化工工艺设计现状及存在问题

田 博

（江苏索普工程科技有限公司，江苏镇江 212006）

近年来，我国社会经济发展态势一片大好，为化工行业的蓬勃发展提供了有利条件，但也加剧了市场竞争，化工行业正面临着紧迫的挑战，这就要求化工工艺与时俱进地创新。我国化工行业发展时间较短，工艺设计发展不均衡，紧随时代步伐发展并不现实，环保、安全、成本都是显著的问题，因此需要注重工艺水平的提高，加强化工工艺和科学技术的有机结合，为化工行业的发展提供源动力，从而为我国经济发展打下良好基础。

1 化工工艺设计流程的关键影响因素

化工生产的复杂性毋庸置疑，在生产的过程中会涉及多种化学反应，而化学反应会随着环境因素的变化而变化，这就导致了化工生产的变化。因此针对化工工艺设计而言，需结合实际情况，在化工工艺生产中引入大量数据资料，以保证化学反应的精准度。对于化工生产而言，应注重精准规范，而不是盲目追求生产效率，否则只会形成适得其反的效果[1]。化工工艺设计的管线复杂，并且验证难度大，若出现问题则会影响最终的结果。因此对于化工工艺设计流程而言，要做到对每个细节的把控，最大限度地减少安全隐患和影响生产的因素，从而降低生产风险，避免意外事故的发生，减少不必要的损失。化工工艺流程需要专职人员对其进行整体监督，严格落实国家相关标准，确保整个工艺流程的规范性，从而提高企业生产效率，加强企业核心竞争力。

2 化工工艺设计现状

化工生产一般都为大型装置，所以需要的成本高、工序复杂，如果化工工艺设计出现了问题，就会直接对化工生产形成严重影响，导致化工生产的失败，而这一失败的结果就会导致大量的人力、物力浪费，给企业带来了较大的经济损失，而这也是制约化工工艺创新改革的一大要素，工艺创新本身即需要巨大的成本，加之造成的影响较大，这就影响了企业化工工艺创新的积极性，长此以往，导致化工工艺设计滞后、发展缓慢，缺乏创新发展的动力[2]。化工生产的成本主要集中在两方面，分别是化工原材料和建设成本，这是化工生产中支出最多的两项成本，也是最主要的影响因素。化工生产大都需要机械设备来完成，而大型机械设备的价格极其昂贵，如果企业购买新型机械设备，虽然促进了化工工艺的创新，但也大幅增加了化工生产的成本投入，不利于企业经济效益的提升，所以大部分化工企业都沿用着陈旧的机械设备。虽然化工机械设备的价格高昂，但使用寿命也较长，既为化工企业创造了可观的利润，也制约着化工工艺的发展，甚至部分化工企业的机械设备已经使用了50a之久，这严重制约着化工工艺的发展，设备老旧仍是化工行业不可忽视的问题[3]。同时，为了最大限度地提升化工企业的经济效益，化工企业选择对陈旧的机械设备进行改造或对生产有影响的部件进行维修，不难理解，维修保养投入的成本要远小于购置新设备的成本。结合化工企业设备应用现状和相关调查显示，截止到2021年，市场中流通的化工产品超过四分之三都是由2000年的化工设备生产而来，也就彰显了化工行业设备的老化形势。技术滞后、状态陈旧的化工设备降低了生产效率，也影响着产品的 质量[4]。

除此之外，早期的化工设备也缺乏环境保护的功能，使用过程中污染较为严重，甚至会对工作人员产生直接性的身体危害。以上即是我国化工工艺发展的现状，这就需要化工企业重视起化工工艺的创新，积极地提升化工设备性能、优化设备功能，使化工设备更加契合现代化的理念，在环保、节能的背景下保质保量生产，满足现代人们对于化工产品的需求，也契合我国的可持续发展理念，为化工行业发展提供源 动力。

3 化工工艺设计存在的问题及解决措施

3.1 化工原料方面

对于化工生产而言，环境因素是不可忽视的，直接影响化工生产的效率和质量。因此，化工企业对生产环境的要求极为严格，经过多道工序将化工原材料生产为成品，需经过多次物理反应和化学反应。化学工艺有着较强的复杂性，化学反应会涉及实际的数值变化，但数值变化过大就会影响生产的安全性。随着科技的进步发展，化工生产规模虽然在不断扩大，但也造成了原材料的大量堆积，形成了隐匿的安全隐患。基于化工原料目前存在的问题，化工企业应加强对原材料的采购、筛选和分类保存，针对半成品、成品、副产品等各自不同的物理性质和化学性质进行合理划分，进行合理的保存，杜绝因原材料保存不当引起的安全事故。

