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【摘 要】 化工工艺设计是化工生产的重要方式和环节之一，从根本上直接关系到化工企业的生产效率和生产质量。本文通过介绍化工工艺的特点和开发过程，并且深入探讨了工艺路线的选择方式。
【关键词】 化工工艺;开发过程;路线研究
前言：
化工工艺设计其实就是根据化学过程和化学反应所进行的制作某种产品的生产过程和路线，是整个工艺研究的核心。重视化工工艺的设计，有助于在进行工业生产的时候保障人员和机械的安全，减少因为安全问题导致的财产损失。本文通过介绍化工工艺的特点和开发过程，并且深入探讨了工艺路线的选择方式。
1.化工工艺设计的特点
化工设计的核心重点就是工艺路线的设计，因为化工工艺设计直接决定了整个设计的整体情况。工艺设计的技术含量较高，且工艺流程复杂独特，特点和优点也很多。另外，工艺设计的流程具有其独特性，设计种类繁多。在化工工艺设计上，工艺路线的设计工作量较大。
2.化工工艺设计的开发过程
化工过程是将若干个相互关联的生产工艺和所需用的设备集合起来，对机械生产和工作的过程，简要的说就是化学产品发生的生物化学变化。化学工艺生产基本是由预处理、参加化学和物理反应的过程所组成。其中预处理的过程就是通过机械操作对原料进行传热的过程，反应必须要在一定的温度和压力下才能进行，后处理过程主要就是物质的分离操作过程。不同的产品所使用的加工工艺不同，不同的加工工艺可以得到相同的产品。目前对于这种方案，即实现了资源的科学利用，同时也实现了经济效益，在设计方案中蕴含了经济的亏损情况、社会的经济效益和对环境的保护环节。开展新型的设计工艺，充分对工艺的条件和设计路线等进行研究，方便于化工生产所需要的资料和数据研究。进行开发研究的最终结果是基础的设计，而基础设计是工程设计的重要依据。
3.工艺路线的选择
在化工生产的过程中，同一种产品有时候也可以使用不同的原料生产加工而制成，例如乙醇不仅可以使用提取法进行制取之外，还可以通过发酵的方法进行制取，除此之外还可以使用进行乙烯水合的方法进行制取。例如一氯甲烷的提取可以通过甲醇和盐酸进行制取，还可以使用甲烷氯化的方法制取。同一种原料经过不同的加工方法，最后所获得的产品也不相同。在对工艺路线中的原料路线、产品品种的多样性和工艺路线的选择时，需要综合考虑很多因素。在对设计工艺中所需要的生产装备，对于装备的生产能力确定之后，如何才能确定好和装置及其产品的成本所需要的最佳的工艺路线和设计工艺之间的联系，使生产产品达到预计的经济效益是实现工艺设计的最佳方法。
3.1原料和路线的确定
原料是生产化工产品的基础之一，原料不仅仅会影响到产品的合成工艺路线，还会带来一系列问题，其中主要包括原料的来源、运输、储存、价格和安全性等。采用不同的原料和规格直接影响到生产出来产品的质量、成本和后期资金的回收等问题。在化工产品的总成本中，生产产品的原材料在成本中占了四分之三的比例，所以在对于产品的原料来说，一个合理的生产路线就显得尤为重要。其次，选择原料的生产工艺和路线必须要满足产品的发展。
3.2工艺路线的选择
（1）通过对《制药工艺学》和相关的参考资料分析和比较，对于不同产品的工艺路线需要通过大量的资料和参考资料进行详细的分析才能制定出符合本原料的合理的工艺路线。进行联机文献搜索是最有效的方法，本方法具有全面性的特点，可以减少搜索和查找文献的时间，同时可以快速有效的检索出想要的资料。根据这些调查来的信息，还需要进行相关的实验进行数据的调整，然后根据这些数据进行工艺路线的设计。一般情况下，通过文献专利的检索可以准时准确的掌握一些技术上的动向和新型的设计工艺，也可以在新型工艺的基础上结合现有的设计工艺。在具体的实施过程中，应该结合生产企业的生产实际情况，在结合所设计的设计工艺路线，在进行创新。
（2）在技术上可以实现和经济合理的条件下：技术上可以实现就是说在项目投资生产之后，生产出的产品既能达到质量的指标、运转的安全性及其可靠性而且也能符合国家的标准。经济合理的条件下是指生产的产品具有社会经济效益，这样才能保证生产企业的正常运转。对于某些比较特殊的产品，为了保证人民的利益，主要需要考虑社会效益，而且经济效益也相对于较少，虽然仅仅只是在工厂的建设中占有一定的比例，但是在不影响工厂生产的前提之下。例如甲醛的工业生产和制备工艺路线，甲醛基本上都是采用甲醛空气氧化的方法进行制取的。其中在氧化的过程中对催化剂的选择上，工业生产中所采用的催化剂有两种：一是铁、钼催化剂：在工业中常常使用三氧化二碳和氧化锰作为催化剂，一般情况下还要加入钴和铬的氧化物作为催化剂的辅助物。甲醛和过量的空气混合，在经过净化和预热，在320～380下参与反应最后生成甲醛。第二种催化剂是使用银催化剂法，用银丝网作为催化剂，同时控制甲醇的含量，在600～720之间反应生成甲醛。
