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化工工藝設計流程范文1
關鍵詞：三氯化磷生產 工藝流程圖設計 主要安全注意事項
一、三氯化磷生產工藝介紹
三氯化磷做為一種基礎化工原料，使用廣泛，需求量大；目前工業上生產三氯化磷主要有3種工藝，第一種是氯氣與磷酸鹽類（如磷酸鈣）反應制得，第二種是氯氣與液態黃磷直接反應制得，第三種是以三氯化磷為溶劑，將黃磷溶于其中，再在混合液中通入氯氣反應制得，該法簡稱為溶劑法。第一種方法工藝生產路線復雜，投資大，生產成本高，第二種方法反應劇烈，操控性不強，安全性差，第三種方法生產工藝比較簡單，投資小，也比較容易操控，安全系數較高。目前國內主要以第三種方法進行生產，本文也主要介紹以溶劑法生產三氯化磷的工藝在工藝流程圖設計過程中主要的安全注意事項。
二、溶劑法三氯化磷生產工藝流程圖設計主要安全注意事項
工藝流程圖全稱工藝管道及儀表流程圖，是化工裝置設計中的核心所在，流程圖設計的好壞直接關系到整個化工裝置的運行是否安全順暢。因此，在化工設計中，對工藝流程圖的設計是極為重視的；溶劑法生產三氯化磷的工藝，其生產步驟主要是：（a）液氯氣化（b）黃磷熔解（c）氯化反應（d）成品精餾（e）成品包裝（f）尾氣處理。
1.溶劑法三氯化磷生產工藝流程簡圖
2.各工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.1液氯氣化工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.1.1三氯化磷生產裝置的液氯氣化工序設置了3只同規格的液氯貯罐，其中1只為事故罐，平時空著，供緊急情況下倒罐用；
2.1.2液氯貯罐上設置安全閥和事故排放口，安全閥放空口、事故排放口和液氯貯罐上的放空口均應接入氯氣尾氣吸收系統；
2.1.3液氯貯罐的進出口以及事故排放口設置氣動遙控啟閉閥，事故狀態下能迅速遠程啟閉，保證搶險時間；
2.1.4液氯貯罐上設置壓力報警聯鎖裝置，控制液氯貯罐的壓力不操過1.15Mpa；液氯裝卸采用萬向充裝系統，包裝裝卸安全；
2.1.5液氯貯罐上設置液位與進氯閥聯鎖，控制貯罐液位不超警戒液位；液氯貯罐上面設備堿液噴淋吸收系統，吸收系統和有毒氣體報警儀聯鎖，防止有毒氣體超限；
2.1.6液氯汽化器采用盤管式汽化器，底部設置排污閥；定期對液氯汽化器進行排污，防止NCl3積聚引發爆炸事故；
2.1.7液氯汽化采用熱水加熱汽化的方式，汽化時將液氯氣化器浸入熱水中，設置蒸汽調節閥和熱水溫度聯鎖，控制熱水溫度布不超過45℃，能有效防止NCl3產生；
2.1.8氯氣緩沖罐上設置壓力和液氯汽化器液氯進口調節閥聯鎖，調節液氯的進料量，控制氯氣緩沖罐壓力不超過0.35Mpa；
2.1.9氯氣緩沖罐上安全閥，安全閥出口管和氯氣緩沖罐排污通入廢氯處理池；定期對氯氣緩沖罐進行排污，防止NCl3積聚引發爆炸事故；
2.110氯氣緩沖罐氯氣出口設置止回閥，防止三氯化磷反應釜內的黃磷或三氯化磷介質回流到氯氣緩沖罐中，引發爆炸事故；
2.2黃磷熔解工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.2.1黃磷熔解工序的黃磷貯罐宜設置在地下， 便于黃磷卸車自流進罐；
2.2.2黃磷貯罐設置液位與黃磷進料管切斷閥聯鎖系統，控制黃磷貯罐液位不超警戒液位。
2.2.3黃磷貯罐里面黃磷層上部設置水封層，并設置水封層的液位與進水管聯鎖，控制水封層的液位不低于30cm；
2.2.4黃磷貯罐里面設蒸汽盤管加熱系統，設置貯罐內溫度與蒸汽進汽閥聯鎖，控制貯罐內黃磷溫度在50℃左右；
2.2.5輸送黃磷的管道采用夾套管，夾套管內的加熱熱水采用黃磷貯罐內部的水封熱水，熱水重復使用，不外排；
2.2.6黃磷輸送泵選用帶夾套加熱的磁力泵，夾套內通熱水，該泵密封效果好，不易泄露；
2.2.7黃磷計量采用高位黃磷計量罐，電子秤稱重計量；黃磷計量罐上設置氮氣密封和安全閥；
2.2.8黃磷計量罐上設置壓力與氮氣進氣閥聯鎖裝置，控制計量罐壓力在0.3Mpa；計量罐不采用水密封，能有效的防止水加入到反應釜中，引起事故；
2.2.9黃磷計量電子秤設置重量與黃磷進出料閥門聯鎖裝置，確保黃磷計量罐中的黃磷在規定重量要求內；
2.2.10黃磷計量罐上與貯罐連接處采用軟管連接，確保稱重計量準確；
2.3氯化反應工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.3.1氯化反應工序采用夾套釜式反應器，夾套中通入蒸汽和循環冷卻水，控制好初始物料溫度在50℃左右；
2.3.2氯化反應釜上的通氯管和通磷管應插入反應釜的底部；
2.3.3設置氯化反應釜的液位與氯化反應釜黃磷進料管調節閥聯鎖，設置黃磷計量罐重量與氯化反應釜黃磷進料管調節閥聯鎖，確保加入反應釜中的黃磷準確無誤；
2.3.4設置氯化反應釜的液位與三氯化磷出料管調節閥聯鎖，控制好三氯化磷出料速度，確保三氯化磷質量；
2.3.5設置通氯管調節閥與氯氣流量計聯鎖，控制好氯氣氯氣進料速度，確保反應質量，以免生產五氯化磷；
2.3.6反應釜內為氯氣與黃磷反應，生成三氯化磷和五氯化磷，屬于典型的氯化反應工藝，根據國家安監總局2009年第116號文《首批重點監管的危險化工工藝目錄的通知》的精神要求，該氯化反應釜設置自動控制的緊急停車系統，反應釜上設置壓力與氯氣進料條件閥和緊急放空啟閉閥聯鎖，當反應釜超過規定壓力后緊急切斷氯氣進料，打開反應釜緊急放空閥，對反應釜進行泄壓；設置溫度與循環冷卻水聯鎖，當溫度超溫時，緊急打開循環水進料閥，對反應釜進行降溫；
2.3.7反應釜上部置爆破片，反應釜底部設施事故池，當事故發生時，對反應釜進行放料處理，確保反應釜安全；
2.3.8反應裝置設防爆緩沖罐，事故狀態下的放空物料全部收集到緩沖罐中，防爆緩沖罐出口接入到尾氣吸收系統，有效防止二次是事故的發生；
