化工工艺设计的时候,一定要优化设计的内容,这样就可以解决环境污染问题,并且还能够保证生产的效率。此外,还要不断的完善和改进设备的生产装置,例如:减少废料的排放;在进行产品分离时,提供分离的效果;提高环保意识。

5结语

综上所述,化工工艺的设计是化工生产的基本前提和保障,所以,作为工作人员,必须要严格的按照国家的规范进行操作,同时还要高度的重视化工工艺设计的要点,这样才能尽量的降低危险。此外,还要做好安全管理工作,并且还要及时的发现设计的问题以及及时的改正,从而就能够有效的防止意外事故的发生。

化工工艺设计范文第8篇

在生产与加工石油的过程中,需要使用很多容易燃烧与爆炸的物品,而这些物品的装载都是通过管线来完成的,所以要经常对管线进行试压。在石油化工工艺的设计中最主要的技术要求就是对管线的试压技术。本文主要是分析管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用以及重要地位。

关键词:

管线;试压实验;石油化工;工艺艺术

在石油化工工艺设计过程中,必须严格要求各种工艺管道的安装质量,避免出现有些易燃易爆以及有毒的物质泄漏,造成严重危险的后果。为了保证管线焊缝的质量以及连接处的密闭性,在安装工艺管线工程中必须要对管线进行试压实验。由此可见,管线试压技术在石油化工中是必须要掌握的技术之一。

1管线的总体设计分析

在石油化工生产过程中,为了能够确保泵体在工作时能够正常顺利的运行,我们主要使用泵吸入管道设计。这样的设计可以观察偏心大小头的变径情况来预防在变径位置上积聚气体。在通常的设计中,在安装偏心异径管的时候主要采用项平安装,但是有时项平安装并不适合,就需要换成底平安装法,这种情况就出现在异径管和向上弯的弯头发生直连时。而底平安装法相对于项平安装法来说可以省去低点的排液。在安排泵的入口管线式要注意气阻、管线的柔性、设计逆流换热、热应力等因素影响;在石油化工生产中,进泵管线处不能出现气阻情况,可是一般在化工设计时经常会有部分部位出现气阻现象,其中最容易被工作人员忽视的就是进泵管线处的气阻。所以在设计化工工艺是不仅要符合工艺流程图还要注意气阻影响,确保泵的正常顺利运行。在管道设计中要使得泵嘴能够承受一定力度的管道推力,防止出现转轴发现定位偏移的现象。另外冷设备管线的更换以及对于高温管线的热补偿都要特别注意。逆流换热是指冷换设备中的冷水上进下出,这样就可以将水排空,不用担心当换热器没有水时会发生问题。换热器通常被安装在管箱端,这样当换热器因为热胀发生位移时就会影响连接端管嘴的管道,所以为了减少管嘴的受力,需要合理的分配重沸器的管线长度。

2装置管线的试压工艺技术

2.1试压工艺技术的准备工作对于有着复杂错乱,盘根错节的工艺管线的大型石油化工来说,在技术问题上的准备工作对于试压工艺技术的顺利进行是必不可少的。在试压前主要要做的准备工作是要设计出有关试压工艺流程的试压方案,试压方案必须仔细精确,对于试压的各个流程都要有一定的依据,每一个细节都要详细,例如试压工艺使用什么方法、介质、试压的步骤、顺利进行试压所必须的安全措施等。

2.2检查管线的完整性只有通过了管线完整性检验才能进行下一步的试压检验,否则是不能够进行后面的工作的。我们要根据石油化工的各个方面对管线的完整性进行检验,例如管线的系统图、简易试压系统图、管面支架图、管面剖面图等方面技术文件,由此可见,对管线的试压工作必须十分严谨。检验管线完整性要经过自我检查、复查与审核三个步骤;第一步自我检查是指施工人员检查自己负责施工的管线,第二步复查是对管线再次进行检查,以防出错。最后一步是在前面两步检查都合格的情况下进行的,有申报单位、质监对管线进行审核。

2.3试压工作的前期物资储备情况为了降低试压工作的危险性,防止发生危险情况,准备充分的必要的物资是非常重要的。空气、氨气等气体介质以及水、洁净水、纯净水等液体介质是管线试压的两大主要介质,普通的试压管线通常使用水来充当介质。在进行试压时要布置好现场,提供足够的物资,维护保养并且检查一切试压设备,另外主要的是要注意各种安全技术方法等。