4.化工工艺设计中出现问题的探讨
4.1设计路线中要体现出低耗能
在化工生产中，提高投资资金和减少所消耗的能量是有效提高生产效益降低成本的根本问题之一。比如说在大型的一些企业中在进行分离的时候运用了超临界流体的方法，有效的降低了成本，也减少了耗能。比如恒沸蒸馏和蒸馏的提取，降低能源的消耗是参与化工工艺设计和路线的重要参考因素之一。
4.2降低基本建设的投资
由于化学工艺属于一个笼统的范畴，包括的范围较广，如果没有提高和改善产品的生产工艺和流程，那么，要改进和提高化学工艺设计就需要从改变现有的装置、解决瓶颈问题和扩大生产的产能等问题的解决方式。
4.3改善现有的环境
化工生产也是环境污染的一个来源，尽管相关部门已经开始从各个方面减少和杜绝环境污染的问题。化学工艺过程中如果想要从根本上减少污染，就必须要重视两个问题：一是扩大装置，升级或者更换现在现有的装置;二是在对于终端处理的基础上把握机会。改进装置的方法主要有一下三点：①是提高产品在分离和转化过程中的转化率，降低损失，减少废物和废料的处理费用，增加自己的收益。②是提高生产过程中的化学反应效率;③是在原有的工艺设计的过程中，运用HEN分析方法减少水量，缩小装置的规模大小。在工艺设计过程中进行水资源的重复利用，将废水的生成量减少到最低标准，同步实现资源的再利用。
5.结束语
化工工艺的设计和研究是一个复杂的过程，在化工工艺设计的时候考虑的因素比较多，而且在设计的过程中还存在一定的问题，在设计的时候需要综合考虑产品的原材料和生产的相关问题，还要综合考虑产品的效益和社会经济的综合效益。因此，在进行化工工艺设计的时候，应该综合考虑一系列相关的问题，只有在设计的时候将这些问题考虑周全，保证化工工艺设计的安全性和可行性，才能为后期的化工工艺路线选择和生产打下良好的基础。
参考文献：
[1]陈志海.化工工艺的设计与合理路线的研究[J].中国科技投资，2012，21：71.
[2]魏姚斌.對化工工艺设计的几点思考进行探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013，01：38.
[3]任巍.化工工艺设计中应注意的安全问题探析[J].化工管理，2013，06：209.
[4]何雨甘.初探化工工艺设计中安全问题[J].中国石油和化工标准与质量，2013，22：28-29.
【关键词】 化工工艺;开发过程;路线研究
前言：
化工工艺设计其实就是根据化学过程和化学反应所进行的制作某种产品的生产过程和路线，是整个工艺研究的核心。重视化工工艺的设计，有助于在进行工业生产的时候保障人员和机械的安全，减少因为安全问题导致的财产损失。本文通过介绍化工工艺的特点和开发过程，并且深入探讨了工艺路线的选择方式。
1.化工工艺设计的特点
化工设计的核心重点就是工艺路线的设计，因为化工工艺设计直接决定了整个设计的整体情况。工艺设计的技术含量较高，且工艺流程复杂独特，特点和优点也很多。另外，工艺设计的流程具有其独特性，设计种类繁多。在化工工艺设计上，工艺路线的设计工作量较大。
2.化工工艺设计的开发过程
化工过程是将若干个相互关联的生产工艺和所需用的设备集合起来，对机械生产和工作的过程，简要的说就是化学产品发生的生物化学变化。化学工艺生产基本是由预处理、参加化学和物理反应的过程所组成。其中预处理的过程就是通过机械操作对原料进行传热的过程，反应必须要在一定的温度和压力下才能进行，后处理过程主要就是物质的分离操作过程。不同的产品所使用的加工工艺不同，不同的加工工艺可以得到相同的产品。目前对于这种方案，即实现了资源的科学利用，同时也实现了经济效益，在设计方案中蕴含了经济的亏损情况、社会的经济效益和对环境的保护环节。开展新型的设计工艺，充分对工艺的条件和设计路线等进行研究，方便于化工生产所需要的资料和数据研究。进行开发研究的最终结果是基础的设计，而基础设计是工程设计的重要依据。
3.工艺路线的选择
在化工生产的过程中，同一种产品有时候也可以使用不同的原料生产加工而制成，例如乙醇不仅可以使用提取法进行制取之外，还可以通过发酵的方法进行制取，除此之外还可以使用进行乙烯水合的方法进行制取。例如一氯甲烷的提取可以通过甲醇和盐酸进行制取，还可以使用甲烷氯化的方法制取。同一种原料经过不同的加工方法，最后所获得的产品也不相同。在对工艺路线中的原料路线、产品品种的多样性和工艺路线的选择时，需要综合考虑很多因素。在对设计工艺中所需要的生产装备，对于装备的生产能力确定之后，如何才能确定好和装置及其产品的成本所需要的最佳的工艺路线和设计工艺之间的联系，使生产产品达到预计的经济效益是实现工艺设计的最佳方法。