2.3.9防爆緩沖罐上設爆破片，設壓力與放空啟閉閥聯鎖，當壓力超標時，放空閥自動打開，有效保護防爆緩沖罐的安全；
2.4精餾工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.4.1精餾工序使用填料塔進行精餾，塔頂設置液下浸入式冷凝器，能有效的防止冷凝器穿孔，阻止水進入冷凝器內部，產生事故。
2.4.2塔頂三氯分配器出口控制控制閥與氯化反應釜設置液位聯鎖裝置，有效的控制產品質量。
2.5成品包裝工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.5.1成品包裝工序的三氯化磷貯罐進料閥與液位設置聯鎖裝置，保證三氯化磷貯罐不超警戒液位。
2.5.2貯罐上設置氮封系統，設置貯罐壓力與氮氣進料閥聯鎖，保持貯罐壓力在0.01Mpa，能有效的阻止空氣中的水分進入貯罐，引發事故。
2.5.3三氯化磷裝車采用磁力泵萬向充裝系統，能有效的保證充裝安全。
2.6尾氣處理工序流程圖設計中的主要安全注意事項
2.6.1尾氣處理工序設置三級降膜吸收塔，最后串聯使用堿液吸收，充分處理生產過程中產生的尾氣，保證安全。
三、小結
三氯化磷生產工藝流程圖的設計是一項復雜、繁瑣的工作，設計過程中除了上述主要安全注意事項外，還需要考慮管道、管道附件和設備的選型以及其材質；需要根據工藝參數確定管道的壓力等級；需要根據操作溫度確定設備、管道的絕熱設計；當然，工藝流程圖的設計也不僅僅是設計單位事，它需要技術方、投資建設方、設計單位甚至相關主管部門和專家的相互配合，盡量做到盡善盡美，把安全隱患消除再設計階段，為以后的安全生產打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]王永山.三氯化磷生產裝置的技術改造及運行總結. 安徽化工，2008（06）.
[2]雷進海. 國內三氯化磷生產技術現狀.中國氯堿，1998（第9期）
[3]舒軍迎.三氯化磷生產工藝的優化[J].氯堿工業，2009，45（8）：27-32.
[4]李法耿，高詩珍.三氯化磷生產操作與優化[J].氯堿工業，2008，44（6）：34-35.
[5]舒驍驥，向東.純度為99.9999%三氯化磷的生產方法及其裝置：中國，101559932A[P].2009-10-21.
化工工藝設計流程范文2
關鍵詞：泥石流數量化評判治理穩定性驗算
中圖分類號：P642.23 文獻標識碼：A文章編號：
Abstract: the horse in fushun circle after ditch engineering geology condition, in the topography and geomorphology, material sources and hydrodynamic conditions based on three aspects, from the inner and outer two big factors analysis reasons of the occurrence of debris, the influence factors of debris flow analysised evaluation, comprehensive judgement the debris flow gully degree susceptibility in susceptibility to belong to. On this basis, the project management Suggestions to set GuFang interception and accumulation of exterior wall area in house set drainage channel, and at the same time to be caused serious three households in the implementation of the move. In addition, management engineering stability checking.
Keywords: mudslides quantification evaluation management stability checking
0 前言
2005年8月13日大雨，撫順縣馬圈子鄉后溝曾發生泥石流災害，沖毀居民兩間房屋，另有泥石混合物從一居民住宅屋內穿過。目前溝谷中仍分布有大量的松散堆積物，若遇久雨或大暴雨可能再次發生泥石流災害，威脅下游居民生命財產安全，該泥石流溝是每年汛期縣鄉政府主要監測對象之一。
1工程地質條件
1. 1 地形地貌
工作區位于低山丘陵區，山脊呈西南向展布。形成區最高海拔412m，位于小山脊前緣，堆積區最低海拔338m，相對高差74m。山體自然坡度18~32°之間。區內山體大部分第四系殘坡積覆蓋，植被發育，高大喬木及草灌木叢生。
1. 2 地層巖性
工作區出露地層主要為新生界第四系上更新統地層和太古界混合花崗巖地層，兩地層接觸關系為角度不整合。第四系地層主要分布在山間谷地，坡洪積形成，覆蓋層厚度3m，主要為褐黃色或棕黃色粘性土混沙碎石，砂礫粒徑5~10cm，碎石含量為50～70％，成分以強風化花崗巖巖屑為主，磨圓度差，多呈棱角狀，結構松散，受強降雨沖刷易水土流失。太古界混合花崗巖為肉紅色，強風化，塊狀結構，堅硬巖，節理裂隙發育。
1. 3 地質構造
工作區位于下遼河斷陷盆地與遼東隆起帶交接處，地質構造比較復雜，區域斷裂構造主要為呈北東向展布的寒嶺――偏嶺巖石圈斷裂帶，向南過渡到太子河復向斜。
1. 4 水文地質條件
工作區地下水類型主要為松散巖類孔隙水。
2 泥石流發育特征及成因分析
2.1 泥石流發育特征
