化工設計范文精選

摘要：有機氟材料領域是國家鼓勵發展的產業，由于氟化工行業具有易燃、易爆、高毒與高腐蝕性的特點，因此在裝置的工藝設計中，需做好周密的策劃。應重點關注反應器的設計及裝置布置的功能分區，同時應重點考慮工藝的安全環保與個體防護。

關鍵詞：氟化工；工藝裝置；設計

我國氟化工行業經過50多年的發展，已形成無機氟化工、氟碳化學、氟聚合物及含氟精細化學品4大類產品，特別是經過“十一五”、“十二五”期間的高速發展，我國氟化工行業已取得令人矚目的成績，氟化工已成為國家戰略性新興產業的組成部分，對促進我國產業結構調整與產品轉型升級起到十分重要的作用。氟碳化學合成一般是指低碳鏈烴或含氯烴類上的氫原子或氯原子被氟取代形成統稱為氯氟烴的物質，其中的氫與氯可能被氟完全取代最終轉化為全氟烴，主要用作制冷劑、清洗劑、發泡劑及滅火劑等。隨著《蒙特利爾議定書》的實施，氯氟烴（CFCs）及含氫氯氟烴（HCFC）被限制使用，已逐漸被氫氟烴及全氟烴所替代。本文就傳統氟化工——氟碳化學的主要工藝原理、工藝過程、工藝特點、反應器設計及在設計過程中應重視的問題及自我防護等方面進行探討。

1主要工藝原理

傳統的氟碳化學主要是以氟取代C1∽C3碳鏈上的氫或氯或氟加成到不飽和碳鏈上，主要產物有氫氯氟烴、氫氟烴或全氟烴，反應用的介質主要有氟化氫（或氟氣）及含氯烷烴或含氯烯烴，典型反應機理如下：zHF+R-Clx—R-ClyFz+（x-y）HCl反應主要有液相法與氣相法兩種工藝，液相法的反應進料為液體，氣相法的反應進料為氣體，轉化后的主要產物為氣體。之后反應混合物經脫氯化氫、分離多余的氟化氫、精餾等工藝得到產品。

2工藝過程

本文作者：房亞君作者單位：大慶石化公司塑料廠

自動化儀表的設計和施工

1施工前策劃階段

首先要準備好資料和相關物品。資料包括安裝資料和施工技術準備。安裝資料包括施工圖、標準圖、廠家安裝圖、質量評驗標準和相關設計手冊等。對施工方案、質量計劃、技術要點要合理編寫，做好施工技術準備。物質準備包括施工圖上用到的各種自動化儀表設備和材料。要準備出記錄施工過程和質量記錄的表格，便于調試儀表。

2施工組織設計階段

自動化儀表安裝是一種流動性強、環境多變、施工內容和難度差別較大的工作，要求針對具體的施工任務，制定出相應的施工組織設計。對施工現象設施的要求，需要測算出水、電、所需機械設備、數量、材料、人工等具體安排，做好相關環節的計劃安排，不影響物耗和工期，為企業合理節約成本。制定出協調各專業交叉作業的方案，防止專業不同造成待工，延誤工期。對工人進行技術培訓，根據工作能力和操作熟練程度，合理搭配人員，分成班組落實工作量，將具體工作安排做好分配，降低勞動量消耗的同時提高工作效率。施工之前與自動化儀表專業協調配合，做好預埋件、預留孔、電纜溝、地面防腐層等基礎工作，為施工階段做好前期準備工作，對控制室的要求需特別注意，后期要及時協調更改設計遺漏問題。

本文作者：劉赫揚成忠王士財朱春鳳王永江楊瑞芹作者單位：浙江科技學院

教學模式的更新與豐富

化工過程設計本質上是一門基于理論指導的實踐教學課程，理論教學終究是為實踐教學服務的。同時，構成化工過程設計課程群的各門課程特點不一。例如，化工過程分析與合成主要講授化工過程系統模擬與分析的基本概念與原理，建立化工單元操作與過程系統數學模型及流程模擬的基本方法和過程系統綜合與能量集成的基礎知識與策略，內容上偏重于數學分析；化工安全與環境則主要講授危險化學品的儲運、管理和處置，危險評價方法的確立，常見化工安全技術，安全與環境保護管理等方面的規范及標準，包含許多法規、標準及規范方面的內容［4－5］。因此，化工過程設計的教學模式必須與一般的基礎理論課程有所區別。如果只講授理論不關心應用，教學時則容易陷入枯燥乏味的境地；而過分強調應用，則易導致理論基礎薄弱的后果。

1引入案例教學模式

筆者引入了案例教學模式，將理論教學內容依托于工程實際案例，鼓勵學生對案例進行分析、研究和討論，就問題做出判斷和決策，從而提高分析問題和解決問題的能力［6］。例如，在講授化工過程分析與合成課程的動態模擬部分時，以甲苯單硝化間歇反應器放大模擬、熱危害分析及反應器失控模擬為教學案例，模擬放大過程中由于熱效應而導致的反應器內溫度在短時間內超限這一動態過程，提出將反應方式改為半連續操作這一解決方案，并分析了其可行性。在此基礎上，探討了控制閥故障、攪拌器故障、控制系統失效等冷卻系統失效狀況下反應器的失控過程。再比如，講授化工安全與環境課程的系統安全評價與分析方法時，以氯乙烯懸浮聚合生產聚氯乙烯過程中可能發生的反應失控聚合釜爆炸事故為對象，明確了爆炸原因應為體系壓力超過聚合釜承受能力，繼而分析出導致該事件發生需同時滿足的反應壓力異常升高、泄壓失效和緊急處理系統失效這三個原因，再遞進分析出導致反應異常壓力升高的原因是溫度過高、攪拌停止或引發劑過量，而緊急處理系統失效的原因則為計算機控制失效或加終止劑系統失效，由此層層深入，研究了反應失控聚合釜爆炸的多層次原因，從而使學生掌握事故樹分析這一安全分析方法。案例教學因為具備生動性、趣味性和應用性等特點而深受學生喜愛，學生通過案例可以很好地理解和消化所學理論。

