化工设计范例

摘要：随着我国经济的不断发展以及工业化进程的不断加快，石油化工行业的发展日趋突出，引起了各界的广泛关注，尤其在安全生产作为第一要务的当前，作为石油化工生产以及管理重要组成部分的石油化工工程设计同样备受瞩目。

关键词：石油化工；工程设计；概述；节能减排；数字化

自改革开放以来，石油化工行业迅速发展起来，对促进我国经济更快地发展做出了巨大贡献。在石油化工产业中，石油化工工程设计是促进其发展的重要部分，科学合理的设计，不仅能够提高石油化工工程中设备运行的效率，减小设备生产过程中的损耗，达到节能环保的要求，并提升石油化工工程的质量与安全，进而提高生产效率，增加企业经济效益。因此，对石油化工工程设计进行深入的分析，在促进石油化工行业更好发展方面具有很大的现实意义。

1石油化工工程设计的概述

石油化工工程设计主要是为石油化工和化工工程项目提供工程设计和工程总承包等专业技术而服务，能够将工程设计科技成果转化为现实生产力，能够推动石油化工行业创新发展，并有效地提升石油化工行业的管理水平与服务水平，同时，也带动了新材料、新设备及工程施工等行业向更深层次发展。石油化工工程设计作为工程项目的重要组成部分，其参与了从投资到最终实现的整个过程，不仅是总方案细化为各目标方案，还是工程施工的重要依据，工程设计行业伴随着石化和化工行业的快速发展不断壮大，成为国民经济建设的重要行业之一。随着大气污染物排放以及油品质量等环保标准的提升，石油化工工程设计需求也随之增加，更使其市场逐渐扩大，但同时也提出了更高的要求，必须以节能减排为第一要务，优化当前能源结构，通过工程设计改造并升级老旧石油化工生产设备，促进我国石油化工产能向更好的方向发展。

2节能是石油化工工程设计的主要目标

在人类社会不断进步中，每况愈下的环境已经严重威胁到我们赖以生存的地球，当前亟待解决的问题就是节能减排、维护能源可持续利用。石油化工行业要想实现“节能减排、维护能源可持续利用”这一目标，就要从根源上——石油化工工程设计出发，控制好能源消耗模块，提高能源的利用率，实现真正的节能减排。石油化工工程设计中，电气节能技术是实现节能减排的途径之一。

摘要:《化工设计》课程在安徽建筑大学材料与化学工程学院化工系本科专业开设，是化工专业一门重要的专业课。本文介绍了《化工设计》课程改革的思路与实践措施，包括课程内容的优化和教学手段的改进和课程建设的特色与成果，并对该课程的建设和发展提出了思路和展望。

关键词:化工设计;课程;教学;改革

《化工设计》是化工专业学生的重要专业课程，是以化工装置的建设为目的，在技术、安全、环保可靠性的前提下，设计选择最佳工艺路线和工艺条件、进行化工设备的设计和选型，并进行环境危害分析与经济评估，其内容庞杂，不仅包括化工流程设计的内容，还涉及厂区设备管道布置、化工设备、化工仪表与自动化、化工环保、技术经济、非工艺专业和化工制图等内容，迫切需要优化组合［1］;传统的化工设计课程的内容侧重于理论教学，对于当代设计手段的介绍较少，无法满足社会对高水平化工设计人才的要求。为此，安徽建筑大学材化学院化工系对传统的化工设计课程有针对性地进行教学改革，并取得了一些经验。本文介绍了化工设计课程教学改革的内容和实践，并提出了进一步改革的思路与展望。

1课程内容优化

1．1突出重点，合理安排授课内容

安徽建筑大学材化学院化工系在2011年制订的培养方案中，开设有化工设计、化工计算两门独立课程，学时数分别为48和32。由于化工设计课程中的“物料衡算和能量衡算”部分，与化工计算课程的主要内容重复，在2015年调整教学大纲时，将化工设计课程的“物料衡算和能量衡算”部分剔除，只留下工艺流程设计和工艺流程图、设备的工艺设计及化工设备图、车间布置设计、管道布置设计、非工艺专业、工程设计概算及技术经济;学时数由原来的48缩减为32，精炼了内容，突出了重点，减轻了学生负担。