撫順馬圈子鄉后溝泥石流為典型的溝谷泥石流，溝后緣形成區為V型山谷，區內第四系松散堆積物厚度為2~3.5m，形成區中部有多處滑坡，形成了馬刀林現象，主要組成為第四系松散堆積物及強風化花崗巖巖屑，這構成了泥石流的主要固體物源。
2.2 成因分析
泥石流的形成主要從內在因素和外在因素兩方面進行分析。其中地質環境條件是主要內在因素，雨水條件則是主要外在因素。泥石流的產生及規模的大小都與兩者有著密切的聯系，是兩者綜合作用的結果。
2.2.1 地形地貌條件
（1）溝谷形態：溝谷斷面呈V型，平均寬度40m左右，主溝兩側支溝發育。
（2）溝谷彎曲程度：馬圈子鄉后溝泥石流溝主溝有多處明顯彎曲，受泥石流下沖和側蝕作用，明顯彎曲處凹側松散層侵蝕強烈，造成馬刀林現象。
（3）溝床縱坡降：泥石流鄰近山脊海拔高度最高518.3m，山脊位于泥石流溝的后緣位置，溝口與山脊的相對高差174.3m，溝床縱坡降17°，該處地形高差和縱坡降有利于松散固體物質的堆積和泥石流的搬運。
（4）坡面坡度：泥石流形成區滑坡原始地形坡度均在25~35°左右，有利于松散物源的堆積和泥石流的形成。
2.2.2 固體物質來源
泥石流固體物源有兩個：一是形成區和流通區溝谷兩側的松散堆積層；二是形成區的兩處滑坡體。馬圈子鄉后溝泥石流固體松散物質主要為低山丘陵區第四系覆蓋層，其巖性為混粒砂夾雜少量粘性土，覆蓋于肉紅色強風化花崗巖之上，土體結構松散，與下伏巖體的粘聚力、膠結力差，易受水流沖刷。
2.2.3 水動力條件
泥石流溝匯水面積共0.26km2。由于泥石流陡坡地形（10°~30°）所占比例較大，且主要分布于溝谷后緣，溝內匯流快，坡面流量大。
3 泥石流易發程度數量化評判及危險性分級
3.1 泥石流地質災害易發程度數量化評判
由泥石流溝易發程度數量化評分表《泥石流地質災害防治工程勘查規范》（DZ/T0220－2006）及現場情況對泥石流各影響因素進行逐一調查、判定打分，如表1所示：
表1泥石流溝易發程度數量化評判表
序號 影響因素 分項得分 總分
1 崩塌滑坡及水土流失(自然和人為的)的嚴重程度 16 97
2 泥沙沿程補給長度比(%) 12
3 溝口泥石流堆積活動 11
4 河溝縱坡(度，‰) 12
5 區域構造影響程度 5
6 流域植被覆蓋率(%) 5
7 河溝近期一次變幅(m) 4
8 巖性影響 4
9 沿溝松散物貯量(104m3/km2) 6
10 溝岸山坡坡度(度，‰) 5
11 產沙區溝槽斷面 5
12 產沙區松散物平均厚度 3
13 流域面積 5
14 流域相對高差 2
15 河溝堵塞程度 2
綜合判定：撫順馬圈子鄉后溝泥石流溝易發程度97分，中易發。
3.2 泥石流地質災害危險性分級
受強降雨影響，2005年8月13日，該處泥石流發生突然，歷時短暫，慣性大，運動路徑基本呈直進型。據現場勘查，形成區滑坡物質被輸運，最遠搬運距離350m左右，搬運過程中將溝兩側松散土層侵蝕，連同兩側植被、碎石、塊石一起運走。搬運能力和破壞能力較大，塊石直徑最大0.8m左右。
根據危險區定義，泥石流主要威脅到房屋道路等，估算為18戶居民及鄉政府，共120人，房屋25間及鄉政府三層小樓，道路200m?？赡茉斐傻闹苯咏洕鷵p失約為330萬元。
泥石流潛在危險程度根據威脅人數或可能造成的直接經濟損失分為特大型、大型、中型和小型四級。
表2泥石流地質災害危險性等級劃分
潛在危險性等級 特大型 大型 中型 小型
直接威脅人數/人 ＞1000 500～1000 100～500 ＜100
直接經濟損失/萬元 ＞10000 10000～5000 5000～1000 ＜1000
潛在危險性等級的兩項指標不在一個次級時，按從高原則確定災度等級。
綜合判定馬圈子鄉后溝泥石流地質災害危害程度屬中型。
4 治理工程設計
4.1 治理方案
根據馬圈子鄉后溝工程地質條件及泥石流災害特點，治理工程建議采取流通區設置谷坊攔截和在堆積區利用民房外墻設置排水溝疏導。同時對受危害嚴重的三戶居民實施搬遷。
4.2 谷坊設置
設置谷坊橫斷面為梯形，迎水面采用坡度1：0.5的緩傾面，背水面坡度采用1：0.1的陡傾面，目的是利用上游淤積物重量以增加壩體的穩定性，減輕過流對壩體下游面的沖刷及磨蝕。壩頂寬2m，高4m，壩底寬4.4m，壩身設置泄水孔，間距1m。
谷坊的設計必須滿足結構穩定性要求，結構穩定性包括抗滑穩定性和抗傾覆穩定性以及自身的內力驗算三個方面。
（1）抗滑穩定性系數計算公式為：
式中： 抗滑穩定安全系數， 砌體與基礎之間的摩擦系數， 壩體自重， 泥石流重， 基底揚壓力， 水壓力， 淤積物側壓力。
（2）抗傾覆穩定性系數計算公式為：
重力力矩， 泥石流重力矩， 泥石流和水壓力力矩， 基底揚壓力力矩。
（3）垂直正應力校核：要求最小正應力不出現負值；最大正應力小于地基允許承載力。
谷坊剖面穩定性計算如表3所示：
表3谷坊剖面穩定性計算表
荷載組合情況 計算值
受力情況 壩體自重 (kN) 475.2
泥石流重 (kN) 256
泥石流壓力 (kN) 96.64
水壓力 (kN) 80
基底揚壓力 (kN) 26.4
力矩 重力力矩 (kN•m) 855.36
泥石流重力矩 (kN•m) 955.7
泥石流和水壓力力矩 (kN•m) 588.8
基底揚壓力力矩 (kN•m) 77.44
穩定性 抗滑穩定性系數 Kc 2.39
抗傾覆穩定性系數 Ky 2.72
壩體應力值 最大正應力(KPa) 285.12
最小正應力(KPa) 35.24
綜上可得，谷坊穩定性驗算符合要求。
4.3 排水溝設置
地表匯水流量計算公式：
式中： ―設計頻率地表水匯流量（m3/s）； ―徑流系數； ―設計降雨強度（mm/h）； ―匯水面積（km2）； ―流域匯流時間（h）； ―降雨強度衰減系數。
排水溝斷面面積驗算按明渠均勻流計算公式計算：
式中：過水斷面積 ；濕周 ；水力半徑
謝才系數 。
