化工工艺的优化策略分析

化工工艺的优化策略分析

王凯 ,李彦强  ,刘丹丹 ,强世爱

内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司  内蒙古鄂尔多斯市  017313

摘要：化学工业是我国国民经济的重要组成部分。化学工业作为国民经济的发展力量，与人民生活息息相关，对人民的衣食住行影响较大。为了使化学生产和化学工业的发展更好地服务于人民生活和国家和社会的发展，我们需要优化流程，使化学工业的发展与时俱进。还要做好对市场的判断和分析，不断增强自身发展实力，为化工行业发展发挥长期稳定作用。在当前化学工业的发展中，化工过程的发展将受到设计因素、技术因素、材料因素等方面的影响。在长期稳定发展中，要不断分析外部因素，在设备、生产、运行等方面进行工作调整和人才储备开发，推动化工技术进一步提高。本文主要对化工工艺的优化策略进行了分析探讨。

关键词：化工工艺；优化策略；节能降耗

一、目前我国化工工艺设计的不足

     （一）设计人员在设计前没有充分了解材料的性能，仅仅依靠自己的设计经验来设计化工过程，不能保证化工行业的科学生产。化工生产过程中容易发生一些不必要的事故，导致化工生产所用材料的设计方案和性能出现较大偏差，影响化工生产活动的正常开展，甚至给化工生产企业带来巨大的经济损失。因此，在新时期，我国化工生产企业应不断更新自身的化工技术，遵循市场发展规律，充分发挥新材料的有效价值。

     （二）在实际的化工生产过程中，会涉及到很多非常复杂的过程，但是设计师的精力有限，很难做到设计过程中的方方面面，对于一些细节，很难处理到位。这容易导致化工生产过程中出现一些不必要的情况，影响化工产品的质量。

     （三）在化工生产过程中，管道设计是一个非常重要的环节，也是工艺设计的核心部分，这就要求设计人员在化工工艺设计的设计中保持严谨的工作态度，不断提高自己的专业素质。       

二、化工工艺优化策略

        （一）加强新工艺、新技术与新设备的使用

        化工工艺的优化，离不开新工艺、新技术与新设备的支持。通过使用国内、外先进的化工工艺、生产技术以及节能型设备，能够让化工企业在生产过程中，投人更小的能源损耗，带来更高的经济收益。化工企业可以结合化学反应的相关特性，采用结晶分离新技术、短程蒸溜技术等先进技术，促使化工工艺的总用能得到有效的控制同时，优先采用节能连续型、操作便捷、能量转换效率高的各种化工生产工艺，并通过相关的化工技术的升级改造，共同提高化工产品的综合效益此外，可以优先采用高效分溜塔、换热器、空冷器、电机拖动系统以及加热炉等节能型电气设备，实现机械设备在运行时所产生的综合能耗降到最低[1]。

        （二）加强对于管道方面的重视，做好定期防护工作

        通常情况下，管道输送的物料一般都属于易燃、易爆甚至腐蚀性与毒性较强的物品，若是管道出现泄漏，各种毒害物质漏出，极易对环境造成污染，并且造成生产过程中的安全隐患。因此，在管道的设计中，要对于管道的材质选择、应力分析以及布置方式等容易引发管道泄漏的因素进行从分的考虑，尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择，同时室内或者室外，管道都必须尽量靠地连接。而且也要加强日常对于管道也进行定期的检查和保养工作。管道相当于化工工艺的大动脉，一旦出现问题，对于工作的进行造成巨大的影响。而且，管道的修复工作也极为困难，做好定期检查和防护工作可以提高效率降低成本。它在化工工艺的结构优化中，是不可忽视的重要环节[2]。

        （三）提高设备的优良度

        化工工艺中的主要工作步骤有分离提纯产品，提纯过程造生了大部分的能量损失。选择适合的操作条件和优良的提纯设备可以降低能量损耗，比如可以通过改变精馏塔中的工作压力而降低回流比，或者是采用热泵蒸馏等方法来降低分离过程的能量损耗。如果降低反应压力，可以明显的降低气态反应物的压缩功能，降低吸热的反应温度，可以降低供热温位，这些方法可以抑制副反应的发生，降低反应能耗和产品分离能量损耗。采用高效填料或是高效传热设备可以改善传热性能，提高传热效率，新型的绝热材料和最佳的绝热层厚度可以在降低热损失方面发挥巨大的作用，因而推广高效的用能设备，在直接降低生产耗能的同时还应选择高效的设备和材料以新的生产方式提高设备效率。

