化工设计范文精选

摘要：有机氟材料领域是国家鼓励发展的产业，由于氟化工行业具有易燃、易爆、高毒与高腐蚀性的特点，因此在装置的工艺设计中，需做好周密的策划。应重点关注反应器的设计及装置布置的功能分区，同时应重点考虑工艺的安全环保与个体防护。

关键词：氟化工；工艺装置；设计

我国氟化工行业经过50多年的发展，已形成无机氟化工、氟碳化学、氟聚合物及含氟精细化学品4大类产品，特别是经过“十一五”、“十二五”期间的高速发展，我国氟化工行业已取得令人瞩目的成绩，氟化工已成为国家战略性新兴产业的组成部分，对促进我国产业结构调整与产品转型升级起到十分重要的作用。氟碳化学合成一般是指低碳链烃或含氯烃类上的氢原子或氯原子被氟取代形成统称为氯氟烃的物质，其中的氢与氯可能被氟完全取代最终转化为全氟烃，主要用作制冷剂、清洗剂、发泡剂及灭火剂等。随着《蒙特利尔议定书》的实施，氯氟烃（CFCs）及含氢氯氟烃（HCFC）被限制使用，已逐渐被氢氟烃及全氟烃所替代。本文就传统氟化工——氟碳化学的主要工艺原理、工艺过程、工艺特点、反应器设计及在设计过程中应重视的问题及自我防护等方面进行探讨。

1主要工艺原理

传统的氟碳化学主要是以氟取代C1∽C3碳链上的氢或氯或氟加成到不饱和碳链上，主要产物有氢氯氟烃、氢氟烃或全氟烃，反应用的介质主要有氟化氢（或氟气）及含氯烷烃或含氯烯烃，典型反应机理如下：zHF+R-Clx—R-ClyFz+（x-y）HCl反应主要有液相法与气相法两种工艺，液相法的反应进料为液体，气相法的反应进料为气体，转化后的主要产物为气体。之后反应混合物经脱氯化氢、分离多余的氟化氢、精馏等工艺得到产品。

2工艺过程

本文作者：房亚君作者单位：大庆石化公司塑料厂

自动化仪表的设计和施工

1施工前策划阶段

首先要准备好资料和相关物品。资料包括安装资料和施工技术准备。安装资料包括施工图、标准图、厂家安装图、质量评验标准和相关设计手册等。对施工方案、质量计划、技术要点要合理编写，做好施工技术准备。物质准备包括施工图上用到的各种自动化仪表设备和材料。要准备出记录施工过程和质量记录的表格，便于调试仪表。

2施工组织设计阶段

自动化仪表安装是一种流动性强、环境多变、施工内容和难度差别较大的工作，要求针对具体的施工任务，制定出相应的施工组织设计。对施工现象设施的要求，需要测算出水、电、所需机械设备、数量、材料、人工等具体安排，做好相关环节的计划安排，不影响物耗和工期，为企业合理节约成本。制定出协调各专业交叉作业的方案，防止专业不同造成待工，延误工期。对工人进行技术培训，根据工作能力和操作熟练程度，合理搭配人员，分成班组落实工作量，将具体工作安排做好分配，降低劳动量消耗的同时提高工作效率。施工之前与自动化仪表专业协调配合，做好预埋件、预留孔、电缆沟、地面防腐层等基础工作，为施工阶段做好前期准备工作，对控制室的要求需特别注意，后期要及时协调更改设计遗漏问题。

本文作者：刘赫扬成忠王士财朱春凤王永江杨瑞芹作者单位：浙江科技学院

教学模式的更新与丰富

化工过程设计本质上是一门基于理论指导的实践教学课程，理论教学终究是为实践教学服务的。同时，构成化工过程设计课程群的各门课程特点不一。例如，化工过程分析与合成主要讲授化工过程系统模拟与分析的基本概念与原理，建立化工单元操作与过程系统数学模型及流程模拟的基本方法和过程系统综合与能量集成的基础知识与策略，内容上偏重于数学分析；化工安全与环境则主要讲授危险化学品的储运、管理和处置，危险评价方法的确立，常见化工安全技术，安全与环境保护管理等方面的规范及标准，包含许多法规、标准及规范方面的内容［4－5］。因此，化工过程设计的教学模式必须与一般的基础理论课程有所区别。如果只讲授理论不关心应用，教学时则容易陷入枯燥乏味的境地；而过分强调应用，则易导致理论基础薄弱的后果。

1引入案例教学模式

笔者引入了案例教学模式，将理论教学内容依托于工程实际案例，鼓励学生对案例进行分析、研究和讨论，就问题做出判断和决策，从而提高分析问题和解决问题的能力［6］。例如，在讲授化工过程分析与合成课程的动态模拟部分时，以甲苯单硝化间歇反应器放大模拟、热危害分析及反应器失控模拟为教学案例，模拟放大过程中由于热效应而导致的反应器内温度在短时间内超限这一动态过程，提出将反应方式改为半连续操作这一解决方案，并分析了其可行性。在此基础上，探讨了控制阀故障、搅拌器故障、控制系统失效等冷却系统失效状况下反应器的失控过程。再比如，讲授化工安全与环境课程的系统安全评价与分析方法时，以氯乙烯悬浮聚合生产聚氯乙烯过程中可能发生的反应失控聚合釜爆炸事故为对象，明确了爆炸原因应为体系压力超过聚合釜承受能力，继而分析出导致该事件发生需同时满足的反应压力异常升高、泄压失效和紧急处理系统失效这三个原因，再递进分析出导致反应异常压力升高的原因是温度过高、搅拌停止或引发剂过量，而紧急处理系统失效的原因则为计算机控制失效或加终止剂系统失效，由此层层深入，研究了反应失控聚合釜爆炸的多层次原因，从而使学生掌握事故树分析这一安全分析方法。案例教学因为具备生动性、趣味性和应用性等特点而深受学生喜爱，学生通过案例可以很好地理解和消化所学理论。