設計排水溝斷面采用倒梯形，上部寬度2m，下底寬度0.6m，排水溝設計高度1.5m，斷面面積1.95m2，滿足設計流量要求。
4.4 搬遷
建議對谷坊下游距離最近的兩戶居民和泥石流流通區內的一戶居民進行搬遷。
5 結論
1.撫順縣馬圈子鄉后溝泥石流為一種山區溝谷型稀性泥流。從泥石流固體松散物質堆積儲量和泥石流災害危害性等級劃分分析，該泥石流屬于中型。通過本次數量化評判法預測表明：該溝谷易發程度屬于中易發，在一定條件下有可能再次發生泥石流災害，可能威脅馬圈子鄉后溝溝口18戶居民及馬圈子鄉政府，共120人330萬元生命財產安全。
2.根據馬圈子鄉后溝工程地質條件及泥石流災害特點，治理工程建議采取流通區設置谷坊攔截和在堆積區利用民房外墻設置排水溝疏導，同時對受危害嚴重的三戶居民實施搬遷。
3.對設置的谷坊進行抗滑穩定性驗算、抗傾穩定性驗算和自身內力驗算，均符合穩定性要求。
參考文獻：
1.王繼康，泥石流防治工程技術，中國鐵道出版社，1996.
2.泥石流災害防治工程設計規范（DZ/T0239―2004）
3.泥石流地質災害防治工程勘查規范（DZ/T0220－2006）
4.辛彬，蘇志滿，徐林榮，枝柳線卓福隧道泥石流成災特點及減災對策，鐵道建筑，2011.10
5.吳斌，徐建杰，雅滬高速公路舍克羅溝泥石流特征研究及其治理實踐，公路交通科技，2011.8
6.何曉英，陳洪凱，劉虎隊，昆明~嵩明高速公路后窗子坡面泥石流形成機制試驗研究，公路，2011.7
化工工藝設計流程范文3
關鍵詞：化工工藝設計;安全危險；對策
化工的生產流程比較危險，所以說安全一直是我們在生產國中所追求的，也是我們管理過程中的主要目標，同時安全也是保證化工生產能夠順利運行的主要因素。為了實現安全生產，我們要根據實際的生產規定，設計出符合要求的工藝流程，同時針對工藝生產中可能出現的危險情況進行分析和研究，判斷出危險因素，然后有效的解決危險，制定相關的應急辦法，保證工藝設計的安全不受影響以及生產流程的順利有效運行[1]。
1什么是化工工藝設計
“化工工藝”換句話說也是一種化學生產技術,化學工藝設計主要是通過將各種材料添加到一起，通過化學反應得到最終的產品的一種方式。站在化工生產的角度上看，產品的生產主要是三個階段，第一，原材料的處理.在化工產業中，用到的原料都帶有一定的危險性，但是為了實現生產，我們借助于凈化原料，然后進行提純，最后再混合多種途徑來實現原料的應用。第二，針對工藝產品進行精加工。但是在工藝生產的流程中會受到很多因素的干擾，最后的產品一般還是有雜質，然后需要我們進行精加工這一步。
2化工工藝設計有什么特點
工藝設計的特點就是本身的科學含量就比較高、流程也比較獨特。工藝設計的特點主要是：①在做工藝設計的時候缺少基礎資料:因為設計中的基礎資料主要是由科研單位的一些工作人員編制的，所以很多的資料不完善，也沒有檢驗過，數據的完整性無法保證。②工作任務比較重:化工工業中用到的設備和管道都比較多，除此之外，對一些原料和廢棄物的處理要求也比較嚴格，導致了化工設備的投資比較大。但是為施工時間，同時使產品盡快的進入市場，一些項目都不按常規進行，一邊設計就一邊生產，一邊建設一邊更改設計的一些現象也是比較常。③設計要求的規模大小不統一：化工生產的裝置規模大小不一，但是為了縮減成本，經常出現不按照規范和標準要求做設計的一些現象。
3了解工藝中的安全危險并進行判斷和對策分析
3.1對工藝原料進行了解
在工藝生產的過程中，原料和中間產品以及最終的產品和副產品都輸以氣體、液體、固體的形式存在的。不同形態的化學產品物理性質和化學性質以及危險性都各不相同。所以我們要充分的掌握材料的性能，對其危險性進行分析和判斷。
3.2采取最適合的工藝路線
生產最終產品的化學反應實際上有多種途徑，不同的材料化學反應也不一樣。為了實現工藝生產流程的安全型，我們要選擇最合適的工藝流程，進而實現安全生產。但是進行路線選擇需要有很多的實踐經驗和專業知識才能做出準確的判斷。我們在進行工藝設計的時候，作為設計人員首先要選擇一些沒有毒的材料來代替那些存在危險性的材料。同時在進行化學反應過程的時候，我們要采用溫和的反應形式，加入合適的催化劑，要避重就輕的選擇化學反應的條件。同時要采用新技術、新設備，加快生產，減少化學存儲，減少化學反應過程中的廢料的產生，減少對環境的污染。
3.3重視工藝設計安全性的提高
工藝設計的流程比較麻煩，同時表現為連續性，我們必須要嚴格遵守設計的要求和標準以及相關的規范，這樣才能保證設計的安全性、準確性和合理性。工藝設計對設計的完整性要求比較高，如果在其中任何一個環節發生問題，都會造成嚴重的安全后果，甚至是影響的整個化工企業的經濟效益[2]。分析工藝設計的相關情況，我們可以看出設計工藝中的安全路徑主要是：第一，全面的路徑設計，設計過程中的原則主要是危險性低、路徑合理，進而把危險性降到最低。第二，設計完成以后，要做安全測試，檢測路徑是否安全，對容易出現泄漏的路徑做強度診斷。第三，工藝設計需要簡化，將復雜性降低，保證簡潔、有效的設計。
3.4工藝裝置的安全性
需要提高工藝裝置一直都是化工工藝這個整體中的重要一部分，無論是哪一個工藝流程，在實現的過程中都離不開裝置，所以說裝置也是一個關鍵問題，我們必須要重視裝置的安全性能。但好似很多的物料都有腐蝕性或者是氧化性等其他特點，這對于設備有可能造成一定的損壞，我們需要選擇合理的工藝設備和管道材質，確保裝置的安全性[3]。
4結語
工藝設計作為工藝實施的前提，設計過程中必須要符合設計標準和設計規范。同時設計本身的合理性和科學性對于工藝的最終結果有著重要的影響。只有設計者們做設計的時候考慮到安全性，將生產過程中容易出現的危險因素考慮進來，才能夠避免人員以及財產的損失，同時有效的防范危險，避免事故的發生。
參考文獻：
[1]趙文濤，劉克強.論化工工藝設計中安全危險的識別與控制[J].中國石油和化工標準與質量，2013，11(14)：12—13.