2引入建構主義學習理論

摘要：化工行業在現代化的發展過程中，雖然工藝日漸進步和多樣，但是，化工工藝安全設計中還存在很多難以徹底消除的危險因素，在未來行業的發展中，加強對這些危險因素的識別和處理將能夠帶動行業的快速發展，滿足市場上的各種化學產品需求。基于此，文章通過對化工工藝安全設計中危險因素的分析，提出了相應的消除途徑和策略，可以為行業發展提供一定的指導。

關鍵詞：化工工藝；安全設計；危險因素；消除途徑

0引言

近年來，市場化經濟體系下，化工行業進入了新的發展階段，尤其是技術的進步為化工工藝的進步注入了新的元素，化工工藝安全設計越來越能夠滿足行業標準和規范。化工工藝安全設計中，安全問題屢見不鮮，是阻礙企業正常生產、行業進步的關鍵問題，各個化工企業在發展時，都需要積極加大在化工工藝安全設計方面的投入，及時消除安全設計中的諸多風險。

1關于化工工藝安全設計的流程和特征

1.1化工工藝設計的流程。化工行業屬于高危行業，在生產的過程中伴隨著很大的安全風險，這就要求在化工工藝設計方面，必須要嚴格遵守國家有關部門所出臺和制定的安全設計規律和標準，使得化工工藝安全設計更為有效。化工工藝安全設計的過程就是將化工原材料經由一定化學反應轉化為化工產品的流程設計規程，其主要包含了以下內容：(1)原材料處理，化工工藝安全設計中，原材料是關鍵的生產元素，化工工藝只有在原材料的基礎上才能夠開展，在原材料處理的過程中，需使得各種原材料能夠達到化學反應的標準。(2)工藝條件的控制，化學反應的發生需在一定的溫度、壓力條件下進行，這就要求在化工工藝安全設計的過程中，需要加強對這些條件的有效設計，使得化學反應能夠在此條件下發生，保障反應轉化率[1]。(3)化工工藝的設計與應用，化學反應后的粗產品需經由萃取等手段來進一步處理，以滿足化工產品的實際需求。

摘要：復雜的化工工藝設計對設計師的技術水平有著較高的要求，化工企業生產中的安全問題是設計師在設計化工企業工藝時要著重考慮的核心問題，化工企業的安全管理體系是化工企業設計的重中之重，加強安全管理、降低危險事件的發生是工作人員的核心工作內容。

關鍵詞：化工工藝設計；安全管理；危險；控制

1化工工藝設計的特征

1）設計條件復雜多變。用以生產化工工藝產品的化工裝置受自然環境溫度、地心壓力以及液體液位等多種因素的影響，需要通過多種條件因素的測試，在平衡了各種條件的基礎上才能投入到化工工藝的生產過程中，控制生產的各個因素、優化生產的各個環節，盡最大努力保證化工工藝產品的質量。2）高成本、大工程。首先化工工藝設計的原料都不是普通的工藝材料，其屬于一種特殊的材料，同時巨大的市場競爭壓力，使得各個化工企業加大了對設計環節的研究投入，需要高額的科研經費支出，這就造成了化工工藝流程設計的高成本。其次，化工工藝設計依賴于化學原理，需要化工人員了解不同化學原理下對應的特定功能，才能有針對性地設計下一流程，因此化工工藝設計的工作量巨大。3）化工裝置的獨特性。特定的化學產品需要在特定的化工裝置、生產條件中產生，只有在多種因素相互匹配的狀態下，才能制作出相應的化學產品，因此，化工裝置的選用就顯得尤為重要，需要設計人員具有較高的專業水準，能精準地選取適宜的化工裝置。

2化工工藝生產中的安全管理

近些年，安全生產要求成為化工生產中的重中之重，由于安全事故頻發，人員生命安全得不到保障的同時，在財產上也損失慘重。所以提高化工企業的安全生產水平以降低安全事故發生頻率的同時，也要加強化工企業工藝生產中的安全管理。1）生產裝置的安全管理。現在國內的生產裝置都配備了完善的生產工藝表來對危險化學物品的生產進行調控，另外，還有專門的流量、溫度和壓力等各種儀表來監控特殊化學物品的生產。所以在化工工藝的生產過程中，應盡量對儀表的連鎖系統和生產的控制系統進行完善，可引進自動化檢測系統，提高化工生產質量。另外，應設置緊急停車系統，預防嚴重危險化學物品在生產過程中出現的安全問題。2）工作中的風險防范。安全問題是化工工藝生產中不可避免的問題，不僅要依靠相關規定對這些問題進行預防，工作人員也應具備對風險的識別能力，強化工作人員的安全意識。另外，需要成立安全小組對這些風險進行把控，尤其是針對那些存在重大安全隱患的危險化學品和化工工藝等，同時也要具備對這些監控設備的風險辨別能力，盡量規避和消除生產過程中的安全隱患。3）明確責任制的管理模式。這要求化工企業不僅要把分工明確到各部門，也要把分工明確到個人，同時，實行問責制，讓每個員工根據不同的任務明確自己的責任并進行承擔，使化工工藝的生產更加安全可靠和有效。