1．2与时俱进，加强化工设计软件教学

1化工工程设计内涵以及潜在安全问题

1)化工工程的设计总体分为三个阶段进行

即计划、设计和实施三个阶段，先从相关的学科理论上分析设计是否可行，再经过逐步的工程试验，最后把设计落实到工程中去，应用于实际的生产，化工工程设计与其他的工程有着不同的特点，化工工程的技术含量在工程行业位居前列，且工艺流程与其他工程大不相同。化工工程的内容包含了设备的遴选、设计工艺线路、绘制成图以及对周围环境进行可行性评估，这些设计最重要的是落实到图纸上形成规范性的图件，即化学工程工艺流程图、化工预算、化工工程设备布局图等。化工工程设计是化工工程进行的首要也是重要的环节，要考虑到诸多方面的因素，解决安全问题也要由此开始，在设计时，设计人员要考虑到化学工程的安全性，诸如化学设备的选用，设备如何布局才能避免安全事故发生等等。

2)化工工程设计中的安全问题。

化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多，其中需要进行大量的运算，包括数学、力学、化学反应方程式等等，需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数，参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段，设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化，以防止安全事故的发生，其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段，安全问题是设计的重点，应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置，我国化工行业主要存在以下几点问题:

a．设备的安全隐患。

前文提到，化工工程需要的设备往往是与众不同的，有的设备甚至需要定做才能满足需求，一个工艺流程中需要数个，甚至数十个设备彼此连接，所需要的设备型号也是各不相同，由此带来的型号不相互匹配，造成化工工程安全隐患。

摘要：化工工艺设计是化工生产的基础和前提，化工工艺设计的好坏不仅会对化工产品的生产质量起决定性的作用，同时还会严重影响到整个化工生产的安全性能。在我国对安全性重视程度越来越高的今天，在对化工工艺进行设计的时候，做好相应的安全设计工作意义重大。因此，相应的设计人员需要充分了解化工工艺设计中所存在的安全问题，才能采取有针对性的措施进行控制和解决，最终为化工生产的更好进行打下坚实的基础。

关键词：化工工程设计；安全设计；问题；措施

1化工工艺设计的特点

对于化工行业来说，在进行生产过程中需要使用大量的反应设备与系统，造成了整体投资的数量比较高，从而在造成化工工艺的设计方面存在着较大的问题。同时，随着近些年的不断发展，化工企业间的竞争越来越激烈，如果想要在这么激烈的竞争中长期的发展下去，就必须要使化工企业自身具有非常强大的竞争力，因此必须利用化工工程设计技术，使其生产工艺不断的缩短时间，提升企业的产品市场占有率，而这种做法无疑加大了化工工程设计的难度。因此，必须要在实际的化工工程设计中，保证化工工程设计的安全性，对于工程设计中涉及的复杂系统中的各方面知识也要认真掌握。下面我们详细的对化工工程设计中存在的各种安全问题进行研究，并且做出相应的控制措施。

2化工工艺设计中的安全问题

2.1化工反应装置方面的安全问题

化工反应装置是化工生产企业的生产核心，如果设计阶段设备布置不合理、辅助配套设施满足不了生产需求等就会留下安全隐患，甚至引发严重的安全事故，在设计时应尽可能选用新技术，对反应物料的特性、反应物的反应速度与产生的效应等进行严格的科学分析和计算，特别在实际的生产过程中，化工反应器当反应异常情况下发生超温超压而导致变形，进而引发安全事故，因此工艺设计时需要充分考虑生产物料的反应特点，通过对化工反应装置上合理按照规范要求增设安全联锁设施及压力释放设施，合理及时调节控制进料量，控制加热速度，加大冷却能力或者采用多级反应的方式等措施来避免事故发生。

摘要：化工工程中的安全问题存在于整个规划过程、设计过程、建厂过程以及试车过程等重要环节中，对工程质量有巨大影响。化工工程设计中的安全因素较为复杂，因此应该在设计之初提高重视程度。本文将对化工工程设计中的安全问题进行一定的研究。