[2]李鑫.化工工藝設計中安全危險的識別與控制探究[J].化工管理，2014(20):59．
化工工藝設計流程范文4
【關鍵詞】數字化工廠；仿真；虛擬制造
1.引言
在市場競爭日趨激烈，新產品上市周期越來越短，生產設備和制造系統日趨復雜、昂貴的情況下，為了獲取最佳利潤和保持市場占有率，制造企業必須從傳統制造模式向數字化制造模式轉變，實現產品的多元化，縮短產品上市時間，縮短生產準備時間，并進一步提高產品的質量。由此，數字化工廠作為優化生產過程的解決方案也越來越成為研究的熱點。
2.數字化工廠含義
數字化工廠（Digital Factory，簡稱DF）是基于仿真技術和虛擬現實技術的發展而產生的，是以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式，通過對生產過程進行分析和優化，保證產品在可制造的前提下，實現快速、低成本和高質量的制造，從而實現柔性制造和并行工程[1]。
3.數字化工廠平臺架構
數字化工廠軟件是虛擬制造平臺，對于縮短新產品的開發周期、提高產品質量、減少制造成本和降低項目決策風險都具有重大意義。
數字化工廠軟件還是實現并行工程的工具。產品設計部門和制造工藝部門可以在產品的制造特征（焊點、定位點、裝配位置等）領域緊密協作，在產品設計的早期階段進行工程制造的仿真，在新產品的制造中盡量對標準化的工藝和工裝卡具重復利用，從而實現產品設計和產品制造的并行互動的工作方式，縮短新產品的開發周期、降低制造成本和加快新產品投放市場[2]。
數字化工廠在工藝層面的主要應用包括工廠布局仿真優化、工藝流程規劃及仿真驗證、虛擬裝配設計與驗證、物流仿真。工廠布局仿真優化是建立車間廠房、物流通道、制造資源等的三維數字模型，為工藝、裝配、物流仿真建立基礎。是工藝流程規劃及仿真驗證在三維數字環境下對產品的工藝進行規劃，制定工藝路線，如NC編程、流程排序、資源分配、工時定額，成本核算等，并對加工工藝過程進行三維仿真，仿真工藝路線，刀具切換，裝夾過程等。虛擬裝配設計與驗證是提供一個虛擬制造環境來規劃驗證和評價產品的裝配制造過程和裝配制造方法，檢驗裝配過程是否存在錯誤，零件裝配時是否存在碰撞。它把產品、資源和工藝操作結合起來來分析產品裝配的順序和工序的流程，并且在裝配制造模型下進行裝配工裝的驗證、仿真夾具的動作、仿真產品的裝配流程，驗證產品裝配的工藝性，達到盡早發現問題、解決問題的目的。物流仿真是工廠布局規劃與仿真的輔助工具之一，在三維環境下對物流仿真邏輯進行建模，主要分析工位裝配任務分配的合理性，物流路徑規劃的合理性，物流設備的分配以及利用率等，從而評價和優化物流規劃方案；基于建立的物流仿真模型，可以調整參數和物流方案，實時獲得仿真結果。
數字化工廠平臺在制造層面的主要應用為MES系統，包括制造數據管理、計劃排程、生產調度執行、現場數據采集及歸檔、產品跟蹤等功能。
4.數字化工廠收益
一個制造企業完善的企業信息平臺應由三大塊構成，即：PDM/CAD系統，為企業提品數據結構和數學模型，進行產品數據管理；ERP系統，為企業提供物質資源、資金資源和信息資源集成信息，進行企業資源管理；數字化工廠平臺，即制造過程管理系統，為企業提供數字化的制造信息平臺，進行制造工藝規劃設計，工程仿真和生產過程管理。成為數字化工廠，首先要做到柔性制造，即通過自動化的理念把產品的工藝設計與自動化設計集成到一個平臺上。系統能夠根據加工對象的變化或原材料的變化而確定相應的工藝流程。第二點，也是比較關鍵的部分，即虛擬投產，即借助虛擬化過程來檢驗整個生產過程，驗證產品。
國內制造企業通過利用數字化工廠技術能夠帶來的收益包括：
（1）在3D的環境下進行制造工藝過程的設計，提高工藝設計、現場工人、數控測量的效率；
（2）用數字化的手段驗證產品的制造工藝可行性，避免工藝制造與設計脫節，提高工藝設計質量；
（3）現場的工藝問題在數字化仿真環境下提前得到分析，避免在后期對產品和流程進行改變返工，避免規劃的失誤，對風險可進行精確掌控；
（4）掌握產品和流程的復雜性，提高產品的變種及對流程影響的透明度，建立典型工藝，經驗庫，減少重復工作；
（5）縮短產品工藝準備周期，縮短新產品投放市場時間（6）結合MES現場數據的及時采集、反饋，實現成本的及時統計、工藝的持續改進，支持產品的后期維修。
5.實施關鍵因素
數字化工廠平臺涉及多層仿真層次，不同仿真目的，需要對物流，裝配，加工等進行獨立仿真，并在統一的可視化環境下進行結果分析。數字化工廠貫穿整個工藝設計、規劃、驗證、直至車間生產工藝整個制造過程，不是一個獨立的系統，需要與設計部門的CAD/PDM系統進行數據交換，并對設計產品進行可制造性驗證（工藝評審），同時，所有規劃還需要考慮工廠資源情況數字化工廠與設計系統CAD/PDM和企業資源管理系統ERP的集成是必須的。同時，數字化工廠還有必要把企業已有的規劃知識（如工時卡、焊接規范等）集成起來，整個集成的底部是PLM構架。所以，需要與其他部門的信息系統進行數據交換，并在PLM體系框架的指引下開展實施工作。
6.小結
數字化工廠涉及生產，設計，工藝、物流，管理，IT部門等業務單位以及多領域的技術人員，需要相關專業部門的全力配合，需要對整個生產鏈的數據進行整理和整合（包括產品，工藝，車間等）。對企業各方面的影響巨大，可能需要流程重組。因此，企業在具體的實施過程中，需根據自己的生產制造的實際過程和企業資源條件來決定，即需要在設計、工藝規劃、加工、裝配、物流的哪一部分加強，進而采取先點后面、循序漸進的實施策略，不要一下鋪得太大。
參考文獻
[1]張浩，樊留群，馬玉敏，等.數字化工廠技術與應用[M].北京：機械工業出版社，2003：5-12.