3.1原料和路线的确定
原料是生产化工产品的基础之一，原料不仅仅会影响到产品的合成工艺路线，还会带来一系列问题，其中主要包括原料的来源、运输、储存、价格和安全性等。采用不同的原料和规格直接影响到生产出来产品的质量、成本和后期资金的回收等问题。在化工产品的总成本中，生产产品的原材料在成本中占了四分之三的比例，所以在对于产品的原料来说，一个合理的生产路线就显得尤为重要。其次，选择原料的生产工艺和路线必须要满足产品的发展。
3.2工艺路线的选择
（1）通过对《制药工艺学》和相关的参考资料分析和比较，对于不同产品的工艺路线需要通过大量的资料和参考资料进行详细的分析才能制定出符合本原料的合理的工艺路线。进行联机文献搜索是最有效的方法，本方法具有全面性的特点，可以减少搜索和查找文献的时间，同时可以快速有效的检索出想要的资料。根据这些调查来的信息，还需要进行相关的实验进行数据的调整，然后根据这些数据进行工艺路线的设计。一般情况下，通过文献专利的检索可以准时准确的掌握一些技术上的动向和新型的设计工艺，也可以在新型工艺的基础上结合现有的设计工艺。在具体的实施过程中，应该结合生产企业的生产实际情况，在结合所设计的设计工艺路线，在进行创新。
（2）在技术上可以实现和经济合理的条件下：技术上可以实现就是说在项目投资生产之后，生产出的产品既能达到质量的指标、运转的安全性及其可靠性而且也能符合国家的标准。经济合理的条件下是指生产的产品具有社会经济效益，这样才能保证生产企业的正常运转。对于某些比较特殊的产品，为了保证人民的利益，主要需要考虑社会效益，而且经济效益也相对于较少，虽然仅仅只是在工厂的建设中占有一定的比例，但是在不影响工厂生产的前提之下。例如甲醛的工业生产和制备工艺路线，甲醛基本上都是采用甲醛空气氧化的方法进行制取的。其中在氧化的过程中对催化剂的选择上，工业生产中所采用的催化剂有两种：一是铁、钼催化剂：在工业中常常使用三氧化二碳和氧化锰作为催化剂，一般情况下还要加入钴和铬的氧化物作为催化剂的辅助物。甲醛和过量的空气混合，在经过净化和预热，在320～380下参与反应最后生成甲醛。第二种催化剂是使用银催化剂法，用银丝网作为催化剂，同时控制甲醇的含量，在600～720之间反应生成甲醛。
4.化工工艺设计中出现问题的探讨
4.1设计路线中要体现出低耗能
在化工生产中，提高投资资金和减少所消耗的能量是有效提高生产效益降低成本的根本问题之一。比如说在大型的一些企业中在进行分离的时候运用了超临界流体的方法，有效的降低了成本，也减少了耗能。比如恒沸蒸馏和蒸馏的提取，降低能源的消耗是参与化工工艺设计和路线的重要参考因素之一。
4.2降低基本建设的投资
由于化学工艺属于一个笼统的范畴，包括的范围较广，如果没有提高和改善产品的生产工艺和流程，那么，要改进和提高化学工艺设计就需要从改变现有的装置、解决瓶颈问题和扩大生产的产能等问题的解决方式。
4.3改善现有的环境
化工生产也是环境污染的一个来源，尽管相关部门已经开始从各个方面减少和杜绝环境污染的问题。化学工艺过程中如果想要从根本上减少污染，就必须要重视两个问题：一是扩大装置，升级或者更换现在现有的装置;二是在对于终端处理的基础上把握机会。改进装置的方法主要有一下三点：①是提高产品在分离和转化过程中的转化率，降低损失，减少废物和废料的处理费用，增加自己的收益。②是提高生产过程中的化学反应效率;③是在原有的工艺设计的过程中，运用HEN分析方法减少水量，缩小装置的规模大小。在工艺设计过程中进行水资源的重复利用，将废水的生成量减少到最低标准，同步实现资源的再利用。
5.结束语
化工工艺的设计和研究是一个复杂的过程，在化工工艺设计的时候考虑的因素比较多，而且在设计的过程中还存在一定的问题，在设计的时候需要综合考虑产品的原材料和生产的相关问题，还要综合考虑产品的效益和社会经济的综合效益。因此，在进行化工工艺设计的时候，应该综合考虑一系列相关的问题，只有在设计的时候将这些问题考虑周全，保证化工工艺设计的安全性和可行性，才能为后期的化工工艺路线选择和生产打下良好的基础。
参考文献：
[1]陈志海.化工工艺的设计与合理路线的研究[J].中国科技投资，2012，21：71.
[2]魏姚斌.對化工工艺设计的几点思考进行探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013，01：38.
[3]任巍.化工工艺设计中应注意的安全问题探析[J].化工管理，2013，06：209.
[4]何雨甘.初探化工工艺设计中安全问题[J].中国石油和化工标准与质量，2013，22：28-29.