浅论化工工艺优化方法

浅论化工工艺优化方法
优化技术是一门新兴的知识工程，它依靠优化理论及先进的计算机技术，对企业生产数据作科学分析，从而选出操作优化区域，以达到降低能耗、节约原料、提高产质量的目的，使企业在不增加设备投资的条件下提高经济效益。

本文就化工工艺优化提出几点方法。

标签：化工工艺；优化；策略
管道方位的选择和连接是否可靠是管道连接工作的具体体现，能够牵扯的问题众多，所以在此特殊强调。

管道连接工作要遵循的原则是方便安装修理和拆卸，坚固不易损伤，在不适合安装管道的地方不可安装管道，以免造成相互阻碍，危险程度高，或耽误重要设备运行。

管道的位置问题，水平高度和管道间的距离都应参考相关文件，成排布置工作是一个不错的选择，但是可能会造成材料浪费和空间不够的情况，所以应有条件的选择，距离的考虑出发点是修理工作的便捷和温度隔离层的装配。

两个管道间的最小距离应掌握在25mm左右，隔热层不起效的时候距离要大于50mm，并能顺畅进行焊接。

一些管道由于变形和组合时的综合误差造成的实际距离大于理论距离应当根据实际来调节。

1、化工工艺设计现状分析
工艺设计主要是由设备的布局、工艺流程和管道的布控三个方面为主要构件组成的。

其设计的具体内容是运用计算编制的工艺流程图，为设备的专业绘制图纸提供相关的有效参数，同时为自控专业仪表的选型提供工艺控制方面的有效参数，然后工艺专业就可以运用工艺流程图来完成设备布置图的初步设计，最后，管道专业通过设备的布置图实施管道的配管，并且完成布置图的收尾工作。

在化工工艺的设计中，由于化工工艺工作的特殊性以及对于工作性质决定了在工作开展过程中对于化工工艺安全性的考虑，而将安全问题作为化工工艺重点考虑的条件的，也是对于化工工艺本身的一种优化。

而在设计过程中，化工工艺所涉及的关于安全问题主要有这几个方面：（1）对于基础准备工作不了解，对于实验用的材料没有充分认识，这样很难保证在实际工作中对于材料性能的了解；（2）化工工艺程序繁琐，因此对于工艺设备的要求也比较多。

对于一些特殊设备拥有更加细化的要求，为的是适应各种实验。

但正是这样，也是通常出现问题的症结点；（3）在化工工艺中，管道设计作为其中的重要组成部分，必须要设计严谨，但是由于管道设计工作难度较大，而且整体性强，因此给工作顺利开展带来一定的困难；（4）由于当下市场更新速度太快，对于工艺设计的速度也要求较快。

这样在较短的时间内进行实验设计，势必会带来一定的安全隐患。

而市场又不能等的时间太长，因此，给工艺设计带来极大的挑战。

2、化工工艺优化策略
2.1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，投入更小的能源损耗，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，使机械设备在运行时所产生的综合能耗降到最低。

2.2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充分的考虑，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管道进行的定期检查和保养工作。

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。

2.3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、直接降低生产耗能的同时还应选择高效的设备和材料、新的生产方式以提高设备效率。

2.4强化反应装置的安全性
化工反应是生产的核心，在化工反应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。

3、化工工艺节能优化分析
3.1推广使用变频节能调速
推广使用变频节能调速是电机拖动系统降低电能消耗的有效措施在变频节能调速的使用过程中，通过采用变频节能动态调速方案，将传统化工企业使用的阀门静态调节方案加以改造和升级，能够为电机拖动系统在输人和输出期间提供长期动态平衡保障，特别是在解决化工企业普遍存在的装置负荷率低的问题上，能够起到有效规避电机拖动系统长时间处在工频运行工况的重要作用，并减少电能资源的浪费现象出现。

3.2提高催化剂的活性
在化工工艺生产工程中，有一种十分关键的物质是催化剂，催化剂具有加快或者是减缓化学反应的作用。

一种优良的催化剂可以形成十分有效的工艺过程，增大反应速率，同时降低温度压力和降低单位产品能耗。

催化剂的使用可以减少化工工艺反应中的副产物并减少原料的使用量，还可以降低分离过程中的負荷和能耗，有实例证明：日本的三井采矿冶炼公司现阶段开发出了的有助于提高汽车废气处理器和石油炼制装置中氧化铝催化剂活性的技术，氧化铝是粘附在物质表面的一种催化剂，如果氧化铝俘获反应物，就会改变氧化铝的结构，因而，三井公司可以十分容易的使待反应物轻松就被俘获，可以十分容易的更彻底地除掉汽油中的硫杂质。

所以说，在化工工艺技术中，提高所使用的催化剂的活性，可以更有效的降低工艺生产中的能耗量。

3.3加大污水、废气处理回用技术的支持力度
化工企业不但要加强企业人员节约水资源的环保节能意识，同时，还应该积极推广使用污水回用技术，尽可能将水资源的综合损耗降到最低而且通过回收利用电、热、水等资源的余能，一定程度上也能够帮助化工企业提高节能损耗的成效此外，通过利用制冷、发电等转换技术，综合利用余压、余热等资源，也是企业大幅度节省化工生产的能源消耗，实现高效节能、低碳环保的有效举措。

4、结束语
化工工艺的优化改进已经成为我国更新生产技术的重要内容，企业应加强化工生产原材料、科学技术等方面的重点研究，推广常见的节能降耗技术措施的运用，为化工工艺的优化创造有利条件的同时提高化工企业的经济可持续发展的能力。

参考文献：
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