化工工艺与化工设备的适应性设计

2022-03-27 02:54李志远
家园·建筑与设计 2022年2期
关键词:化工设备化工工艺

李志远

关键词:化工工艺;化工设备;适应性设计

引言

为了适应中国化工行业的高速发展,产品的质量、设备的安全、装置的效率等也随之有了很大的提高。化工行业中化工工艺和设备设计的关系是相辅相成的,化工工艺作为工程设计的首要阶段,与化工设备和化工设备的结构设计息息相关,其实际情况会直接影响到化工设备的结构设计,而设备设计的好与坏直接关系到整个工艺的先进性与实用性,所以必须对化工设备进行优化,保证其能够更好地服务于化工生产工艺,只有科学合理的化工设备才能够更好地服务于化工生产工艺。

1化工工艺与化工设备适应性设计的必要性

化工工艺水平是衡量化工企业整体发展水平的重要指标,化工工艺的发展离不开先进的化工设备,从某种程度上来说,化工工艺和化工设备之间存在一种互联的关系,只有两者相互配合,化工产品质量和生产效率才能得到一个有效的提升,所以化工工艺与化工设备的适应性设计是有一定现实基础的,同时,化工工藝与化工设备的适应性设计也是推动化工企业迅速发展的重要力量。在化工生产中,会使用到很多类型的化工原料,化工原料的危险性极高,稍微使用不当,就会造成安全事故,如果化工工艺与化工设备的适应性越强,在化工生产中化工原料所产生的风险系数就会有效地降低,还能在一定程度上优化产品质量,基于此,要从多方面做好化工工艺与化工设备的适应性设计工作。

2化工工艺与化工设备的适应性设

2.1化工工艺与适应性设计

2.1.1参数的控制

化工工艺涉及的内容比较多,但在具体应用过程中,更多的是以实践需求为主,所以应用化工工艺的时候,要注重对参数的控制,化工生产本就是一个综合性的过程,不同的生产标准对工艺参数的要求也不一样。这里主要对重沸器加热期间的参数进行概述,重沸器在加热的时候,可以利用水蒸气的热量保持一个温度持续上升的状态,然后在出水口处通过对水蒸气流量的控制来调节温度变化系数,加热期间可以直观地看出,重沸器出口处对水蒸气的消耗量比较大,出口处的消耗量远大于入口处的水蒸气含量,如果这种偏差过大,就会造成化工产品内部损坏,无法正常生产,所以需要对这个加热过程中的参数进行严格的控制,保证重沸器加热过程中的蒸汽平衡,只有对参数进行合理的调整,才能保证化工工艺品质达标,生产的产品完整器才能得到有效的保障。

2.1.2设备的结构、防腐在工艺中的优化设计

在烧碱工艺中逆流降膜蒸发工艺是比较常用的工艺,碱液从降膜蒸发器的顶部依据重力的作用借助换热管内壁向下流动形成液膜状。在换热管的顶部或管头处安装了一个造膜器,提高了碱液在向下流动过程中的分布均匀度和传热系数。碱液在流动过程中要通过蒸发使液体的浓度达到一定的值,因此必须确保换热管的长度以保证传热效果。在烧碱制作工艺中有一个被称之为蒸发分离室的装置,其作用是用来分离经过加热的碱液所产生的气液,气液进过分离后,蒸汽和浓缩后的碱液从不同地方排出来。在整个烧碱的制作过程中,由于烧碱具有较强的腐蚀性,因此设备必须具备耐腐性。在所有的设备制作材料中,镍和镍合金由于具备较高的强度和良好的塑性及韧性,并且利于焊接和冷加工,从而成为烧碱生产企业选择生产设备的首选。烧碱工艺中所涉及的所有设备诸如蒸发器、储罐、泵及换热器等都可以用镍和镍合金材料来制作。

2.1.3合理优化改进工艺原料

基于化工工艺的运行需求,在很多装置的运行中,可以适当降低工艺运行难度,简化装置原件,在原料煤油的加氢装置中,部分装置原件是可以进行优化或者简化的,根据具体的运行需求进行合理的改造。烷基苯的联合装置在化工生产中属于基础结构,对于这种装置可以进行一定的调整和优化,提高材料的性能指标。适量采用催化剂,可以有效提高工艺生产效率。对于装置的灵活优化变通,主要是根据工艺需求而定,降低操作的复杂程度。

2.2化工工艺设备适应性的设计

2.2.1安全性及耐用性方面的设计

结合石油化工生产的实际概况,可知温度、压力等因素作用下会引发化工设备泄露、变形等问题,给化工设备安全使用带来了潜在威胁。因此,需要在化工设备适应性设计中给予其安全性及耐用性必要的重视,保持化工设备良好的实践应用效果。具体表现在:①注重椭圆形垫子的合理使用,实现对设备接口密封处理,促使化工设备性能得以优化;②建立高效的检查及维修机制,并落实好相关工作,促使化工设备零件使用中可能存在的安全隐患得以及时消除。

2.2.2低能耗设计

随着经济的不断发展,资源短缺以及环境污染问题越来越严重,国家提出了可持续发展战略目标,各行业也都在努力的改变传统工作方式。化工生产的能耗大,并且如果工作流程处理不当,极易导致环境污染的发生,所以作为化工企业来说,更加应该注重设备能耗控制问题,以低能耗作为基础设计目标。设备操作人员与工程技术人员在对化工工艺及设备适用性进行设计时,必须要从设备所有零部件上入手,秉承低能耗理念,采用科学合理的设计方式来控制设备能源消耗,实现清洁生产及低能耗生产。低能耗不仅是科学生产的基本要求,同时也可以从侧面体现出企业的基本职业道德观念。在化学工艺生产中,可以通过使用高效传导设备等方式,保证传到过程中参考系数和传热能力满足生产需求,与此同时还可以最大化的控制热量损失,进而节约更多的能源。

2.2.3化工设备的防腐蚀设计

除了上述的设计以外,在进行化工设备的适应性设计时,相关的设计人员也需要对其进行防腐蚀的设计。因为化工产品的生产需要接触到多种不同的化学物质,这些化学物质不仅有害,而且具有较强的腐蚀性,如果不对其进行良好的把控,那么不仅会阻碍化工产品的顺利生产,还会造成极大的安全隐患。因此,这就需要相关的设计人员对其进行足够的重视,采取科学合理的措施提升化工设备的防腐蚀性。比如,在对乙烯进行裂解的过程中,往往需要对原材料进行相应的加热处理,但是此时的管道很容易受到损坏而导致原材料泄漏,这主要是因为烟气之中存在着具有腐蚀性的硫元素。针对这种情况,相关的设计人员就可以调换出料口与进料口,从而避免管道被腐蚀。

结束语

总而言之,在化工产业运行以及化工设备综合利用中,为了提高设备的适应性,化工设备操作者应结合化工产业的特点,确定完善性、适应性的化工设备操作方案,以全面提高化工设备的使用效率,为化工产业的可持续发展提供支持。因此,在使用中,需要将化工工艺及化工设备的适应性作为核心通过各个设备管理方案以及设备维护理念的确定,提高化工产品的生产效率,降低资源以及能源的损耗,为化工产业的运行以及环境的保护提供支持。

参考文献

[1]潘叶平,胡磊.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理.2021(09):163-164

[2]魏启明.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理.2020(36):147-148

[3]王少伟.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].石化技术.2019(02):203-203,205

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