化工工艺与化工设备适应性设计

杨成虎

（宁夏宝丰能源股份有限公司，宁夏银川 750411）

化工工艺和化工设备是化工行业中的两个核心内容。调节好这两者之间的关系在生产环节中至关重要。例如，增强二者之间的协调度能够有效提高适应性和匹配效果。企业在生产环节中经常会遇到生产原料发生变化，企业不得不改变他们的生产手段和化工工艺，此时，与原来化工原料相匹配的化工设备往往也就无法使用了，企业不得不着手准备新的化工设备。此种化工工艺和化工设备不配位所带来的后果往往使企业生产效率受到严重影响，工作效率降低，收益下降。这种生产效率和进度受到影响的原因就是在化工工艺过程的设计阶段只单独考虑了化工工艺而不考虑化工设备的适应性。化工行业作为一个高耗能行业，生产项目种类繁多，因此，化工设备的效率对于企业占有重要地位，通过开展化工工艺与化工设备适应性设计，能够显著提高企业对于设备的检修效率，进而更好地利用化工设备创造更多的价值。纵观我国传统的化工生产过程，对于化工工艺和化工设备适应性设计普遍缺乏，这导致企业化工设备利用效率低，影响企业生产产能。因此，如何结合实际的化工生产过程，将化工工艺与化工设备适应性不断提高，高质高效地开展化工生产，成为化工行业目前需要重点关注的问题。

1 关于化工工艺和化工设备的概念

化工工艺就是根据化学生产状况，选择与之相对应的技术。具体是指以化学反应为原理，借助相应的手段将化工反应原料转变成想得到的材料。其过程具体可以分为三个步骤，即化工原料的处理，化学反应的放大，化工产品的精制。

化工设备是指在化工生产过程中所应用的各种工具，而随着化工行业的不断发展，它们的种类各式各样。由于化工生产中化学反应放大所带来的危险性，因此化工设备的质量和安全性能是重中之重。

2 化工工艺与化工设备的适应性

首先是增强化工设备的安全性能和耐用性能。安全问题在每个行业中都是处在第一位的，化工行业更是如此。化工生产过程中具有极大的危险性，新闻中经常报道有化工厂爆炸着火事件，化工企业员工在工作过程中经常需要接触到各类易燃易爆的危险化学品，而工作环境有时候又是高温高压的，这给员工的安全带来更大的隐患。因此，企业在对化工工艺与设备进行设计时，一定要结合自己的生产需要尽量选择相对安全稳定的化学品，避免使用各类易燃易爆原料，最好同时能够耐高温高压。除选择原料外，对化工设备设计时，各管道节点的密封性要有保障，可以通过密封圈等方式来减少泄漏事故的发生，此外，设备在进行生产过程时常处于高温高压状态，设计时要充分考虑到耐温和耐压问题。另一方面，化工设备的耐用性也必须得到重视，在设计化工设备时要全面考虑到每一个零部件，尽量延长它们的使用年限，发挥设备的最大价值，同时，企业也要注重对化工设备的保养和维修，对于损耗过度的零部件及时更换，保证设备安全运行。由于化工行业用到的各种设备往往价格昂贵，操作复杂，而由于环境又相对恶劣，对设备产生的负面影响较大，如果忽视这些因素对于企业运营的影响，最终势必会影响到企业受益。

对化工工艺与化工设备的适应性进行设计时还应当符合当今时代绿色发展的要求，在化工生产过程中要体现出低耗低排无污染的绿色理念。我国经济迅速腾飞的同时，也带来了严重的环境污染和巨大的能源消耗，可持续发展的战略要求各个行业严格把控排污和耗能，改变过去只追求经济效益的生产方式，降低产业耗能，减少污染排放。在此背景下，化工生产需要将重心放置在一直忽视的环保问题上，转变企业自身的生产工艺和模式，迎合当下节能环保，绿色发展的要求。因此，工程师在对化工工艺与化工设备的适应性进行设计时要尽量满足低耗能的需求。而对于生产过程来说最主要的污染是噪声污染，这些污染的来源主要是化工设备在运行时发生的震动，因此设计时，要充分考虑好各种零部件尺寸的结合，对尺寸进行相应的调整，提高机器设备的精密性，根据化工行业的需求，要尽量将设备带来的噪音控制在85dB 以内。

3 化工工艺与化工设备适应性设计的具体分析

化工工艺与化工设备适应性的分析首先要考虑到的是在进行化工生产前，需要根据生产需求合理设计并控制好化工工艺的相应参数。严格控制好化工参数对企业安全运营有不可估量的作用，它往往关系着企业进行化工生产的安全问题，一旦操作不当，就容易发生安全事故，给操作人员和企业员工甚至人民群众带来安全威胁，而且化工行业安全事故不可避免地会影响到生态环境。化工工艺的参数指导了整个化工生产过程，对参数进行合理的调节改变能够在保持化工产品高质量的同时，给能源和环境带来最小的压力，符合我国可持续发展的战略要求。

此外，还要考虑防腐处理。化工设备的腐蚀在企业生产时非常常见，以及化工生产过程中原材料自身带有的强酸性，氧化性，生产过程中生成的具有腐蚀性的化学品。如果不好好处理这些化学品，对企业员工和化工设备存在很大的安全隐患，加上很多设备在进行生产时都处于高温状态，环境腐蚀性更大，设备的各个部件性能受到严重影响，导致化工企业的生产效率大大降低。因此，一定要注意加强设备的防腐处理，延长化工设备的使用寿命还能保证生产过程的安全进行。在进行化工生产时，每个阶段都要严格把控好生产过程，不论是产品的设计，还是化工工艺和化工设备的设计，都要将耐腐蚀性能考虑在内，从每个角度保障企业运营的安全，再稳步提高企业的生产效益。对于加强防腐工作，可以对化工设备进行有效的表面处理，关注设备表面的锈蚀情况，保证设备表面的干燥清洁。对化学设备还可实施电化学保护策略和运用缓蚀剂。

化工生产过程中某些条件经常发生变化，为了迎合需求，对原有设备进行改造不可避免，以此提高设备适应性。例如煤油加氢工艺，如果需要扩大产量，就需要有相匹配的反应釜，在改造之后进行化工生产时，由于反应物料投比加大，设备内部压力也会相应加强，这与反应原料分流效果下降相对照，最后甚至出现勾流的现象。应对这种设备内部原料大量堆积，变质导致企业产能下降的问题，可以将网篮装置加到设备上，这样在进行生产时，增加了原料的分流，解决了之前能力不足的问题。

4 结束语

总之，化工生产过程要充分发挥出化工工艺和化工设备的最大价值，尽管目前我国化工设备的相关研究发展十分迅速，但很多还是忽视了化工工艺与化工设备的适应性。化工生产是化工行业的核心，而化工生产是由化工工艺与化工设备二者共同组成，这两者相互依赖，支持，不可分割，如何有效保证二者相适应、相匹配，是保障化工生产顺利的关键，对于推动整个化工行业的进步具有重要作用。