        （四）强化反应装置的安全性

        化工反应是生产的核心，在化工反映的过程中也存在着很多与安全性相关的问题，有些问题甚至会造成生产事故，因此，在反应装置的设计与选用的过程中，要具备充分的科学性与合理性，并且应该经过严密的计算。由于化学反应的种类繁多，所以在安全控制方面也存在着较大难度。在工艺设计中采用减少进料量、控制加热速度、加大冷却能力的方法或者采用多级反应等相关措施。反应器在运行的过程中，可能会由于容器的超压而出现损坏或者变形，因此，必须在容器上安装压力释放装置。

        三、化工工艺中常见的节能降耗技术

       （一）改善化工工艺条件，合理控制生产综合能耗

        在化工工艺中，可以通过改善化工反应工艺的条件，实现合理控制生产工艺综合能耗的目的。主要可以从以下三个方面着手：（l）实现化工生产反应外部压力的降低。通过科学计算的方式，明确化工生产反应的压力所在，不但能够为化学反应的高效稳定运行提供保障，同时，还能够有效地降低在输送反应物时，电机拖动系统所产生的综合能耗，特别是气态反应物的压缩功耗，从而实现节能降耗，促进生产的最终目的。（2）在化学反应物能否正常反应环境条件得到确定后，可以对吸热反应温度进行优化控制，降低吸热反应温度。从而降低化工工艺的整体供热量，提高电机拖动系统等的热能利用率。（3）进一步提高化学反应的转化效率，可以对反应过程中所产生的副反应作用进行有效抑制，从而在很大程度上将反应过程的能耗及产品分离能耗降到最低[3]。

        （二）加强新工艺、新技术与新设备的使用

        新时期化工工艺的发展，离不开新工艺、新技术与新设备的支持。通过使用国内、外先进的化工工艺、生产技术以及节能型设备，能够让化工企业在生产过程中，投人更小的能源损耗，带来更高的经济收益。化工企业可以结合化学反应的相关特性，采用结晶分离新技术、短程蒸馏技术等先进技术，促使化工工艺的总用能得到有效的控制。同时，优先采用节能连续型、操作便捷、能量转换效率高的各种化工生产工艺，并通过相关的化工技术的升级改造，共同提高化工产品的综合效益。此外，可以优先采用高效分馏塔、换热器、空冷器、电机拖动系统以及加热炉等节能型电气设备，实现机械设备在运行时所产生的综合能耗降到最低。

        （三）采用阻垢剂实现节能降耗

        在化工企业的加热锅炉等机电设备使用一段时间后，会出现不同程度上的结垢或是锈蚀，致使这些设备的传热系数受到严重影响，设备的换热效果也达不到理想，从而造成了大量的化工能源的浪费。为此，可以通过采用阻垢剂定期护理反应设备，为化工生产提供节能安全的保障。

        （四）提高化学反应催化剂的综合活性

        除了阻垢剂之外，化学反应催化剂的推广使用，对于化工工艺的节能损耗同样起到了不容忽视的作用。通过催化剂的合理使用，能够减少在生产过程中产生各类副产物，提高化工原料的综合利用。

       （五）重视化工生产管理的加强

        在化工工艺的生产过程中，通过建立健全节能生产管理制度和岗位责任制，将责任落实到个人，一方面，能够提高化工企业人员的积极性，提高化工生产的管理水平。另一方面，加强化工企业的生产管理，对于实现节能降耗也起到了重要的促进作用。

结束语：

        随着我国经济技术水平的逐渐提升，对于化工工艺的优化发展越来越受到重视。本文从材料优化化工工艺、技术优化工艺和化工工艺管理三方面进行阐述分析。而化工工艺的优化，可有效降低生产成本，提高企业市场竞争力，缓解企业资金周转问题，为企业争取更多经济利益。

参考文献：

 [1]朱春静.科技时代下化工工艺的优化策略[J].黑龙江科技信息,2018,(18):56.

[2]张卫东.关于化工工艺节能降耗的技术分析[J].科技创新与应用,2018,(21).

[3]朱春静.科技时代下化工工艺的优化策略[J].黑龙江科技信息,2019,(18).