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化工工艺及化工设备适应性设计
编辑:admin   时间:2019-07-23 11:31

生产设备与工艺作为化工企业的重要组成部分,在实际的生产活动中,应尽量协调二者的关系,提高其适应性。然而在生产过程中,常常会因为化工原料的变化而更改生产工艺,随之对应的生产设备就要进行改变,而生产设备与生产工艺之间出现不协调就会影响生产效率。在化工生产设计的过程中,部分设计人员对生产设备的设计缺少应有的重视,致使生产过程中频频出现影响生产的因素,严重制约了化工生产的进度。同时,在对化工设备进行相关布置的过程中,没有考虑设备后续的维护工作,当设备发生故障时,无法及时便捷地对设备进行维修,不仅影响了生产效率,也造成了不必要的损失。
1 化工工艺与化工设备概述
作为石油化工生产中的重要技术,化工工艺的合理运用,有利于提高生产效率,确保各项生产计划能够在规定的期限内顺利完成。化工工艺是指实际生产中在化学反应的作用下,运用不同的措施及过程实现化工原料向化学产品的转换。在具体的转化过程中,需要经历多个阶段,如原料的处理、不同的化学反应等。化工设备是指化工生产中所涉及的工具。当前的化工设备多种多样,各种设备的功能也存在较大的差异,为化工产品生产带来了重要的保障作用。
2 化工工艺设备适应性的设计思想
随着国内和谐社会以及绿色环境建设进程的推进,化工领域的设备设计工作也应向着该方向发展,以适应时代的需求。化工工艺设备的适应性设计思想主要包括以下几个方面1)绿色设计。在化工生产车间,噪声污染特别严重。而噪声的主要来源是生产设备工作时产生的震动。因而在化工设备设计之初就要考虑到这一问题,对相关零件的尺寸进行改造,同时适当的添加部分紧固零件,尤其是U形管的紧固处理,限制化工设备的噪声。根据GB12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》,化工企业的噪声应控制在85dB之内。
2)安全设计。相对其他行业而言,化工生产的危险性相对较大,工作人员常常接触高温、高压以及强腐蚀性物质。因而在化工设备设计的过程中,应对设备进行针对性处理,使其能控制高温、高压物质,最大限度地避免易燃易爆等危险品发生危险。在对化工设备进行设计的过程中,应注意在重要的管道节点进行密封处理,如添加密封圈等措施,最大程度降低泄漏事故的发生。
3)耐用设计。随着我国科学技术的不断提升,化工领域内相关设备的更新换代速度较快,因此在化工工艺设备设计之初就应充分考虑到这一层面。在设计期间,充分考虑到化工设备的使用年限以及各个零部件的使用寿命,使设备在使用年限期间充分发挥作用。在后期的维护或修理过程中,也可及时方便地进行统一替换。
4)低能耗设计。随着我国经济水平的不断提高,能源消耗与环境污染问题日趋严重,在可持续发展战略指引下,各行各业均在积极改变高能耗的传统工作方式,所以化工企业更应注重设备能耗,将低能耗作为设计目标。在化工工艺及设备适用性设计过程中,在不影响设备正常工作的同时,将低能耗作为第一设计理念,采用科学的设计方式,从最基础的零部件入手,实现低能耗生产。
3 化工工艺设备适应性的设计方式
3.1合理的参数
当化工设备组装完毕准备生产前,设置相关参数是很重要的环节。例如对重沸器进行参数调整的过程中,应先在设备中加入相关物质,之后对该设备进行充分的加热,在重沸器的出口管道处观察液态水的体积,通过控制液态水的体积来调节被加热物质的温度。然而在实际生产的过程中,管道出口处出现液化水体的体积明显小于该设备入口处水蒸气的体积,因此运用该方式对被加热的物质温度进行调节相对较难。同时,运用该方法对被加热的物质温度进行控制的过程中,往往会在重沸器内形成水锤现象,这就会对该设备的部分管道产生较为严重的影响,致使管道出现不同程度的损坏。因此,在实际生产的过程中,应采用控制相关介质流量的方式,对被加热的物质温度进行调节。
3.2防腐蚀措施
化工领域的生产过程中,腐蚀物质相对较多。当对其控制不当时,不仅会对工作人员造成伤害,同时对生产的设备也将造成一定程度的损坏。例如在对裂化装置进行设计的过程中,如果对原料的设计比例相对较大时,就会直接影响到裂解的效果,进而对化工企业的生产效率产生较大的负面影响。因此,在对该设备进行设计的过程中,应在其上部添加旋阀塔盘装置,下部结构采用顾射塔盘结构,不仅能够满足化工生产的要求,也能够的提高生产效率。当化工原料出现变化时,则将生产设备进行相应的调整,以适应更改后生产工艺的要求。而在对乙烯进行裂解的生产过程中,在对原料加热时,设备的上部管道出现不同程度的损坏,进而出现原料泄漏的现象。在对故障原因进行检查分析的过程中发现,导致管道出现损坏的原因在于烟气中含有大量的硫等具有腐蚀性的物质,在一定条件的作用下,对设备的上部管道产生腐蚀作用,使管道损坏。因而在对设备进行处理的过程中,将进料口与出料口调换,从而杜绝了烟气对管道的腐蚀现象。
3.3合理改造
对原有设备进行合理的改造,增强其适应性。例如在对煤油进行加氢处理的过程中,如果对其生产设备的容积进行扩大,那就可以配套使用设备自带的反应器,在原料之中适当的添加部分化学试剂,提升生产效率。在改造后的生产过程中,其内部压力出现升高的情况。产生该现象的原因是原料的分流效果差,并出现了勾流现象,使得化学反应中起到催化作用的物质温度迅速上升,致使原料在设备中产生堆积,并在加热的过程中出现了焦化的情况,使得设备的工作性能出现大幅下降。在对设备进行处理的过程中,在设备中添加网篮等装置,增强设备的适应性能,使得原料的分流效果得以提升。同时,对设备的结构进行一定程度的改造,使得设备中的死角数量大大降低,防止原料堆积情况的出现。
3.4保护原则
化工生产过程中,工作人员操作不当,就可能造成设备的损坏,使得设备的力学性能大幅降低,后续生产也存在安全隐患。所以生产过程中,就需要工作人员恪守职责,规范操作,降低人为因素造成的设备损坏。其次,生产的工艺应选对设备损坏程度较小的,最大限度地保护设备。
4 结束语
化工生产过程中相关设备的主要作用在于为化工工艺服务,其生产效率以及生产工艺的科学含量都是由生产设备所决定的。其设备适应性能的优劣将决定着化工生产过程中的安全性能以及效率,因而相关技术人员应对实际生产过程进行充分观察,并结合自身的实际经验,对设备进行优化改造,增强其适应性能,实现化工领域高效安全的生产。


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