化工工藝設計流程范文5
關鍵詞： 化工工藝 設計理論 安全問題 良性發展
1 化工工藝設計理論概述
化工工藝的設計是進行化工生產的重要前提，在設計中要嚴格按照國家法律、法規與標準規范進行設計，要對設計方案進行反復的檢查與驗證，當發現設計中存在的缺陷時，要及時的進行修正，做好對安全事故的防范和控制。但很多工程為了節約投資，在設計過程中會存在沒有完全按照規范去設計的情況，這無疑會造成化工工藝設計的安全隱患。化工工藝的安全設計具有以下幾個特點：
1．1設計基礎資料的不完整
化工工藝的設計資料一般是由相關的科研單位根據已有的實驗數據和有關的資料編制而成的，其設計沒有經過工業化生產的檢驗和完善，其數據的可靠性和完整性都不如常規裝置。
1．2 化工工藝流程的獨特性
化工工藝過程中涉及高溫、高壓的管道及反應設備較多，且設備種類非常多，設備的規格也很特殊?；ぴO備的功能實現，無論是對非標設備的設計和定型設備的選用都提出了特殊的要求，其具有工作量大、總投資高、設備與管道多的特點，而且設備所處理的對象也具有一定的特殊性，因此管道和設備的設計要具有針對性和特殊性。
1．3 設計周期短
為了增強市場競爭力，盡快的搶占市場，經常要縮短建設的周期。因此，化工工藝的設計往往不能夠按照正常的設計周期進行，需要一邊開發一邊設計，其當前更多存在的現象是一邊建設一邊根據情況變更設計，規模不一。
2 化工工藝設計中經常出現的問題及其控制
化工工藝設計中的安全問題主要指的是生產中存在的可能導致事故發生的隱患和損失的不安全因素。因此在化工工藝設計中要不斷增強危險識別意識，積極控制事故隱患，盡量防止不安全技術，避免危險物品及設備的使用，并采取相應的控制手段，提出預防、降低甚至消除危險性，提高工藝安全高效運轉的措施及建議。
2.1 對工藝物料方面安全問題的控制
化工工藝生產中的原材料、半成品、中間產品、副產品、產品以及貯存中的物質分別以不同的狀態存在，即氣、液、固態，這些物質都有其特殊的物理、化學性質，在一定狀態下會產生危險或危害。因此，對這些物質的危險特性進行了解和掌握是非常重要的，而且要增強對這些物質穩定性、化學反應、毒性等的識別意識，進而做出評價和分析，防止或降低危害的發生。
2.2 化工工藝路線方面的安全問題與控制
化工設計中的一種反應往往會涉及幾條工藝路線，在設計中要考慮采用哪條路線能使生產更安全或把危害降到最低。這個過程中對物料、生產條件、設備等的使用都要做出最完善的考慮。要盡量使用無害的或低危險性的物料；降低生產條件的苛刻程度來緩解反應的劇烈程度；新設備、新技術的采用要減少三廢（廢氣、廢液、廢固）排放，并積極實施三廢的回收循環使用，以減少對環境的污染。
2.3 化工反應裝置方面的安全問題與控制
化工反應是產品生產的核心，通過化工反應在獲得所需產物的同時也產生了很多安全性問題，甚至可能導致嚴重事故的發生，因此反應裝置的設計和選擇都需要經過科學的分析和計算?；瘜W反應的種類多樣，在反應安全控制方面存在較大的難度。在化工反應中也存在著反應失控的潛在危機，如何控制反應物的反應速度或熱效應都是非常重要的。在工藝設計中采用減少進料量、控制某種物料的加熱速度、加大冷卻能力如外循環冷卻器的方法或采用多級反應等措施來控制反應。在反應器的運行過程中，有時會出現容器超壓而變形甚至遭到破壞的現象，容易造成安全事故，因此在容器上安裝壓力釋放裝置必不可少。
2.4 管道方面的安全問題與控制
通常管道輸送的物料多屬易燃、易爆甚至腐蝕性或毒性物品，如果管道中某些部分出現泄漏，各種有毒有害的物質就會漏出，這不僅對環境造成污染，而且對化工生產造成很大的安全隱患。因此在管道設計中，要充分考慮到管道的材料選擇、布置和應力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管徑、材質等的合理選擇，尤其是注意管道連接處和拐彎處彎頭的材料和管徑選擇，同時無論是在室內還是在室外，管道都必須可靠地與地面連接。
2.5 整體園區
根據我國當前的化工園區的特點和監管能力滯后的現狀，應當成立安全監管和危險化學品管理部門，建立一個具有完整的區域性安全生產標準化的管理模式，構建由政府主導、社會中介機構和企業一體化的綜合管理體系。
3 促進化工工藝設計良性發展的建議
3.1 化工工藝設計要注重降低能源消耗量
能源成本是化工生產總成本中的一個重要的組成部分，采用先進的技術手段降低能源消耗量是化工工藝設計和研究的重要方面。首先要選用先進的生產技術及最優化的工藝流程，從源頭上控制能源的消耗，其次在工藝設計上要求流程簡練、設備選型合理、布置緊湊、能量利用合理，同時還應盡可能采取物物換熱設計，實現能量的分級使用和回收，以節約能源的消耗，根據工藝參數選擇最佳的流程和最適宜的管徑，降低流體輸送阻力損失，降低能耗。
3.2 積極改善生產環境
