探讨化工工程中化工生产工艺

徐婷婷

连云港智清环境科技有限公司

摘要：在当前时期，我国的化工行业得到了飞速的发展。在发展的过程当中，也有着一定的问题。这些问题的存在严重阻碍了我国化工行业的高速发展。因此，对于当前的化工工艺应用技术进行改进优化是非常有必要的。而且对于化工工艺应用技术的优化，还可以帮助企业减少在化工产品生产过程当中所消耗的原材料的数量，从而实现节约资源保护环境的目标。并且通过对化工工艺应用技术的优化还可以提高化工企业生产的效率，推动化工企业生产产品质量的提升，从而推动我国化工行业的良性竞争，不断提高我国化工工业的发展水平。

       关键词：化学工程；化工生产；工艺；

1、关于化学工程的相关内容概述

        在进行化学生产的过程中，通常需要化学物质来支撑整体工作的进展。针对化学工程进行深入的分析和探究，化学工程整体分为五部分。

1．1单元操作内容，一般情况下，在进行化学工程生产的过程中，需要涉及较多的操作环节，例如萃取、结晶、传递和反应等，这些都被统称为单元操作。在进行实际生产的过程中，这些单元操作工程众多，为了化工产品的生产发展得以推动，要切实提升这些单元操作的效率，进而将化工产品质量控制的作用充分的发挥出来。

1．2化学工程汇总化学反应情况，对于整个化学工程而言，化学反应有着十分重要的作用与价值，更是整个实践化学生产的核心，化学反应能够直接影响到化学产品的生产成本以及质量，若化学反应的效果不佳则必然影响到化工产品的质量。现阶段，我国科学技术提升迅速，各种生产技术层出不穷，对于各种化学反应的应用和研究更加深入，这对于化学工程的进一步发展有着十分重要的作用和价值。

1．3化学生产中传递和吸收的过程，在这个阶段中，其实是对化学反应和单元操作两个阶段的承接，是经过一些化学反应而出现的一些变化，在此阶段动量以及热量都会进行传递和交换。

1．4针对化学工程的热力学，在此过程中，关于化学物质的研究更为重要，研究化学反应中传递方向和限度，提供充分的数据支撑保障化学产品的生产顺利进行，有效融合相关生产工艺和实际理论[1]。

1．5针对其他单元的研究，在科学技术发展的过程中，需要不断完善化学系统，在实际应用的过程中融入新型的化学设计与工艺，在提升效率的基础上降低原有的化工消耗量，进而显著推动化学工程的发展与进步。

2、我国化工生产的现状

       2.1化工生产效率较低

我国三大工业存在一个相同的问题，那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面，其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣，再加上化工生产设备存在质量问题。例如，在生产化学肥料时，反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度，进而导致化学反应不充分，最终导致废气问题出现。另外，如果化学反应不充分，那么最终形成的化学产品合格率就比较低，难以满足人们生活的使用需求[2]。

2.2对自然环境污染较为严重
化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一，尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现，水中的污染物严重超标，进而导致水源受到污染，间接影响到周围的土质，导致范围内的环境出现失衡问题。另外，化工企业为了节约生产成本，违反国家的环保法律，直接将一些化工废料排入到自然环境当中，进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中，化学生产的连续性较低，进而导致整个化学工程反应迟缓，工程的进度受到严重的影响，进而导致整个生产环节出现脱节现象，这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说，我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差、“三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在，严重阻碍了我国化工生产的发展。
3、化工生产工艺流程
       3.1原材料预处理
为了确保化工生产中反应能够充分地进行以及降低原材料使用量，通常各企业在生产前都需要进行原材料预处理。目前在化工生产中对原材料进行预处理的方法众多，根据材料状态可以将其分为三类：（1）固体原材料预处理。化工生产中固定原材料预处理环节主要是溶解、粉碎或混合。（2）液态原材料预处理。液态原材料预处理上通常为过滤、预热蒸发。（3）气体原材料预处理。气体原材料预处理主要为净化、加温或加压。对此，各化工企业在生产前应依据产品实际选择适宜的原材料预处理方法，这样一来既确保生产有效开展，同时对于降低成本也大有帮助[3]。
       3.2各步化学反应控制
化学反应是化工生产中重要环节，其反应情况直接决定了化工产品的质量，这就要求企业必须基于相关生产规范对各部化学反予以严格控制。从实际来看，化工生产中所涉及反应种类众多，并且不少反应发生条件相互矛盾，比如某些化工生产反应过程中需要进行加温，而另外一些则要冷却，因而为了确保化工产品质量企业必须对各步化学反应进行准确控制。对此，化工企业首先需根据产品生产所涉及化工反应予以掌握，随后在此基础上对反应中所需仪器设备、条件等分析出来，之后根据化学反应不同环节制定出相对应的控制与保障措施，最后还需做好化学反应过程中的监控工作，从而确保生产中各步化学反应得到切实有效的控制。

