化学工艺的设计与化工设备安全性的评价探析

2017-03-05龙升东莞市东正安全环保技术有限公司广东东莞523000

化工管理 2017年5期

龙升（东莞市东正安全环保技术有限公司，广东东莞 523000）

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随着工业化发展进程不断加快，我国化工产业发展迅速，无论是企业规模还是生产能力，均得到了长足的发展和提升。受行业特殊性影响，化工生产客观存在一定的危险性，随着化工企业规模的不断扩展，化工生产安全问题受到了越来越多的关注和重视。笔者即从化学工艺设计和化工设备入手，就其安全性评价，发表几点看法，以供相关单位参考。

化学工艺；设计；化工设备；安全性；评价

化工行业作为现代工业的重要组成，在社会经济发展过程中，占据重要的地位。化工生产所用原料较为复杂，易燃易爆、腐蚀性、毒性材料较为普遍，且生产工艺多涉及高温、高压等极端条件，安全风险系数较高。随着化工产业规模的不断扩张，其安全风险也随之增大。因此，在化工产业发展过程中，通过科学、系统的安全分析，加强其安全评价和安全管理，具有重要的现实意义。

1 化学工艺设计安全评价及注意要点分析

1.1 基础资料有效性及完整性

化工工艺设计所使用的基础资料，多是由相关科研单位整理提供的，整体偏于理论性研究，普遍缺少实验验证及工业实际生产方面的相关内容，与常规性化工生产装置存在较大的差异，故而其完整度和可用性不能充分满足化工工艺设计的实际要求。因此，相关设计人员应通过相应的检测实验对生产数据进行检测，以确保数据的有效性和科学性，进而实现对化工工艺的设计优化。

1.2 化工设备选型设计

化工生产是一项系统、复杂的工作，工艺条件较为极端、苛刻，在化工工艺设计过程中，经常会涉及诸多压力管道、压力容器、耐高温设备等特殊设备的设计问题。随着现代科学技术不断发展，尤其是材料科学的发展，现代化工设备的种类越来越丰富，同一种生产设备，可能存在多种不同的材质，且设备规格也不仅相同。因此，在进行化工设备选型设计时，设计人员应注意以下几点内容：一，设备选型与化工工艺需求一致；二，如化工生产对于设备具有特殊性要求，在化工工艺设计中也应有所体现；三，如化工生产装置规模、投资庞大，在进行设备选型过程中，应注意整体的协调性、合理性要求，并对装置整体的设备设计和生产管道设计进行优化，保障工艺设计安全性的同时，提高整体设计的科学性和合理性。

1.3 设计周期要求

随着社会经济不断发展，化工工艺设计市场竞争越来越激烈，部分设计单位为提高自身市场竞争力抢占市场，会相应缩短化工工艺设计时间。在有限的时间内，化工工艺设计质量往往得不到保障。甚至还存在化工生产过程中，进行工艺设计变更的情况。对此，设计单位应正确认识化工工艺设计的重要性，科学协调设计质量与设计周期间的关系。

2 化工设备安全性评价分析

2.1 化工反应过程的设备安全分析

化工反应过程是化工生产的主体过程，其安全状态直接影响着整个化工生产的安全状态。在化工反应过程中，同时存在着生产化学反应，和传热、传质等物理反应，不同的反应之间还存在着相互的作用和影响。因此，在化工生产过程中，首先应确保反应器设备的安全，通过反应器及反应过程的安全管理控制，提高化工生产整体的安全性。

化工反应主要具有连续性反应和间歇性反应两种，前者具有生产稳定、安全性好等优点，是化工生产的主要反应形式，后者过程较为简单、操作弹性大，安全管理较为困难。但并不意味着间歇反应就是不安全的和落后的，需结合化工生产实际需求进行选择和调整。

2.2 化工反应路线的安全性分析

通常情况下，一种化学反应具有多条工艺路线可供选择，在实际应用过程中，相关人员应优先考虑危险物质的消除要求进行选择，同时积极使用无害或低危险性物料替代传统的高危险性物料，具体包括新技术、新设备的使用以及更换更有效、低毒性的催化剂等等。此外，还应提高生产废料的回收利用，提高资源有效利用率的基础上，提高化工生产的生态效益。

以丙烯腈生产工艺为例，其催化剂主要分为钼酸盐类、锑酸盐类以及钒铝氧氮化物三类。其中钼酸盐类催化剂使用较为广泛，传统的Mo-Bi系催化剂的催化活性较低、且脱氢能力相对较差，替换使用Mo-VNb-Te复合型催化剂后，不仅有效提高了丙烯腈收率，并且降低的反应生成的条件，提高了化工设备和生产的安全性。

2.3 安全防护设备的使用

虽然在化工生产过程中，操作人员会对生产工艺参数进行严格的控制，但仍可能出现超压、超温等非正常工艺条件问题，影响装置的安全生产。因此，化工企业需从安全的角度对此类非正常情况进行预防，通过安全阀、防爆片等安全设备的合理使用，提高装置的生产安全。此外，对于生产安全危险性较高、反应复杂的生产装置，应使用连锁机构进行安全保护，以实现生产安全的自动控制。