摘要：有機(jī)氟材料領(lǐng)域是國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，由于氟化工行業(yè)具有易燃、易爆、高毒與高腐蝕性的特點(diǎn)，因此在裝置的工藝設(shè)計(jì)中，需做好周密的策劃。應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及裝置布置的功能分區(qū)，同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮工藝的安全環(huán)保與個(gè)體防護(hù)。

關(guān)鍵詞：氟化工；工藝裝置；設(shè)計(jì)

我國(guó)氟化工行業(yè)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，已形成無(wú)機(jī)氟化工、氟碳化學(xué)、氟聚合物及含氟精細(xì)化學(xué)品4大類產(chǎn)品，特別是經(jīng)過(guò)“十一五”、“十二五”期間的高速發(fā)展，我國(guó)氟化工行業(yè)已取得令人矚目的成績(jī)，氟化工已成為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的組成部分，對(duì)促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)起到十分重要的作用。氟碳化學(xué)合成一般是指低碳鏈烴或含氯烴類上的氫原子或氯原子被氟取代形成統(tǒng)稱為氯氟烴的物質(zhì)，其中的氫與氯可能被氟完全取代最終轉(zhuǎn)化為全氟烴，主要用作制冷劑、清洗劑、發(fā)泡劑及滅火劑等。隨著《蒙特利爾議定書(shū)》的實(shí)施，氯氟烴（CFCs）及含氫氯氟烴（HCFC）被限制使用，已逐漸被氫氟烴及全氟烴所替代。本文就傳統(tǒng)氟化工——氟碳化學(xué)的主要工藝原理、工藝過(guò)程、工藝特點(diǎn)、反應(yīng)器設(shè)計(jì)及在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重視的問(wèn)題及自我防護(hù)等方面進(jìn)行探討。

1主要工藝原理

傳統(tǒng)的氟碳化學(xué)主要是以氟取代C1∽C3碳鏈上的氫或氯或氟加成到不飽和碳鏈上，主要產(chǎn)物有氫氯氟烴、氫氟烴或全氟烴，反應(yīng)用的介質(zhì)主要有氟化氫（或氟氣）及含氯烷烴或含氯烯烴，典型反應(yīng)機(jī)理如下：zHF+R-Clx—R-ClyFz+（x-y）HCl反應(yīng)主要有液相法與氣相法兩種工藝，液相法的反應(yīng)進(jìn)料為液體，氣相法的反應(yīng)進(jìn)料為氣體，轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為氣體。之后反應(yīng)混合物經(jīng)脫氯化氫、分離多余的氟化氫、精餾等工藝得到產(chǎn)品。

2工藝過(guò)程

本文作者：房亞君作者單位：大慶石化公司塑料廠

自動(dòng)化儀表的設(shè)計(jì)和施工

1施工前策劃階段

首先要準(zhǔn)備好資料和相關(guān)物品。資料包括安裝資料和施工技術(shù)準(zhǔn)備。安裝資料包括施工圖、標(biāo)準(zhǔn)圖、廠家安裝圖、質(zhì)量評(píng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)等。對(duì)施工方案、質(zhì)量計(jì)劃、技術(shù)要點(diǎn)要合理編寫(xiě)，做好施工技術(shù)準(zhǔn)備。物質(zhì)準(zhǔn)備包括施工圖上用到的各種自動(dòng)化儀表設(shè)備和材料。要準(zhǔn)備出記錄施工過(guò)程和質(zhì)量記錄的表格，便于調(diào)試儀表。

2施工組織設(shè)計(jì)階段

自動(dòng)化儀表安裝是一種流動(dòng)性強(qiáng)、環(huán)境多變、施工內(nèi)容和難度差別較大的工作，要求針對(duì)具體的施工任務(wù)，制定出相應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì)。對(duì)施工現(xiàn)象設(shè)施的要求，需要測(cè)算出水、電、所需機(jī)械設(shè)備、數(shù)量、材料、人工等具體安排，做好相關(guān)環(huán)節(jié)的計(jì)劃安排，不影響物耗和工期，為企業(yè)合理節(jié)約成本。制定出協(xié)調(diào)各專業(yè)交叉作業(yè)的方案，防止專業(yè)不同造成待工，延誤工期。對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，根據(jù)工作能力和操作熟練程度，合理搭配人員，分成班組落實(shí)工作量，將具體工作安排做好分配，降低勞動(dòng)量消耗的同時(shí)提高工作效率。施工之前與自動(dòng)化儀表專業(yè)協(xié)調(diào)配合，做好預(yù)埋件、預(yù)留孔、電纜溝、地面防腐層等基礎(chǔ)工作，為施工階段做好前期準(zhǔn)備工作，對(duì)控制室的要求需特別注意，后期要及時(shí)協(xié)調(diào)更改設(shè)計(jì)遺漏問(wèn)題。