2.4规范安全技术在进行任何有危险的工作前,让工作人员提前做好安全措施工作都是必不可少的,这在进行管线试压时也是需要的。我们要严格检查在试验时使用的液压管段,要确保管段的加固是安全的可靠的。在试压时的压力表必须有两块或者两块以上,并且每块压力表都必须是高于一点五级的精度,有着被测压力的两倍的量程刻度。液压试验进行的最适温度是在5摄氏度以上,并且在水介质中不能有空气。在实验过程中,不得让任何无关人员进入试验地区,工作人员不能任意进行操作,必须听从指令。在结束试压试验后,需要及时将结果记录下来,将试验时的临时盲板拆除。

2.5压力试验管线的压力试验是非常危险的,所以在进行试验时,试验区域五米之内不能让让无关人员进入或靠近,并且要挂上警告标志,工作人员只有在做好各种安全措施之后才能进入进行工作。在试压的过程中,一旦发现任何异常情况,例如设备发生故障、压力下降、油漆脱落等,就需要立刻停止试验,并对出现故障的设备进行检查找出原因。在检查过程中,如果是接头出现原因,就需要将压力调至零,再对接头进行维修,维修完毕再重新试压。如果是其他部位或设备出现问题,也必须按照安全措施来进行维修,然后在试压。在压力试验结束后,将试验结果记录下来,然后将只能在试验中使用的部件拆除掉,防止有些工作人员不了解,错用了设备或机器。

2.6气体泄漏性试验气体泄漏性试验是指检查试压试验中工艺管道或设备的连结点是否存在泄漏的情况,气体泄漏试验是在达到试验所需要的压力后一段时间时对设备进行检查,对每一个连接点的检查都需要经过几次反复的检查确认,然后再将检查结果记录下来。3结束语管线试压技术对石油化工工艺的设计十分重要,管线试压技术是提高石油化工生产质量安全保证的基础。所以,我们要不断提高管线试压技术,从而来提高石油化工的安全生产水平。

参考文献:

[1]于海章.工艺管线系统试压研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(02).

[2]陈尤冷.石油化工装置工艺探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2012(01).

[3]商庆伟,张辉.石油化工装置工艺的技术研究[J].黑龙江科技信息,2011(15).

[4]翁建斌.成品油管道带压封堵施工的注意事项[J].石油库与加油站,2015(06).

化工工艺设计范文第9篇

本文以管线试压技术为主题,探讨它在石油化工工艺设计中的应用问题。首先从管线的总体设计对其进行了简要概述,主要从试压工艺技术准备、管线的完整性检查、前期物资储备、安全技术规范等方面具体说明装置管线的试压工艺技术在石油化工工艺设计中的应用。

关键词:

管线试压技术;石油化工;工艺设计

1管线的总体设计

在石油化工生产中,主要采用泵吸入管道设计,其目的在于确保整个泵体的安全运行。其中,泵入口管系统十分重要,一旦有变径情况产生,就会带来严重后果,如气体积聚等现象,因此,需要做好偏心异径管的安装工作,一般而言,以项平安装为主,但遇到异径管、向上的弯头等存在直连现象,则需要以底平安装为准,两种安装方式均可省去低点排液。然而泵入口管线的布置还是需要十分小心,因为它会受到气阻的影响、管道柔性的影响、设计逆流换热的影响以及热应力的影响,所以,应该在布置管线时,从整体上进行任务部署,安装中进行对应操作,确保其准确与安全的安装。

2装置管线的试压工艺技术

(1)试压工艺技术准备大型石油装置有复杂的管线系统,需要认真检查与维护,才能更好的确保试压工作的安全进行。首先应该对试压的工艺流程图有一个明晰的了解,然后按照相应的设计原则,做好试压方案。但在整个流程的疏理方面,应该以与试压工艺相关的介质、方法、步骤、安全技术保障措施等为要素加以分析,做好准备工作。(2)管线的完整性检查对管线进行检查,必须从完整性、连续性、安全性等方面仔细考虑,然后分工对应性检查,这样,可以保证整个检查的有效性。若未进行此项关于管线的完整性检查工作,则应该禁止进行试压实验,以保证设备与人员的安全。在检查方面,要求态度严谨、认真、有耐心。所谓“胆子要大,心要细”,即需要以石油化工管道系统图、简易试压系统图、剖面图、平面图、支架图等设计图纸、相关技术标准,严格执行,对照每一根管线,仔细检查;另一方面,需要检查人员以规则流程行事,如自查、复查、审核,都需要认真进行。因此,需要以施工班组为单位,先进行以设计图纸为准的管线自查;还应该对管廊上的管线布置;管廊上敷设的不同管道种类如工艺管道、公用工程管道、仪表管道和电缆等进行仔细检查。然后,安排施工技术人员进行管线的复查,(注意,应该对该试压系统的每一根管线的复检);最后,应该对整个检查工作进行总结与评估,并上报给质监部门加以审核。经过这些检查工作后,才可保证试压的安全,所以,需要认真处置。(3)前期物资储备考虑到试压工作的危险系数较高,应该在试压前做好物资储备。从管线试压的气体介质方面看,主要有空气、干燥无油空气、氨气等;从液体介质方面看,主要有洁净水、水、纯水等;因此,试压阶段,往往以水作为一般性的试压介质,还需准备试压临时盲板、压力表、打压机等。另外,应该对机械设备进行检查、维护,保证试验中的正常运行。

