化工行业中工艺流程设计对安全生产的影响

赵宗强  马林  王飞

新疆圣雄氯碱有限公司   新疆维吾尔自治区  吐鲁番市838100

摘要：近年来，随着人们生活水平的不断提升，化工行业迎来了巨大的发展空间，使其逐渐成长为我国重要的经济支柱，也提升了国家的综合国力。由于化工生产要用到各种化工原料，而这些原料具有易燃、易爆、毒性等特点，提高了化工生产的危险性，一旦出现问题，可能会引起大规模火灾、爆炸等问题。因此，设计人员必须提高对化工工艺安全设计的重视程度，全面分析化工工艺流程，将化工生产的危险性控制在合理范围内，避免给化工生产企业带来严重影响。

关键词：化工行业；工艺流程设计；安全生产；影响

1化工工艺安全设计特征

化工工艺是指通过化学变化、物理变化将原材料转换为产品的过程。整个过程非常复杂，很容易受到各种外在因素的影响。只有合理控制危险因素，才能安全生产出合格产品。化工工艺流程主要包括原料处理、化学反应、产品精制等环节。其中：原料处理是让原材料在化学变化、物理变化中达到能满足行业标准规格和状态的过程。结合生产实际，不同原料要经过各种预处理，如乳化、提浓、净化等工序。化学反应作为化工工艺流程中的重要环节，也是日常化工生产中的主要步骤，通过将压力、温度等因素应用到预处理过的原材料中，致使原材料在不同条件下出现各种化学反应，从而得到预期的产品。值得注意的是，现代化学反应类型趋于多样化，如还原、氧化、磺化、聚合等，经过化学反应后，能生成各种混合物。产品精制是化工工艺流程最终环节，将混合物进行分离，解决混合物内部的杂质和副产物，从而生产出满足要求的产品。因此，工作人员在进行整个化工工艺流程操作时，要保证每个步骤均正确，才能完成原材料在特定设备和操作条件下进行物理和化学的转变。

2化工行业中工艺流程设计对安全生产的影响

化工行业是高危行业，工艺流程设计是化工企业生产的基础。工艺流程设计对安全生产的影响是非常重要的，具体体现在以下几个方面：（1）安全性。工艺流程设计的合理性直接影响到化工企业的生产安全，如在设计过程中应该充分考虑化学反应的特性、反应条件、反应物的物性、热力学和动力学等因素，防止因设计不合理而引起的事故发生，保障生产车间的人员和设备的安全。（2）稳定性。工艺流程设计的稳定性是保障企业生产质量的关键，如设计过程中应该考虑到原料的精度、质量、供应等因素，保证反应的稳定性，避免不必要的损失和浪费。（3）经济性。工艺流程设计的经济性是企业生产效益的重要因素，如设计过程中应该充分考虑原材料的利用率、能源的消耗、工艺流程的简洁性等因素，优化工艺流程，提高生产效益。（4）可持续性。工艺流程设计的可持续性是企业长期发展的重要保障，如设计过程中应该充分考虑环境保护和资源利用的问题，推广绿色工艺和技术，实现可持续发展。

3化工行业工艺流程设计中安全问题的控制方法

3.1加强化工设计人才的培养

化工企业与其他行业不同，其工作内容繁琐复杂，因此，在很多化工企业的工艺岗位上，会经常出现专业人员紧缺的问题。针对这一问题，国家相关部门已经提出了相应的解决措施。例如：加大在各个院校的招生力度，优化化工企业的人才结构。化工企业针对这一情况，也实行了相应的解决措施，对化工设计人员进行统一培训，通过委派企业设计人员出外进修培养和掌握实操技术，对工艺反应、工艺过程、操作条件和事故应急措施等进行充分了解和认识，达到灵活运用和发现问题的处理能力。不仅如此，员工还要在统一培训中不断提高个人的综合素质，在提升自己的过程中丰富自己的理论知识，对设计工作进行全面统筹规划。

3.2提前了解反应流程中使用的物料

在进行设计前，需要提前了解好各个物料的物理性质、化学性质、危险隐患等。进行工艺设计时，需要对所掌握的资料进行详细分析与总结，有针对性地重点关注危险系数高的物质。这种在工艺流程设计前将所有信息熟记于心的行为，会使得工艺流程设计时更加得心应手，而且可以熟练地推断出各类风险发生的可能，可以保证此工艺流程的安全系数达到最大。

