化工工艺与化工设备的适应性设计分析

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年28卷7期   作者:张秋立 牛青原
[导读] 科技的进步,促进工业建设事业得到快速发展
        摘要:科技的进步,促进工业建设事业得到快速发展。化工行业在发展态势十分良好的同时,化工生产过程中的产品质量问题和化工设备操作问题也受到广泛的关注,特别是其中的安全隐患给化工项目的管理人员带来了难题。如何通过有效的途径,将安全隐患全部清除,需要在设计化工工艺时重视工艺与设备的适应性,明确设计所需的原则,为化工行业又好又快的发展提供经验。本文就化工工艺与化工设备的适应性设计展开探讨。
        关键词:化工生产;化工工艺;适应性;设计
        引言
        在化工生产系统中,化工工艺是软系统,硬系统则是化工设备,软硬系统均是化工企业开展化学生产与加工的重要条件。新时期,我国化工产业得到质的发展,化工工艺正逐步完善,化工设备也在不断不断升级与更新,是时代所趋。当前,节能环保已然成为亘古不变的主题,其与人类生存息息相关,而实现化工生产工艺和设备的不断革新,是化工产业得以长足发展的必然要求。面对此种情况,应全面考虑化工设备的基本结构、工艺参数与安全措施等,能让化工设备可以在环保、低能耗与安全条件下高效的运行。
        1化工工艺与化工设备中适应性设计的意义
        1.1可提高化工设备实用性
        目前,大多化工生产企业化工工艺与化工设备之间缺乏适应性设计,以此造成化工设备使用效果较低。如从化工工艺与化工设备适应性设计角度考虑,则生产企业可根据自身实际情况考虑对化工设计进行设计,以提高两者之间的适应性,提高生产设备实用性。
        1.2能够提高化工检修速度
        化工工业一直都是我国经济发展与物质生活的重要保障,平常生活中见到的各种物品都离不开化工生产,一般化工企业都会涉及多个生产业务。化工设备的有效性直接影响到企业在生产过程中的业务拓展,化工设备长期在高温、高压、高腐蚀的环境中需要时刻做好对应的安全保障,比如化工生产设备中都会用到浮头式换热器,如果能够随时把握浮头式换热器的细节效果,则可以保证设备的长期稳定性运行。
        1.3能大大提升生产效率
        适应性设计既能提升检修速度与可操作性,还能大大优化设备性能,提高实际生产率,特别是设计人员要根据化工设备实况展开合理的设计,从适应性设计角度出发,不断改善设计方案与设计思路,也要对设备进行不断的完善。
        2化工工艺的适应性设计
        2.1对化工工艺参数进行合理的控制
        化工工艺的应用效果最重要的就是各项资源的参数管理,整合化工生产的质量就是实现对参数的精准定位,比如生产过程中的温度、压力、放料时机等。这些都会影响到化工工艺在节能、安全等方面的保障能力,所以对于化工生产中需要确定好最佳的原材料配比、工序流程、所需压力与温度等数据,将这些参数与工艺要求、设备标准进行对比,在设备参数允许的范围内进行工艺参数的修改。
        2.2安全性设计
        与其他行业相比,化工类产业的危险性较高,工作人员经常会接触到强腐蚀物质,还长期处于高温、高压环境中作业,一旦疏忽,容易造成严重的安全事故。因此,在化工设备设计之中,需要对化工设备开展针对性处理,以更好的控制高压、高温物质,以求更大程度上防止易燃易爆等产品发生危险事故。在设计化工设备时,还要对管道节点作密封处理,例如,可添加一定的密封圈等,以降低泄漏事故的发生概率。
        2.3简化化工原料
        简化化工原料是出于环境污染及企业生产成本考虑。因为在化工生产过程中,从煤油原料到产品加工环节经常会使用到加氢装置,而该装置完全可以在原结构不变前提下弃之不用。再比如烷基苯联合装置,虽然该装置在使用中较为广泛,但是工艺技术较为落后,则可以在使用过程中简化工序,或者采取先进技术去提高装置性能,都可以降低对环境的污染,提高企业的生产效益。


        3化工工艺与化工设备适应性的具体设计方法
        3.1科学设置参数