當前化工污染問題不可忽視，解決污染問題就要減少污染源并對廢物進行回收利用。從工藝過程上要減少污染就必須重視現有裝置的更新和污染物的終端處理兩個問題。針對這兩種情況就要不斷提高化學反應和能源分離效率，提高能源利用率、減少能源轉化率在生產過程中的損失，這不僅能增加產業效益而且能減少處理廢物時的費用；積極應用HEN分析方法不斷改進和更新裝置，節約用水，并對廢水進行再次回收利用，最大限度的節約水資源。
3.3 工藝設計理論研究與實踐協調發展
當前工藝設計應用亟待拓展，這就需要將研究開發與設計建設聯系起來綜合發展，并積極開發新的工藝設計方式。新的工藝設計方式應該是開發一個帶有能量平衡流程、熱力學軟件包及研究容器設備的一個簡單經濟模型，摒棄傳統方式過于程序化且生產效率較低的發展方式。新的發展方式應更重視推測和估算，目的是將試驗計劃盡快涉及到工藝的關鍵技術和相關經濟問題，并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發展的模型?？傊すに囋O計要將理論和實踐結合并與時代的最新發展技術相接軌從而發揮其巨大功效。
4 結 語
本文對化工工藝的概念、特點及分類進行闡述，并分析化工工藝設計中工藝物料、工藝路線、反應裝置、管道方面的安全問題及其控制，并提出通過降低能源消耗量、積極改善生產環境、工藝設計理論研究與實踐協調發展等途徑提高化工工藝生產的高效運轉，促進化工工業的良性發展。
參考文獻：
[1] 朱曉東.淺析化工工藝設計中安全危險的問題[J].化學工程與裝備，2011，（6）.
化工工藝設計流程范文6
關鍵詞：化工工藝 設計 發展
中圖分類號：TQ015 文獻標識碼：A
一、化工工藝設計理論概述
眾所周知，在整個項目設計過程中，設備布置、工藝流程和管道布置是化工工藝設計的3個重要方面?；すに囋O計的主要內容是通過工藝計算繪制工藝流程圖，提供給設備專業繪制設備圖紙的相關參數，并提出工藝控制方面的參數供自控專業儀表選型，然后工藝專業根據工藝流程圖完成初步的設備布置圖，最后由管道專業結合設備布置圖進行管道配管并完成最終的管道布置圖紙。
化工工藝設計要緊跟時展，同時將理論和實際有機結合起來，只有這樣才能發揮其巨大的功效?；すに囋O計包括不同的種類，主要有概念設計、中試設計、基礎設計、初步設計和施工圖設計等。這些不同種類的設計在化工工藝的實踐中都發揮著重要的作用?；すに囋O計過程中往往存在如下問題：設計的基礎資料不完整，數據的可靠性和完整性不如常規裝置；化工工藝設備種類繁多，規格特殊，對設備的設計和選用都提出了特殊要求；化工工藝設計工作量大，管道設計要作特殊考慮；設計周期短，為盡快占領市場，化工工藝設計往往邊開發邊設計，邊建設邊更改設計；規模大小不一，為節約投資，某些設計不可能完全按照規定去做。這些特點無疑會造成化工工藝設計的安全隱患，對化工設計的安全有很大的影響，也是引發化工工藝設計安全問題的重要因素，也越來越受到人們的重視。
二、化工工藝設計與路線選擇
1工藝過程開發程序
化工生產是由預處理、化學反應或物理化學加工等生產環節組成，不同加工工藝可以得到相同產品。這種多方案性源于科學技術，深刻地蘊含著經濟的盈虧、社會效益的大小與環境保護的優劣。而開發研究就是在基礎應用研究及各種科技信息的基礎上，開展新技術的工藝條件、技術規范、工程放大、技術經濟評價等方面的研究，以取得化工生產裝置的設計、建設等所需數據與資料，為實現新技術在工業中的應用提供技術服務。開發研究的最終成果是基礎設計，而基礎設計是工程設計的主要依據。化工過程開發的步驟，并沒有固定的模式?；瘜W工業新產品開發的基本步驟可用圖1表示。
圖1過程工業產品開發的基本步驟
由圖1可見，有三次可行性研究將開發的全過程分割成四個階段。第一階段的內容是商品信息研究和實驗性研究。第二階段的內容包括小試和概念設計。第三階段包括模型試驗、中試和基礎設計等內容。第四階段的內容為工程設計和施工。
2工藝路線選擇
在化工生產中，同一產品，有時可以用不同的原料加工而成，如乙醇可以用發酵法制取，也可以用乙烯水合法制?。灰宦燃淄榭梢杂杉淄?天然氣)氯化的方法獲得，也可以用甲醇和HCL制取。同一種原料，經過不同的加工，又可以得到不同的產品。即使采用同一種原料和相同的工藝過程，而工藝條件不同，也可以得到不同的產品。原料路線、工藝路線和產品品種的多樣性使得在工藝路線的選擇與設計方案的確定時，需要考慮多方面的因素。在準備投資建造一套生產裝置時，裝置的生產能力一旦確定后，如何確定與裝置投資及產品生產成本密切相關的工藝路線及工藝設計條件，使裝置的總體經濟效益達到最佳化是十分重要的。
2.1原料與原料路線的確定
原料是化工產品生產的基礎，原料既直接影響到產品的合成工藝路線，又會帶來有關原料的資源、儲存、運輸、供應、價格、毒性、安全生產等一系列相關問題。采用不同的原料與規格直接影響到產物的生產能力、技術水平、質量、成本、反應條件與反應裝置、資金的投入與回收等問題。在化工產品的總成本中，因為原料費用所占的比例較大(國內一般占60％~70％)，所以選擇合理的原料路線十分重要。選擇原料路線必須考慮和滿足產品生產的生存和發展的需要。