2引入建构主义学习理论

摘要：化工行业在现代化的发展过程中，虽然工艺日渐进步和多样，但是，化工工艺安全设计中还存在很多难以彻底消除的危险因素，在未来行业的发展中，加强对这些危险因素的识别和处理将能够带动行业的快速发展，满足市场上的各种化学产品需求。基于此，文章通过对化工工艺安全设计中危险因素的分析，提出了相应的消除途径和策略，可以为行业发展提供一定的指导。

关键词：化工工艺；安全设计；危险因素；消除途径

0引言

近年来，市场化经济体系下，化工行业进入了新的发展阶段，尤其是技术的进步为化工工艺的进步注入了新的元素，化工工艺安全设计越来越能够满足行业标准和规范。化工工艺安全设计中，安全问题屡见不鲜，是阻碍企业正常生产、行业进步的关键问题，各个化工企业在发展时，都需要积极加大在化工工艺安全设计方面的投入，及时消除安全设计中的诸多风险。

1关于化工工艺安全设计的流程和特征

1.1化工工艺设计的流程。化工行业属于高危行业，在生产的过程中伴随着很大的安全风险，这就要求在化工工艺设计方面，必须要严格遵守国家有关部门所出台和制定的安全设计规律和标准，使得化工工艺安全设计更为有效。化工工艺安全设计的过程就是将化工原材料经由一定化学反应转化为化工产品的流程设计规程，其主要包含了以下内容：(1)原材料处理，化工工艺安全设计中，原材料是关键的生产元素，化工工艺只有在原材料的基础上才能够开展，在原材料处理的过程中，需使得各种原材料能够达到化学反应的标准。(2)工艺条件的控制，化学反应的发生需在一定的温度、压力条件下进行，这就要求在化工工艺安全设计的过程中，需要加强对这些条件的有效设计，使得化学反应能够在此条件下发生，保障反应转化率[1]。(3)化工工艺的设计与应用，化学反应后的粗产品需经由萃取等手段来进一步处理，以满足化工产品的实际需求。

摘要：复杂的化工工艺设计对设计师的技术水平有着较高的要求，化工企业生产中的安全问题是设计师在设计化工企业工艺时要着重考虑的核心问题，化工企业的安全管理体系是化工企业设计的重中之重，加强安全管理、降低危险事件的发生是工作人员的核心工作内容。

关键词：化工工艺设计；安全管理；危险；控制

1化工工艺设计的特征

1）设计条件复杂多变。用以生产化工工艺产品的化工装置受自然环境温度、地心压力以及液体液位等多种因素的影响，需要通过多种条件因素的测试，在平衡了各种条件的基础上才能投入到化工工艺的生产过程中，控制生产的各个因素、优化生产的各个环节，尽最大努力保证化工工艺产品的质量。2）高成本、大工程。首先化工工艺设计的原料都不是普通的工艺材料，其属于一种特殊的材料，同时巨大的市场竞争压力，使得各个化工企业加大了对设计环节的研究投入，需要高额的科研经费支出，这就造成了化工工艺流程设计的高成本。其次，化工工艺设计依赖于化学原理，需要化工人员了解不同化学原理下对应的特定功能，才能有针对性地设计下一流程，因此化工工艺设计的工作量巨大。3）化工装置的独特性。特定的化学产品需要在特定的化工装置、生产条件中产生，只有在多种因素相互匹配的状态下，才能制作出相应的化学产品，因此，化工装置的选用就显得尤为重要，需要设计人员具有较高的专业水准，能精准地选取适宜的化工装置。

2化工工艺生产中的安全管理

近些年，安全生产要求成为化工生产中的重中之重，由于安全事故频发，人员生命安全得不到保障的同时，在财产上也损失惨重。所以提高化工企业的安全生产水平以降低安全事故发生频率的同时，也要加强化工企业工艺生产中的安全管理。1）生产装置的安全管理。现在国内的生产装置都配备了完善的生产工艺表来对危险化学物品的生产进行调控，另外，还有专门的流量、温度和压力等各种仪表来监控特殊化学物品的生产。所以在化工工艺的生产过程中，应尽量对仪表的连锁系统和生产的控制系统进行完善，可引进自动化检测系统，提高化工生产质量。另外，应设置紧急停车系统，预防严重危险化学物品在生产过程中出现的安全问题。2）工作中的风险防范。安全问题是化工工艺生产中不可避免的问题，不仅要依靠相关规定对这些问题进行预防，工作人员也应具备对风险的识别能力，强化工作人员的安全意识。另外，需要成立安全小组对这些风险进行把控，尤其是针对那些存在重大安全隐患的危险化学品和化工工艺等，同时也要具备对这些监控设备的风险辨别能力，尽量规避和消除生产过程中的安全隐患。3）明确责任制的管理模式。这要求化工企业不仅要把分工明确到各部门，也要把分工明确到个人，同时，实行问责制，让每个员工根据不同的任务明确自己的责任并进行承担，使化工工艺的生产更加安全可靠和有效。