       3.3分离产物与精制
通过前面所进行的各项准备以及呼吸反应后，就可得到初步产物。然而这离预期想要获得的产物还相差甚远。因此，还需要对产物进行分离与精制。在分离完成后，切勿马上将杂质当作废物处理掉，因为大部分杂质还能够重复利用，变废为宝，在保护环境的同时还能够提升原材料的利用率。由于产物的分离纯化与最终产物的产率密切相关，并且在很大程度上关系着企业的经济效益。所以在选择化工生产设备时，企业必须要全面考虑到设备对化工工艺产品产率的影响，选取最佳反应设备，从而不断提高化工生产的效益[4]。
4、化学工程中的化工生产工艺
       4.1优化化工生产工艺技术
化工生产工艺技术的优化首要需对化工反应中的各项原理以及条件进行研究。如乙烯包括长碳链断裂为短碳链、乙醇脱水、裂解等多类化学反应，此时则需对其化学反应进行探究与分析，并选择出原料获取便利、能源节约、经济效益最高的化学工艺。然而，不同原料其生产工艺也各不相同，所以，还需结合实际情况来优选工艺流程，以保证化学工艺流程与化学工程需求相符合，以保证化工工程的绿色环保以及高效运行。换句话说也就是应当结合实际化工生产情况，优化工艺技术。
       4.2改进化工反应技术装置
化工反应条件与技术是化工生产的基础要素，并且也是提升化工生产工艺水平的重要因素。只有确保化学反应条件充分，才能促使化学反应效率提升、减少废料产生率，从而获得良好的效果。如，精馏塔里的作用力变化过程中，回流比降低。然而采用热泵蒸馏等技术则能够将分离过程中的能耗降低。随着吸热反应温度降低，供热温度也逐步下降，由此能够对副反应的产生起到一个限制的作用，从而将产品分离时以及反应时的能耗损失降低。采用新型隔热材料可以将热能损失降低、采用高效填料与传热装置则能够提高化学反应中的转换效率以及传热性能。
       4.3妥善处理化工废弃物品
化工反应技术与条件对于化工生产而言固然重要，但是其废弃物品的处理也不容忽视。在我国相关法律中明确规定，严禁化工生产所产生的有毒污染物或重金属直接排放到江河湖泊当中，有毒废弃必须经过处理后才能够排放到大气中，所以只有严格处理化工废气物才可以有效减少环境污染。最为简单的方法是，将化学反应后沉淀的方法，将重金属离子转化为化合物进行沉淀，从而减少其对环境的危害。此外，废气处理则应在排放装置的顶端、中部装置有效的处理系统，用以过滤有毒粉尘气体。
5、降低我国化工生产污染的措施
       5.1优化反应环境，强化反应条件
反应条件是化工生产中最为重要的环节，为了达到最高效的化工反应，提高生产效率，降低废料的出现量，反应条件就必须做到最好。所以，提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用，进而保障生产过程中的高效性，降低化学废料的产出量。
       5.2做好废料环保处理工作
目前，我国法律明文规定，化工生产中产生的重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外，还有我们常见的废气，这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单，就是通过化学反应的原理，将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来，进而降低废水的污染度。
       5.3从化工生产技术入手
只有从化工生产技术入手，才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如，生产氧气的方式有很多，那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢？因此，我们应该针对生产环境的不同，选择科学的生产方式，对于原料的选择更是应该灵活应对。
6、总结
       总之，化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究，更多的技术点还有待进一步的强化，自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到，因此，则应该更加努力的加强研究，对传统化工工艺进行优化。
参考文献：
        [1]胡敏达.石油化工装置工艺管道的设计[J].化工管理，2021(25):145-146.
        [2]杜夏丽.浅析化学工程中化工生产工艺问题及措施[J].当代化工研究，2020(17):140-141.
        [3]葛美珍.化学工程中的化工生产工艺分析[J].化工设计通讯，2020,46(1):59,65.      
    [4]王小晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析.2021.