2.2工藝路線的選擇
2.2.1通過對科技文獻的調查、分析、比較，確定合理的工藝路線：進行有關產品工藝路線的選擇需要通過文獻調研來完成。聯機文獻檢索具有及時性和全面性的特點，可以大大縮短調查時間，是有效的調查手段。根據調查所得到的信息，必要時再通過實驗補充一些數據，進行工藝設計。通過文獻專利的調查可以掌握一般的技術動向，也可以掌握現有的工藝技術和不久的將來可能實現的工藝技術。在具體的工藝設計過程中，應結合本企業的實際情況，綜合分析，有所創新。
2.2.2技術上可行、經濟上合理：技術上可行是指項目建設投資后，能生產出產品，且質量指標、產量、運轉的可靠性及安全性等既先進又符合國家標準。經濟上合理指生產的產品具有經濟效益，這樣工廠才能正常運轉。對有些特殊的產品，為了保證國家需要和人民的利益，主要考慮社會效益或環境效益，而經濟效益相對較少，這種項目也需要建設，但其只能占工廠建設的一定比例，是工廠可以承受的，不影響工廠整個生產。以甲醛工業生產現狀及工藝路線比較為例，甲醛幾乎都是采用甲醇空氣氧化的方法制取。按所用催化劑類型，甲醛工業生產方法分為兩類：a.鐵、鉬催化劑法：用Fe2O3，MoO3作催化劑，還常加入鉻和鈷的氧化物作助催化劑，甲醇與過量空氣混合，經凈化，預熱，在320~380℃下反應生成甲醛。b.銀催化劑法：用銀絲網或鋪成薄層的銀粒為催化劑，控制甲醇過量，反應溫度約為600~720℃。
2.2.3甲醛工藝路線的比較：
a.采用鐵、鉬催化劑法工藝路線的甲醛裝置生產能力較大，甲醇轉化率高于銀催化劑法，可達95％~99％。甲醇單耗低，不需蒸餾裝置，可以生產高濃度甲醛，甲醛成品中含醇量低，催化劑使用壽命長，但是鐵、鉬催化劑法生產一次性投資大，電耗高。
b.銀催化劑法工藝簡單，投資省，調節能力強。產品中甲醇含量少，尾氣中含氫，可以燃燒，但是甲醇的轉化率低，單耗高，催化劑壽命短，對甲醇純度要求高。甲醛成品中甲醇含量高，只能生產低濃度甲醛。銀催化劑法在爆炸上限操作，原料混合氣中甲醇濃度較高，設備負荷大，因而建廠投資較低。但由于銀催化劑法在600℃以上高溫反應，催化劑銀晶粒容易長大，加上銀催化劑對毒物(FeS)極為敏感，因而催化劑壽命短。鐵、鉬催化劑活性高、壽命長，對毒物不敏感，單耗低；產品甲醛濃度高，含醇低，特別適用于作樹脂、聚甲醛、脲醛及醫藥的原料。雖然鐵、銅催化劑法工藝路線一次投資大，但是可以生產高濃度甲醛，在制取甲醛的下游產品時可以直接利用，不必濃縮，免去了稀醛濃縮增加的設備及動力消耗費用，以及對生產中產生的大量含酵廢水的處理而花費的各項費用。就總體效益來講，直接生產濃甲醛比先生產稀甲醛然后再把稀甲醛濃縮成濃甲醛，無論從投資費用來講還是從環境污染與治理來講都合理得多。因此，發展高濃度甲醛生產是我國甲醛工業發展的必由之路，也是加深甲醛下游產品開發的前提，通過上述的調查與分析后再進行工藝路線的選擇就很容易了。
3 促進化工工藝設計良性發展的建議
3.1 化工工藝設計要注重降低能源消耗量
能源成本是化工生產總成本中的一個重要的組成部分，采用先進的技術手段降低能源消耗量是化工工藝設計和研究的重要方面。首先要選用先進的生產技術及最優化的工藝流程，從源頭上控制能源的消耗，其次在工藝設計上要求流程簡練、設備選型合理、布置緊湊、能量利用合理，同時還應盡可能采取物物換熱設計，實現能量的分級使用和回收，以節約能源的消耗，根據工藝參數選擇最佳的流程和最適宜的管徑，降低流體輸送阻力損失，降低能耗。
3.2 積極改善生產環境
當前化工污染問題不可忽視，解決污染問題就要減少污染源并對廢物進行回收利用。從工藝過程上要減少污染就必須重視現有裝置的更新和污染物的終端處理兩個問題。針對這兩種情況就要不斷提高化學反應和能源分離效率，提高能源利用率、減少能源轉化率在生產過程中的損失，這不僅能增加產業效益而且能減少處理廢物時的費用；積極應用HEN分析方法不斷改進和更新裝置，節約用水，并對廢水進行再次回收利用，最大限度的節約水資源。
3.3 工藝設計理論研究與實踐協調發展
當前工藝設計應用亟待拓展，這就需要將研究開發與設計建設聯系起來綜合發展，并積極開發新的工藝設計方式。新的工藝設計方式應該是開發一個帶有能量平衡流程、熱力學軟件包及研究容器設備的一個簡單經濟模型，摒棄傳統方式過于程序化且生產效率較低的發展方式。新的發展方式應更重視推測和估算，目的是將試驗計劃盡快涉及到工藝的關鍵技術和相關經濟問題，并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發展的模型?？傊すに囋O計要將理論和實踐結合并與時代的最新發展技術相接軌從而發揮其巨大功效。