3安全技术规范

管线试压工作在技术上,要求非常严格,以此来降低危险系数。在一般情况下,选择液压试验管时,管段长度以1千米以内为宜,对临时加固措施需进行复检以保证安全,在标识方面,以醒目、清晰为主;对试验用压力表需进行精度调整,以五级以上为准,最好是2块及以上为宜;对于液压试验系统的注水问题,需在5摄氏度以上的适宜温度进行,先排空气,待排尽后,若达不到理想的环境,需做好预防措施,比如防冻措施;试压中,试压压力以符合下式PS大于6.5取6.5为宜;若是强度试验,合格后需稳压30分钟,防止泄漏产生;泄压阀可以水平安装,也可以垂直安装,但安装时应注意阀体气流与水流进出口方向。如泄压阀排水口位置较远,泄水管路过长(>20m),泄水管口径宜比泄压阀规格放大一档,以防止泄流不畅产生背压,保证泄压阀阀前管网压力稳定。对于气体试压中,泄压原理与此相同,安装时需注意泄压气体是否排尽。在试压现场,对整个范围严格控制,可通过设置警戒线,并禁止闲杂人等入内;操作人员的工作应该严格按照指示进行,防止自主操作或随意开关阀门;一旦试验结束,应该将所有的临时盲板进行拆除,做好试压的数据记录。

4判断试压与泄压

判断试压合格的标准,首先是在准备阶段,应该对装置、管线种类、数量以及设计方案等进行检查,对流程进行核准,对方法、步骤、安全技术加以复核;其次,应该对气体、液体试压合格标准加以注意,要求以无泄漏、无压降、焊接接头无瑕疵(阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等)为合格。在泄压方面,泄压阀通常是根据系统的工作压力能进行自动启闭,一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时,即自动开启泄压,保证设备和管道内介质压力在设定压力之下,保护设备和管道,防止发生意外。泄压方面,应该以气体、液体排尽为合格标准。

5结语

在石油化工生产过程中,管道试压是一项不可忽略的环节,应该对其仔细研究,认真分析,确保安全、可靠运行,确保万无一失,以及做好整体的意外事故预防。

参考文献:

[1]李元培.石油化工工艺管线试压技术的设计与应用[J].环球市场信息导报,2012,(22).

化工工艺设计范文第10篇

关键词:化工工艺;化工设备;适应性设计

近几年来,化工设备的故障问题频发,尤其是在生产装备的应用中,往往存在着一些常见的隐患。由于化工工作的起点就是化工工艺。因此,只有将工艺和设备的协调性进行整合,才能够创造更多的利益价值,并减轻人员的工作量。同时,技术人员也要从设备结构的关联性入手,以低能耗为基础目标,体现设计的适应性。

1 适应性设备的要求

1.1 参数控制

适应性设备的要求主要体现在以下几个方面:第一,要注重化学工艺中的参数制定。首先,工作人员要选择适当的应用器材,ι璞钢泄丶部件的位置进行调整。其次,要将系统的运行状况考虑进去,在物质材料配比的基础上控制生产温度与设备承压力。只有能够满足以上条件,才能够体现生产的连续性。第二,尤其在重沸器的设定上,工作人员要通过电流量的控制,来对热管的温度进行调整,并以温度的稳定性作为监测方向,看设备是否出现了线损情况。如果参数出现了来回波动的现象,则说明内部管线的实际温度要高于预定温度,需要工作者进行重新规划。

1.2 设备材质规划

由于化工工艺中会排放出大量的腐化液体。因此,在设备机构的设计中,一定要注重防腐材料的使用。以“蒸发工艺”为例,如果不采取相应的保护措施,烧碱溶液会沿着纵向管道向下流动,并使管壁两侧的温度和压力上升,发生膨胀现象,直至设备被腐蚀。对于这种情况,操作人员要在内壁中附着上一层强力防腐薄膜,在设备外层加入强度较好的镍合金,这样才能够起到双重保护的作用,不使设备变形。

