化工工艺设计的现状及存在的问题分析获奖科研报告

化工工艺设计的现状及存在的问题分析获奖科研报告【摘要】人们的生产生活都离不开化工产品，随着国家不断发展，化工产品将会应用到更多的领域中。我国化工生产相对老牌工业国起步较晚，工艺设计理论不够坚实，许多企业的化工工艺设计不够完善。本文将介绍化工工艺设计中存在的问题，并根据生产经验提出相应的对策，希望帮助国内其他化工企业提升工艺设计水平。

【关键词】化工工艺;反应机理;安全生产

在过去的发展中，我国化工企业取得了许多重大成就，国内化工种类不断增加，化工工艺设计水平也得到了相应地提高。随着时代的发展，数字化生产得到了越来越广泛地应用，如何在优化原有化工工艺设计，并与数字化生产结合，成为了化工企业面临的新挑战。

一、化工工艺设计

生产过程复杂，施工工艺关键点多，危险性较高，许多化学物质无法直接制取或从反应中得到，需要经过反复地分离、混合和提纯才能得到，这期间往往会涉及一些危险系数高，要求高操作精度的反应环节，而且许多反应中产生的化学物质也可能是不稳定或对人体有害的。所以，化工操作要严格遵循国家颁布的行业标准，尽可能精准的控制化学反应。化工企业在开工前要根据生产条件严格设计生产流程，视企业技术与设备选用安全相对安全的制备工艺，增加生产中的安全系数。化工企业还要时刻保证生产团队的专业性，确保每一名员工的生产技能水平符合要求，在生产中时刻保持最好的状态，防止出现操作或专业方面的错误。化工企业要尽可能地简化工艺流程，优化工艺手段，通过效率的提升提高化工企业的收益[1]。

二、化工工艺设计中的一些问题

（一）缺少检测环节

一些化工企业缺乏检测流程，导致工程无法把控工程中的重点，一旦出现问题，只能通过推算寻找事故发生点，由于化学反应的不稳定性，很难找到确切的问题原因;一些企业有生产结果检验，能够评判产品质量，但缺乏中间检验环节，同样可能发生相关数据缺失无法切实保证安全生产的状况[2]。

（二）产品输送路径、存放中的问题

化工企业生产会涉及到许多危险或不稳定的产品，有些易燃易爆，有些见光易分解，有些怕挤压，有些对温度有着苛刻的要求，这就需要企业对生产路线、输送路径，存放方法给予足够的重视，设计安全生产计划，不断对计划进行改进。

（三）忽略反应机理

一些化工企业在设备设计过程中不注重化学反应机理，导致生产线存在许多安全隐患。化学反应本身就是不稳定的，不合理的生产设备进一步加重了反应中的隐患。

（四）设备误差大

有的化工企业在设备设计时认识不到设备精密程度的重要性，或者认为化工设备就是消耗品，不需要进行精密设计，都会化工生产中不稳定因素，一点小小的误差可能导致产品纯度较差，严重时会导致产品质量不合格造成成产浪费的情况发生。

（五）物料问题

化工物料是化工生产的基础，物料的纯度，物理状态，是否含有特殊杂质都会影响生产效果。一些企业对物料质量把控不合理，就会影响产品质量，降低生产效率，质量十分差的物料还可能给生产造成安全隐患[3]。

一些企业在物料对物料管理重视不足，将一些物理性质相似的物料存放在一起，导致许多工作人员不能从颜色、形状等方面了解物料性质，一旦原料使用错误，轻者只会给企业造成一定的经济损失，严重情况会导致各种程度的安全事故，如果发生爆炸事故，可能造成重大的人员伤亡。

（六）生产问题

许多企业只考虑当下收益，目光短浅，不考虑生产安全与技术人员的健康问题，单纯比较人工成本和机械成本，生产中主要使用人工操作[4]。由于人工操作与自动化操作相差一定精度，导致使用这种生产模式的企业只能生产纯度较低的产品，只能处于市场下游。

三、化工工艺设计优化策略

（一）增加必要的监测环节

化工企业要收集生产中各个环节的数据，才能对生产进行升级，同时把控产品质量，保证生产安全。生产单位可以在设备设计时增加各种反应相关的仪表，具有中控系统的企业可以将仪表与计算机对接，实现对生产的精确把控。

（二）优化输送与存储

企业要考虑产品的性质，让产品在生产完成后及时得到妥善地保管，企业可将生产线对接储存位置，将产品直接输送到存储位置，减少产品的损耗。

（三）生产设备设计

企业要根据生产情况将工艺设计考虑到生产设备的设计当中，确保设备能够满足企业产品的质量要求，同时满足安全生产[5]。企业要使用精密程度高、误差小的生产设备，同时合理的使用计算机中控系统，这样做不仅能提高工作人员的安全性，还能提高产品的纯度，增加企业的市场竞争力，促进企业向中、高端市场进军。企业要与技术成熟的设备厂合作，争取达成战略合作关系，从而降低设备成本，还要让设备厂根据生产要点对设备进行改进，例如：设备厂可将易损坏的反应池设计在便于更换、维修的位置，以便对设备进行维修和升级;设备厂还可以给不同反应阶段的设备留有安装数字设备的位置，以便日后设备进一步的升级，同样便于企业与设备厂的长期合作。

（四）材料的选择和管理

化工企业要尽可能地使用安全、高效的生产工藝，从企业的长远发展考虑，选择安全系数高的材料。在采购过程中要选择质量好，杂质少的材料，确保使用安全，能够保证材料质量的运输方式。在材料保存时要严格按照相关规定，安全合理的存放材料，对各种材料进行标识，严格控制单独存放材料、危险性高材料存放的安全距离。

（五）提高工作人员水平

企业要注重工作人员的技能水准和安全意识，定期对工作人员开展培训工作，及时将国内外先进的理论教授给工作人员，提升作业团队