关键词：化工工程；设计；安全问题

目前化学工程对我国工业的发展具有重要的推动作用，通过研究工程中化学反应或者物理反应的规律，可以促进新材料和新产品的产出，从而为其它领域提供重要的材料基础。但在研究过程中，很容易用到可燃性、腐蚀性和毒性介质，因此研究过程中存在一定的安全风险。在化工工程的设计阶段应该对各种不安全因素进行及时处理，从源头上解决问题，防患于未然。

1化工工程设计概述

化工设计内容复杂，大致可以分为三个重要阶段：计划阶段、设计阶段和建设阶段。设计阶段与其他两个阶段关系紧密，因此也是关键性阶段。设计阶段的主要内容有：工艺流程图设计、化工工程基本建设的概预算、设备布置图、车间平面布置图等。在设计过程中也会受到一定因素的影响，从而导致出现一定的安全性问题。这些因素主要有：基础资料的不完整性、化工生产过程中装置以及生产工艺的独特性、化工工程物料复杂特点以及化工工程的规模不同等。

2化工工程中存在的安全问题

为保证化工工程的质量，当前的化工设计跟传统模式相比，具有更大的复杂性。因此需要在复杂的设计环境中对安全问题提高重视，这些安全问题主要表现在：对安全因素考虑不够周全、设备安全问题以及资料安全问题。

【摘要】在化工生产的过程中，因为其需要有一些特殊的反应条件，如催化剂、高温、高压等，这样就会有大量的热量与气体产生，并且再发生化学反应的时候还会使用一些具有危险性的化学品，所以经常有安全事故发生。这些安全事故不仅对工作人员的生命健康有较大的威胁，还会造成化工企业产生巨大的经济损失。因此，化工企业要加强对化工工艺设计中风险的重视度，从而进一步提高化工工艺设计的质量，尽量避免安全事故发生。基于此，本文详细探讨化工工艺设计中的风险防范对策。

【关键词】化工工艺；设计；风险防范；对策

随着社会经济的不断发展，我国社会对各个行业领域生产的安全问题都提出了较高的要求，化工行业亦是如此。为了进一步提高化工生产的质量与效率，使得化工设计实现真正意义上的安全运行，化工企业对化工工艺设计存在的安全问题要有充分详细的认识，并采取相关的预防措施与解决方案，从而进一步提高化工工艺设计的质量与水平，确保工作人员的生命安全，减少化工企业的经济损失。

1化工工艺设计概述

1.1化工工艺设计的内容

化工工艺设计主要包括三个方面的内容：工艺流程、设备布置、管道布置。在进行化工工艺设计的时候，设计人员要将对工艺进行计算，并且要详细的绘制出工艺流程图，然后在根据这些条件将相关的设备条件总结出来，然后将其交到设备专业当中，从而提供相关信息数据给设备图纸的制作，同时提供可靠的数据还给自控专业仪表的选型。在制作的时候，工艺制作人员根据设计人员提供的工艺流程图初步完成对工艺设备的布置，然后再根据图纸完成对管道的配管，最后实现管道布置。

1.2化工工艺设计的特点

摘要：科学技术的提升和化工领域的发展推动了化工工程的开展，近几年来化工工程为我国经济建设做出了突出贡献，但是在化工工程设计中存在一系列安全问题，这些问题影响到了工程生产的安全性和产品质量，对此国家逐渐加强了对于化工工程设计安全问题的重视力度，并采取了有效的解决措施来改善化工生产的现状。基于此，简要分析了化工工程设计中常见的安全问题，并探究了针对这些安全问题的处理对策。

关键词：化工工程；设计；安全问题

在我国现代化建设中，化工工程做出了突出贡献，化工产品已经成为国民生产生活必不可少的重要物品，这也使得越来越多的企业看到了化工领域的商机和发展空间，然而工程设计的安全问题是化工工程一直以来遭人诟病的关键点。对此，国家部门和化工企业必须提升对于化工工程设计的重视力度，对化工生产中的安全问题进行剖析，根据问题的影响因素和实际情况来制定详细全面的设计方案，以提升工程生产的安全性和稳定性，减少化工生产对周边环境造成的污染，避免化工生产对居民生产生活造成破坏，为化工企业节省损失，减少人员伤亡，实现化工企业的可持续发展。

