张凤英

摘要：随着我国生产技术的不断提高，对于化工工艺的设计质量也有着十分显著的要求。在以往的化工设计中，由于设备的不完善，导致其生产体系的完整受到很大的困扰，已经无法满足当下化工企业的生产需求。因此，一定要提高化工工艺设计人员的技术水平，使其按照科学、合理的设计流程来操作，同时还要对现有的化工设计工艺进行有效的完善，为我国化工企业的长期发展创造良好的途径。本文也会对化工工艺设计的现状及存在问题进行全面的探讨。

关键词：化工工艺设计；现状；问题；探讨

一、 化工工艺设计的定义

根据以往的流程定义，化工工艺设计总共包括三个方面：设备布置、工艺流程及管道布置三个方面。就是提出工艺参数让土建专业、设备专业的选择型号、基础，绘制工艺流程图后，根据设备专业及土建专业的图纸定出设备布置图，协调完成，最后配管，定管道布置图纸 。

二、 化工工艺设计的现状分析

化工工艺往往会由于化学工业的资本密集性以及工艺失败可能造成的巨大物资上的损失，导致在变革过程中遇到非常大的阻力，影响到化工工艺的发展。通过分析化学品生产成本的构成，我们能够得出基本建设的投资以及原材料占总成本的主要份额。由于装置往往需要多年运转，并且费用较大，在化工工艺设计中将许多已经有五十年使用期的装置进行改造，扩大装置的能力，解决薄弱环节所需要的费用比一套新建的装置要便宜很多。按照这个趋势进行分析，在2020年所销售的工艺设备产品大约有四分之三是由1999年就运转的装置生产出来的，可是由于这些老旧的生产装置不具备新时代的环保要求，因此，化工企业应对这些老旧的设备进行性能上的革新，采取新的创新技术增强其生产能力从而确保化工生产的环保性和时效性。由此可见，要想提高化工工艺的设计质量，就必须对现有的生产设备进行必要的更新和完善，这样才能提高企业的生产效率，增加企业的经济利润。

三、 化工工艺设计过程中的主要问题

3.1 化工生产过程中的安全生产问题

安全生产是化工企业生产的重中之重，因此，化工工艺的设计不但要追求化工生产过程中的经济效益还要重视化工生产中的安全性设计。这样才能及时的发现问题、解决问题，防止化工生产过程中事故的发生，从而达到安全生产的目的。为了确保化工工艺设计的安全性，在化工工艺设计的过程中，我们有必要对其工艺路线、生产装置、以及管道和阀门等方面进行设计。另外，化工工艺设计过程中使用的工艺原料，在使用之前也必须对其化学性质、反应活性以及易燃、易爆性等进行测试，以便更好的掌握其化学性能，避免危险事故的发生。在工艺路线的设计方面，设计者们应该考虑怎样才能最大限度的减少、降低危险物品的使用量。一旦反应中要大量使用易燃、易爆物品，那么即使这个化工工艺路线设计的再合理，我们也不应该继续采纳这个设计路线。

总而言之，化工工艺不但要符合标准规范以及相应的法律法规，还需要重视辨识安全危险，加强安全控制，对生产过程进行监控，及时发现问题解决问题，有效防止和控制事故发生，达到安全的目的。

3.2 设备安装设计问题

在化工设计中设备的设计安装问题，是一个必须引起重视的问题。在化工生产之前，设备的安装设计问题没有处理好，就会给化工生产带来不必要的损失。但是在化工工艺设计的过程中，设备的安装问题往往容易被设计者忽视，其实设备的安装设计在化工工艺设计中起着非常重要的作用。工艺设计人员切不可为了跟进施工的进度而忽视对设备安装的设计，这样只会因小失大，最终无法保证整个工程的质量。因此，设备安装设计在化工工艺中一定不能被忽视，若是设备安装设计出现问题，那么工艺设计就不能算是完善的设计，就会给装置维修、生产操作带来消极影响，更严重的可能会影响到整个安全生产。

四、 提高化工工艺设计的具体措施

4.1、化工工艺设计要体现低能耗

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的部分，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内容。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。需解决的重点是能量消耗大和基建投资高两个方面。降低能耗及其相关投资的课题研究常常颇为见效，例如应用超临界流体于许多大型分离装置。当前的研究表明，一些系统的能源费用可以低于许多常用的技术，诸如蒸馏、恒沸蒸馏和萃取。能耗的降低是工艺工程设计和研究的重要内容。HEN 分析提供了一个简单的手段，使整个过程中的热流变为可视的，从而弄清各种不同物流和热流可以进行热交换，以减少对加热和致冷的能量需要。通过HEN 分析可以达到最小的能量利用和交换器数量。HEN 分析已经用于一些工艺过程设计软件包，可在新装置设计中应用，也可在现有装置的改进中应用。在分离范围内，许多研究工作都在寻找替代蒸馏的方法以达到节能的目的。但这方面的效果不很大，因为要改变就要花费基建投资，这常常难以与节能所降低的成本平衡；另一方面，蒸馏也有不少改进技术既可节能又省投资。蒸馏塔的串联是节能的主要措施，串联中将一塔的顶端汽流作为另一塔的热源，这种操作与多重蒸发类似，但是应用中需要完善解决工艺过程的控制问题，包括工艺控制技术和实时组份傳感器等，同时需要重视这种串联塔的关停问题。

4.2、要能体现降低基本建设投资

化工工艺是一种密集型产业，一般很少进行生产工艺的改革，除非在其化学研究成果上有重大的突破，能使化学工艺得到完善与提升，否则只是通过改进现有的设备装置、扩大生产能力等方式来提升生产效益。如通过优化工艺过程、减少设备尺寸等方式实现低的基建投资。例如，Higee化工工艺设计，可以应用于蒸馏塔的改造，从而有效的提高了蒸馏效果，使得化工生产取得了良好的经济效益。

4.3、化工工艺设计要发挥环保优势

随着全球环境污染的日益加重，人们的环保意识也在不断的提升。在我国化工企业生产过程中，通过采用节能环保的原材料、制定降低能源消耗措施、等方法，来达到绿色化工生产的目的。另外，还可以采用环保型化工工艺的设计方式来减少化工生产对环境污染的程度，但在该过程实施中，一定要从以下两方面去考虑：其一，在保证化工工艺设计质量的同时，对现有的化工生产装置进行扩大和升级。其二，对传统的化工工艺设计进行全面的改进和调整，引进新的工艺设计方式，充分发挥化工工艺设计的环保优势，从根本上提高化学反应速率和产品转化几率。

结束语

综上所述；总之，化工工艺设计对化工生产起着极为重要的作用，它决定着整个化工生产的成败。因此，我们必须了解化工工艺设计的现状并对其中存在的问题进行分析，这样才能有效避免实际化工生产中出现的问题，给人们带来不必要的经济损失。可以说完善化工工艺设计是保证化工生产安全、提高化工生产效率的关键，必须引导我们的足够重视。

参考文献：

[1]任巍.化工工艺设计的现状及存在的问题探讨[J].中国石油和化工标准与质量.2013（8）

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[3] 刘志君.化工工艺设计的现状及存在的问题探讨[J]化工管理.2015（11）20-21