        等到化工设备组装完毕开始运作前,必须对相关的参数进行合理化设置。例如,在调整重费器参数时,要现在设备内加入一定的物质,再对设备进行加热,在出口管道位置观察液态水的实际体积,可采取控制体积的方法来调节需要加热物质的实际温度。在具体生产过程中,管道出口位置所出现的液化水体体积要比此设备入口位置水蒸气的体积要小,因而,使用此种方法来调节被加热物质的温度比较难。此外,使用该方式控制被加热物质温度时,通常会在重费器内发生水锤现象,这样容易损坏设备管道。在化工生产过程中,还要加强对介质流量的把控,合理调节被加热物质的温度,以确保化工生产的高效性。
        3.2低能耗设计
        根据化工产业的运行特点,在化工设备使用中,为了推动化工产业的稳步运行,项目部门应该将低能耗的项目设计作为重点,将控制能耗作为核心,积极构建全新的技术性化工生产方案,在化工材料生产的同时降低能源损耗,推动产业的持续性、清洁化发展。而且,在低能耗设备使用中,项目管理者应该将行业的可持续发展作为核心,通过热电损失控制以及能源的节约整合,构建精确的操作方案,提高化工工艺的适应能力。
        3.3耐用度设计
        对于化工企业来说,设备更新是一项巨大的花费,而且很多化工生产都需要保证不间断操作,所以化工设备的耐用性是设备质量的重要要求。应充分做好对反应设备组震动位置的结构支撑作用,同时及时做好设备组零部件的保养工作,对于一些受压、受热、受腐蚀的设备零件,在达到要求的使用时间内进行及时更换,严禁设备本身与化工生产流程出现干扰反应。
        3.4做好防腐蚀性设计
        在化学生产领域,腐蚀类物质很多,若控制不恰当,会严重危害工作人员的健康,还会损坏设备。例如,在设计裂化装置时,若原料设计比例相对较大,会对裂解效果产生直接的影响,会严重影响化工企业生产效率。对于该问题,在设计裂化装置时,要在装置上安装旋阀塔盘装置,而下部结构则选择顾射塔盘结构,既能满足具体的生产要求,还可提高生产效率。等到化工原料发生变化时,需要合理调整生产设备,从而更好的适应更改之后工艺的实际要求。在对乙烯实施裂解时,需要对原材料加热,而在加热过程中,设备上方管道极易受到一定的损坏,会发生原料泄漏现象。通过对故障原因的检查与分析了解到,引导管道损坏的主要原因是烟气中含大量的硫等腐蚀性物质,其在一定条件下会腐蚀设备上方的管道。在对化工设备进行处理时,需要调换出料口与进料口,以防止发生烟气腐蚀管道的现象。
        3.5采取绿色环保设计
        随着我国环境问题的严峻性,化工企业在生产方面也要及时作出改变,从长远发展考虑,从化工工艺与化工设备适应性设计方面进行考虑。与此同时,还要考虑到高温、高压对化工设备的影响,化工设备与化工工艺之间是否满足绿色环保要求。比如化工设备中使用热管管束,虽然可以提高抗热性,但是会产生噪音污染。所以,在环保设计中就要考虑到这点,可根据实际生产条件和生产需求去调整零部件和尺寸,确保调整后的参数符合实际生产要求,达到绿色环保设计目的。随着现今各行业以绿色环保生产作为发展模式,新型环保材料也成为化工设备可选择的材料之一,该材料污染性较低,且可降低能耗,对化工企业绿色发展具有重要意义,在绿色环保设计中广泛应用。
        结语
        综上所述,化工工艺与化工设备适应性的发展对于化工生产与企业经济都有着重要作用,同时也是我国化工生产绿色可持续发展中的重要目标。相关企业与技术人员还需要基于两者的适应性不断改进,实现化工生产高效、安全、环保、节能的目标。
        参考文献
        [1]钱宏林.探讨化工工艺及化工设备适应性设计[J].科技风,2020(03):169.
        [2]李会元,王武凤,王春波,等.化工工艺及化工设备适应性设计[J].化工设计通讯,2019,45(11):69-70.
        [3]王奕博,刘广地.促进化工工艺及设备适应性设计的方法[J].设备管理与维修,2019(14):194-196.
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