1化工工程设计中常见的安全问题

1.1设备安全问题。在化学工程中会应用到各种各样的设备，设备种类、数量会随着化学工程种类的不同而发生改变。因为化学工程的种类十分丰富，每一种类的工程对于设备的型号都有特殊要求，所以化学工程设计中设备型号不符的情况是很常见的，这种情况给工程施工埋下了隐患。电气设备是化工工程中最容易发生问题的设备，这是因为设备没有对点燃源和释放源进行有效控制，电气设备总是保持高强度运转的状态，会导致施工阶段产生各种危害物质。

1.2安全因素考虑不全面。由于化工工程是一项特殊工程，工程团队会使用到很多易燃物和易爆化学品，故而影响到工程生产安全性的因素有很多。相较于普通建设工程来说，化工工程需要投入更多的成本，因为化工设备和高素质的技术人员都需要花费大量的资金，因此如果设计人员对安全因素考虑不全面，在设计时有疏忽之处，就会给工程企业造成巨大的损失。之所以会出现考虑不全面的问题，是因为工程设计师的素质能力具有局限性，不能全面考虑安全因素，也难以提出针对性的措施。另外，有一些工程企业过于关注化工工程所带来的经济利益，重视经济利益多过安全生产，这都会影响到工程生产的安全性，不利于企业的未来发展。

1.3管道安全问题。为了保证工程原材料等物质的持续输送，一般都会采取管道运输的方式来维持化工生产系统的运转。由于化工生产中需要使用到大量的化学腐蚀物质，这些物质不仅会造成管道损坏，还会因为易燃易爆性而增加管道的安全隐患，而管道安全事故具有极高的破坏性，会威胁到施工工人的生命安全。然而，目前很多工程企业没有采取措施来加强管道的安全防护力度，这大大提升了管道安全问题的发生概率。

［摘要］化工设计是化工类专业的核心专业课，对学生工程思维的培养具有十分重要的作用。在分析高校化工类人才培养中存在的问题后，本文以学生工程思维的培养为出发点，从自主学习、实践操作、教学形式三个方面进行了相应的有针对性的思考，同时结合应用型大学的特点，提出了解决问题的方法。

［关键词］化工设计；课程改革；工程思维

化工设计是化学工程与工艺及其相关专业的一门综合性最强、应用性最广的专业必修课。它将化工原理、化学反应工程、化工热力学、化工制图和化工仪表及其自动化等众多课程联系起来，以使学生对化工行业形成深刻、全面的认识［1］；同时以车间生产和装置设计为出发点，运用物料衡算和热量衡算对工艺的可行性进行分析［2］。该课程要求学生在学习过程中形成工程意识，掌握工程思维方法，提高分析和解决实际问题的能力，是一门让学生将所学理论知识转化为工程思维的实践性课程［3］。随着现代计算机的发展，多种化工过程模拟软件和化工物性数据库相继产生，方便工程人员调试反应设备、优化反应条件并将工作化繁为简，在极大地减轻了工作量的同时，提高了设计的精度。因此，教学中让学生学习并掌握化工模拟软件的使用是很有必要的。当今，国民经济水平不断提高，胜任化工设计的高素质人才也越来越受到用人单位的欢迎。化工设计课程的教学实践表明，基于工程思维培养化工专业卓越工程师，是当前高校教育的重中之重。

一、化工设计传统教学模式存在的问题

（一）没有带动学生的积极性

目前，化工设计课程大多使用多年前的老教材，内容陈旧，选择的工艺生产流程和技术指标也已落后甚至被淘汰。此外，授课以教材内容为主，教师只注重课本中设计流程的讲解，没有联系生活实际进行解释，导致学生理解不深刻。同时，教师与学生缺少互动，导致学生的学习积极性不高，自主学习能力不强，且学习效率不高［4－5］。

（二）理论教学与实践操作脱节