3.2 设备安装方面

化工生产过程中，管道、线路、设备、安全附件等都应合理规划、设计，但是部分企业仍存在设备实际安全条件与其设计方案不符的现象，这不仅会严重影响生产效率和质量，还会出现跑冒滴漏的现象，从而形成火灾、爆炸等重大事故。若设备安装不牢固或长期使用的设备下沉，也会引发火灾和爆炸。除此之外，由于工作人员的操作不规范或是对设备检查不够及时，也会影响设备运转，导致设备温度过高、压力过大的现象，继而引发安全事故。针对设备安装方面存在的问题，需严格按照化工生产的流程和细节，明确在化工生产的过程中可能会产生问题，结合现场实际情况科学规范的布置设备、管道，为化工生产的正常运行提供有利条件。针对管道、线路、设备、安全附件等，需严格结合化工工艺特点进行型号选择，并结合实际要求进行准确的安装，从而最大限度保障使用安全性。除此之外，要加强对操作人员的培训，确保其实际操作的规范性，并对化工设备进行及时的维护、检查，确保其运行没有任何安全隐患，避免因设备超温、超压引起的安全事故。

3.3 工艺路线方面

化工企业进行化工生产时，生产线中会有着多样化的工艺线路，而生产过程中也会产生各类不确定因素，这就容易产生安全问题，这也是目前化工工艺设计中较为主要的问题之一。针对化工工艺路线方面的问题，需综合考虑化工工艺流程中各类化学反应需要的路线，通过全方位的分析，选择一条安全性最高的路线，对生产的路线进行系统性规划，选择毒性低、危险性低的原辅材料。与此同时，则是加强对化工生产的环境控制，通过控制环境因素来避免剧烈反应，减少生产过程中可能出现的隐患，并且也能减少化工生产对环境的影响，起到一举两得的效果。

4 化工工艺未来发展趋势

4.1 低能耗的化工工艺设计

通常情况下，对于企业成本核算而言，能源成本是不可忽视的，这是整体成本的重要组成部分，不仅影响企业的经济效益，更关系到企业的长远发展。但根据对化工企业调查得知，部分企业缺乏对能源成本核算的重视，甚至认为其可有可无。在化工工艺设计进步的情况下，采取从能源消耗、基础建设投资等方面入手，不仅实现了化工企业生产效率的稳步提升，还有效地降低了生产成本，这对化工企业能源消耗平衡和生产投资控制奠定了坚实基础。例如，化工企业将节能降耗作为化工工艺设计的重点内容之一，结合化工工艺设计要求，在大型分离装置上运用超临界流体技术，真正实现了生产效率的提升和生产成本的降低，这无疑能显著提高企业竞争力，让企业更好立足于化工行业。

4.2 以节约资源为建设理念

化工工艺流程的完善是一个漫长的过程，需要在实践的过程中优化工艺，需要更精准的工艺条件。在科学技术不断进步的背景下，大力开发资源优势和科学技术的优势，加强新技术的应用，对化工生产设备进行更新完善，不仅为化工企业的工艺流程优化提供了有力支撑，还落实了国家提倡的节约资源的建设理念。

4.3 加强绿色环保工艺的引进

在现今的发展背景下，我国始终以“可持续发展”“绿色环保”为根本理念，对于化工行业而言亦是如此。化工行业是我国至关重要的基础经济建设的组成部分之一，对我国社会经济发展有着不言而喻的影响。化工行业的特点不仅是投入成本大，还有化工生产过程中所形成的“三废”，是导致环境问题愈发严重的主要因素之一。国家一直以来都在提倡环保，环保理念需贯穿在每个领域的生产过程中，所以针对化工企业的发展，相应的政策要求也随之出台。相关政策要求化工企业在满足国家相关标准和要求的前提下，才能开展正常生产，简单来说，就是要确保化工企业的生产满足国家环保要求，在此基础上才能开展后续的化工生产。化工企业要想稳步立足市场，紧随新时代国家发展的战略步伐，就需要积极地提高自身的工艺技术，及时地完善更新技术方案，从而优化企业化工生产，这对企业的发展有着深远意义。

（1）针对化工生产所需原材料应严格把控，避免使用劣质原材料，从根源上减少污染物的产生，坚决杜绝为了降低成本而降低原材料标准的现象，并积极研究废物利用工艺，将化工生产过程中产生的废物进行合理利用，这样既优化了生产流程，也降低了污染物的排放量。

（2）优化对污染物的处理方式。对于化工生产而言，原材料的优质虽然能一定程度地减少污染物，但还是无法避免少量污染物的产生，废物二次利用降低了污染物的排放量，但也不能真正意义地实现零排放，所以化工企业需要致力于污染物处理工艺的研究，优化污染物处理，最大限度降低污染物的排放，从而实现保护生态环境的根本目的。

5 结束语

针对化工企业的工艺优化而言，需多角度、全方位考量，深入分析影响化工生产的问题，结合实际情况进行合理调整，采取针对性的措施，不断完善化工工艺流程，确保化工设备的良好运行，使化工生产更具安全性、合理性。应注重现代化理念的融入，注重节能、环保，使化工企业更加契合国家发展需要，落实国家政策，促进企业的可持续发展，切实有效地提升企业核心竞争力。