2 化工工艺与适应性设计

2.1 工艺参数的控制以及优化方法

工艺参数控制即是化工生产的必要条件,也是设备保护的关键保障。因此,工作人员要对控制过程进行管理,以满足物料配备的基础条件。第一,工艺参数的设定是指以化工生产的压力调整为主,以温度监控和物料配备比例整合为实际方向的化工操作行为。但在设计过程中也要对具体行为有一定的约束。例如:在物料的供给中要保持工艺的平衡性转换,在系统循环的条件下控制反应速度,体现相态性,进而满足工艺生产的创新。另外,在工艺方法设定的状况下,技术人员要注重烧碱蒸发装置的调整,对蒸发器中的实际温度进行测量,来实现压力的规划。

1、温度参数控制

化工生产中重要的控制要素就是温度。由于化工厂中的化学元素繁杂,不同溶液或气体融合下会出现不同的反应,对温度产生一定的影响。如果温度升高会出现设备内压提升,甚至出现爆炸的情况。因此,工作人员要在生产过程中设定每一种物料的配备比例,在调和后进行二次测量,保证不会出现因物料累积过多而出现的膨胀现象。因此,以温度为主的参数控制在化工工艺设计中相对重要。

2、压力参数控制

压力参数控制与温度有着极强的相关性。压力过高的情况主要表现在设备对材料的限制不当,内蒸汽出现饱和状态,影响了蒸发器的工作效率。一般情况下,工作人员会采用真空蒸发的手段来降低气耗,将空压器的外层加入冷凝装备。系统会随时对压力数值进行感应,并在蒸汽过高时发送冷凝信号,在设备中注入一部分水量,通过减少设备表面回温量的方式来达到控制的目的。另外,还能够通过水环真空泵的排出方法来降低酸碱度,根据化工工艺的生产要求对排水管线进行布局,在表面凝聚器的两端设定衔接口,以保障设备压力能够得到缓解。

2.2 设备结构与防腐工艺的设定

逆流降膜工艺是许多烧碱蒸发中采用的方法。工作人员主要在蒸发器内包上一层降解膜,使酸碱值不恒定的溶液沿着管壁的一侧流通,形成液膜状的热蒸发气体。在高温的情况下,蒸发器中的物料会在加注压力的基础上进行加速,并克服压头中沸点过高的情况,形成较为明显的传热效能。但如果溶液不能够均匀的分布在管线之中,则很可能会出现设备顶部烧裂的情况。针对以上问题,设计人员应该利用造模器对能量进行吸引,在蒸发时间延长的基础上提升传感效应,使溶液能够在进入分离器时进行自动调整,实现化学元素的浓度降解。同时,设计者也要通过分离室的侧面排出网将底部的浓缩液抽出,达到合理设计的目的。

在化学工艺的制碱工业中,防腐材料的利用使必不可少的。一般情况下,设计人员会在化工设备外加入一面保护层,并涂抹上镍合金对外部强度进行加固。由于合金的可塑性较强,在高温下也不会出现弯曲变形等情况。因此,在化学设备中的换热器、管道内壁中都要进行涂抹,以体现内部结构的紧密性。

2.3 设备结构安全与检验

设备结构的安全检验也是化工工艺适应性设计的主要方式。首先,工作人员要根据具体的生产环境进行结构检验。例如:工艺设备中的压力容器有着一定的特殊性,如果内部元件缺失,则会在化学溶液的流向下发生一定的物理反应。因此,工作人员要对零件进行加固,利用换热器尺寸的调整方式来达到工艺改进的目的。同时,也可以在管道的弯曲部分加设一层椭圆形的方垫,以此来起到防震的作用,避免工业生产中管道内部浮动的情况出现,稳定设备的传热速度。同时,也可以利用一些无污染、能耗低的物质进行物料的配备,体现设备结构的合理规划。

3 结语

综上所述,化学工艺与化工设备的适应性设计在生产中是非常重要的。工作人员应该在参数制定的基础上使内部温度及压力得到控制,并通过设备结构的设计来保证系统的安全运行,体现化工工艺中的节能与环保性,为化工产业的可持续性发展奠定基础。

参考文献

[1]刘迅升,姜澄. 对化工工艺中设备安装设计的思考[J].化学工程与装备,2015(11).

[2]陈华燕,陶娟娟,贺家伟,应俊强.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理,2016(11).

[3]王硕,欧阳洋,马晶,孙威.化工工艺与设备适应性设计[J].辽宁化工,2012(02).

[4]马玉庆,邱少林.化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].化工管理,2015(11).

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