3.3科学化选用反应装置的材料

由于化工行业的高风险性，在进行反应装置的设计时，需要对该反应存在的潜在风险以及可能出现的安全隐患进行详细分析与考虑。比如，详细分析反应装置在实际运用中可能出现的故障频次、故障发生的原因以及产生的后果等，在这个基础上，对反应装置进行优化和升级。同时，与传统简单的搅拌、混合等非化学反应工艺相比，化学反应的工艺流程较为复杂，对环境以及反应装置的要求较高。因此，在实际设计过程中，需要分类考虑工艺流程的实际情况。如可以根据物料的反应方式将化学装置分为两大类，分别为间歇性反应装置和连续性反应装置，也可以根据反应装置自身的结构特点进行分类，主要分为管式装置、塔式装置、釜式装置等。每种不同的反应装置所适用的范围和条件都不相同，在实际化学生产中，应当根据工艺流程进行具体选择，一旦选择的反应装置与工艺流程不匹配，那么不仅会造成物料、能源等浪费，还会对企业生产造成不良影响，甚至会引发安全事故，给企业带来巨大的损失。对反应装置型号大小的选择，在工艺流程设计中也是较为重要的一个环节。因此，选择反应装置时，需要根据工艺流程的具体特点进行选择。此外，在对反应装置进行选择的同时，还要考虑反应装置的工艺适用性、风险评估等多方面因素，并且将其与此工艺流程的类型、操作步骤等环节相结合，最后选择出安全系数最高、稳定性最强及以及经济效益最优的反应装置。在选择反应装置时，还需要考虑的一个因素就是反应装置的材料，选择时应充分考虑其物理性质、化学性质以及介质类型，比如温湿度、压力流速、腐蚀性等，然后根据工艺流程的要求，选择出质量较高且抗腐蚀性较强的材料。此外，在考虑工艺流程需要的基础上，需要对反应装置材料的可加工性进行充分考虑，因为这些因素对于后期反应装置的生产加工都会产生直接的影响，所以在选用反应装置时需要考虑以上所有因素。

3.4做好化工设备材料的防腐蚀保护

（1）选用耐腐蚀的材料制作化工设备。这种材料主要包含合金，高分子聚合材料以及一些抗强酸、抗强碱、抗腐蚀能力较强的非金属材料。通过这些材料制作的化工设备，通常耐腐蚀能力较强，不仅可以延长化工设备的使用寿命，还可以增强工艺流程操作的安全性。虽然耐腐蚀性材料的成本通常很高，但是从长远的经济效益考虑，选用耐腐蚀性较强材料制成的化工设备，使用寿命远超于其他设备，而且化工设备有时会置于高温潮湿的环境，如果选用普通材料，设备的维修更换频率也会极大提高。因此，从长远考虑来看，选用耐腐蚀性强的材料制作化工设备并不会造成投入成本的增多。（2）可以在化工设备中加入缓蚀剂，利用缓蚀剂降低化工设备被腐蚀的可能。化工行业生产过程中，通常会使用大量的水，而且化工设备长时间放置于潮湿的环境中，设备与水以及空气中的氧气会发生电化学腐蚀反应，如果利用好缓蚀剂，就会极大降低电化学腐蚀反应对化工设备的损伤。此外，化工行业在日常生产中应当定期对化工设备进行严格检测，一旦发现问题，应当立即维修检查，降低因化工设备损害而带来的安全生产问题。

4结语

目前，我国化工行业正在迅速发展，化工行业中的各个生产工艺环节仍然存在着很多危险隐患和未知情况。因此，化工企业的工艺设计人员要强化工艺流程设计的研究力度，从反应原料、反应路线、反应装置等方面入手，对工艺流程设计进行不断优化升级，提高化工工艺流程设计质量，进而提升化工行业生产的安全保障能力，推动化工行业的安全平稳发展。

参考文献

[1]崔现国.化工工艺设计中安全问题及控制管理[J].化工设计通讯，2018，44（12）：91-92.

[2]王翔宇.化工工艺设计中安全危险的问题[J].化工设计通讯，2019，45（1）：110.

[3]韩庆荣，耿来红，王振，等.浅析化工工艺设计中安全危险问题[J].化工管理，2019（11）：190-191.