本文作者：劉赫揚(yáng)成忠王士財(cái)朱春鳳王永江楊瑞芹作者單位：浙江科技學(xué)院

教學(xué)模式的更新與豐富

化工過(guò)程設(shè)計(jì)本質(zhì)上是一門(mén)基于理論指導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)課程，理論教學(xué)終究是為實(shí)踐教學(xué)服務(wù)的。同時(shí)，構(gòu)成化工過(guò)程設(shè)計(jì)課程群的各門(mén)課程特點(diǎn)不一。例如，化工過(guò)程分析與合成主要講授化工過(guò)程系統(tǒng)模擬與分析的基本概念與原理，建立化工單元操作與過(guò)程系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及流程模擬的基本方法和過(guò)程系統(tǒng)綜合與能量集成的基礎(chǔ)知識(shí)與策略，內(nèi)容上偏重于數(shù)學(xué)分析；化工安全與環(huán)境則主要講授危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)運(yùn)、管理和處置，危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的確立，常見(jiàn)化工安全技術(shù)，安全與環(huán)境保護(hù)管理等方面的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，包含許多法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范方面的內(nèi)容［4－5］。因此，化工過(guò)程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式必須與一般的基礎(chǔ)理論課程有所區(qū)別。如果只講授理論不關(guān)心應(yīng)用，教學(xué)時(shí)則容易陷入枯燥乏味的境地；而過(guò)分強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，則易導(dǎo)致理論基礎(chǔ)薄弱的后果。

1引入案例教學(xué)模式

筆者引入了案例教學(xué)模式，將理論教學(xué)內(nèi)容依托于工程實(shí)際案例，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析、研究和討論，就問(wèn)題做出判斷和決策，從而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力［6］。例如，在講授化工過(guò)程分析與合成課程的動(dòng)態(tài)模擬部分時(shí)，以甲苯單硝化間歇反應(yīng)器放大模擬、熱危害分析及反應(yīng)器失控模擬為教學(xué)案例，模擬放大過(guò)程中由于熱效應(yīng)而導(dǎo)致的反應(yīng)器內(nèi)溫度在短時(shí)間內(nèi)超限這一動(dòng)態(tài)過(guò)程，提出將反應(yīng)方式改為半連續(xù)操作這一解決方案，并分析了其可行性。在此基礎(chǔ)上，探討了控制閥故障、攪拌器故障、控制系統(tǒng)失效等冷卻系統(tǒng)失效狀況下反應(yīng)器的失控過(guò)程。再比如，講授化工安全與環(huán)境課程的系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)與分析方法時(shí)，以氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)聚氯乙烯過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)失控聚合釜爆炸事故為對(duì)象，明確了爆炸原因應(yīng)為體系壓力超過(guò)聚合釜承受能力，繼而分析出導(dǎo)致該事件發(fā)生需同時(shí)滿足的反應(yīng)壓力異常升高、泄壓失效和緊急處理系統(tǒng)失效這三個(gè)原因，再遞進(jìn)分析出導(dǎo)致反應(yīng)異常壓力升高的原因是溫度過(guò)高、攪拌停止或引發(fā)劑過(guò)量，而緊急處理系統(tǒng)失效的原因則為計(jì)算機(jī)控制失效或加終止劑系統(tǒng)失效，由此層層深入，研究了反應(yīng)失控聚合釜爆炸的多層次原因，從而使學(xué)生掌握事故樹(shù)分析這一安全分析方法。案例教學(xué)因?yàn)榫邆渖鷦?dòng)性、趣味性和應(yīng)用性等特點(diǎn)而深受學(xué)生喜愛(ài)，學(xué)生通過(guò)案例可以很好地理解和消化所學(xué)理論。

2引入建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

摘要：化工行業(yè)在現(xiàn)代化的發(fā)展過(guò)程中，雖然工藝日漸進(jìn)步和多樣，但是，化工工藝安全設(shè)計(jì)中還存在很多難以徹底消除的危險(xiǎn)因素，在未來(lái)行業(yè)的發(fā)展中，加強(qiáng)對(duì)這些危險(xiǎn)因素的識(shí)別和處理將能夠帶動(dòng)行業(yè)的快速發(fā)展，滿足市場(chǎng)上的各種化學(xué)產(chǎn)品需求?；诖?，文章通過(guò)對(duì)化工工藝安全設(shè)計(jì)中危險(xiǎn)因素的分析，提出了相應(yīng)的消除途徑和策略，可以為行業(yè)發(fā)展提供一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：化工工藝；安全設(shè)計(jì)；危險(xiǎn)因素；消除途徑

0引言

近年來(lái)，市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)體系下，化工行業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，尤其是技術(shù)的進(jìn)步為化工工藝的進(jìn)步注入了新的元素，化工工藝安全設(shè)計(jì)越來(lái)越能夠滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。化工工藝安全設(shè)計(jì)中，安全問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，是阻礙企業(yè)正常生產(chǎn)、行業(yè)進(jìn)步的關(guān)鍵問(wèn)題，各個(gè)化工企業(yè)在發(fā)展時(shí)，都需要積極加大在化工工藝安全設(shè)計(jì)方面的投入，及時(shí)消除安全設(shè)計(jì)中的諸多風(fēng)險(xiǎn)。

1關(guān)于化工工藝安全設(shè)計(jì)的流程和特征

1.1化工工藝設(shè)計(jì)的流程?；ば袠I(yè)屬于高危行業(yè)，在生產(chǎn)的過(guò)程中伴隨著很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，這就要求在化工工藝設(shè)計(jì)方面，必須要嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)部門(mén)所出臺(tái)和制定的安全設(shè)計(jì)規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)，使得化工工藝安全設(shè)計(jì)更為有效。化工工藝安全設(shè)計(jì)的過(guò)程就是將化工原材料經(jīng)由一定化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品的流程設(shè)計(jì)規(guī)程，其主要包含了以下內(nèi)容：(1)原材料處理，化工工藝安全設(shè)計(jì)中，原材料是關(guān)鍵的生產(chǎn)元素，化工工藝只有在原材料的基礎(chǔ)上才能夠開(kāi)展，在原材料處理的過(guò)程中，需使得各種原材料能夠達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。(2)工藝條件的控制，化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生需在一定的溫度、壓力條件下進(jìn)行，這就要求在化工工藝安全設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)這些條件的有效設(shè)計(jì)，使得化學(xué)反應(yīng)能夠在此條件下發(fā)生，保障反應(yīng)轉(zhuǎn)化率[1]。(3)化工工藝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)后的粗產(chǎn)品需經(jīng)由萃取等手段來(lái)進(jìn)一步處理，以滿足化工產(chǎn)品的實(shí)際需求。

摘要：復(fù)雜的化工工藝設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)師的技術(shù)水平有著較高的要求，化工企業(yè)生產(chǎn)中的安全問(wèn)題是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)化工企業(yè)工藝時(shí)要著重考慮的核心問(wèn)題，化工企業(yè)的安全管理體系是化工企業(yè)設(shè)計(jì)的重中之重，加強(qiáng)安全管理、降低危險(xiǎn)事件的發(fā)生是工作人員的核心工作內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：化工工藝設(shè)計(jì)；安全管理；危險(xiǎn)；控制

1化工工藝設(shè)計(jì)的特征

1）設(shè)計(jì)條件復(fù)雜多變。用以生產(chǎn)化工工藝產(chǎn)品的化工裝置受自然環(huán)境溫度、地心壓力以及液體液位等多種因素的影響，需要通過(guò)多種條件因素的測(cè)試，在平衡了各種條件的基礎(chǔ)上才能投入到化工工藝的生產(chǎn)過(guò)程中，控制生產(chǎn)的各個(gè)因素、優(yōu)化生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，盡最大努力保證化工工藝產(chǎn)品的質(zhì)量。2）高成本、大工程。首先化工工藝設(shè)計(jì)的原料都不是普通的工藝材料，其屬于一種特殊的材料，同時(shí)巨大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力，使得各個(gè)化工企業(yè)加大了對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的研究投入，需要高額的科研經(jīng)費(fèi)支出，這就造成了化工工藝流程設(shè)計(jì)的高成本。其次，化工工藝設(shè)計(jì)依賴于化學(xué)原理，需要化工人員了解不同化學(xué)原理下對(duì)應(yīng)的特定功能，才能有針對(duì)性地設(shè)計(jì)下一流程，因此化工工藝設(shè)計(jì)的工作量巨大。3）化工裝置的獨(dú)特性。特定的化學(xué)產(chǎn)品需要在特定的化工裝置、生產(chǎn)條件中產(chǎn)生，只有在多種因素相互匹配的狀態(tài)下，才能制作出相應(yīng)的化學(xué)產(chǎn)品，因此，化工裝置的選用就顯得尤為重要，需要設(shè)計(jì)人員具有較高的專業(yè)水準(zhǔn)，能精準(zhǔn)地選取適宜的化工裝置。

2化工工藝生產(chǎn)中的安全管理

近些年，安全生產(chǎn)要求成為化工生產(chǎn)中的重中之重，由于安全事故頻發(fā)，人員生命安全得不到保障的同時(shí)，在財(cái)產(chǎn)上也損失慘重。所以提高化工企業(yè)的安全生產(chǎn)水平以降低安全事故發(fā)生頻率的同時(shí)，也要加強(qiáng)化工企業(yè)工藝生產(chǎn)中的安全管理。1）生產(chǎn)裝置的安全管理?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)裝置都配備了完善的生產(chǎn)工藝表來(lái)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)物品的生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)控，另外，還有專門(mén)的流量、溫度和壓力等各種儀表來(lái)監(jiān)控特殊化學(xué)物品的生產(chǎn)。所以在化工工藝的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)盡量對(duì)儀表的連鎖系統(tǒng)和生產(chǎn)的控制系統(tǒng)進(jìn)行完善，可引進(jìn)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，提高化工生產(chǎn)質(zhì)量。另外，應(yīng)設(shè)置緊急停車(chē)系統(tǒng)，預(yù)防嚴(yán)重危險(xiǎn)化學(xué)物品在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的安全問(wèn)題。2）工作中的風(fēng)險(xiǎn)防范。安全問(wèn)題是化工工藝生產(chǎn)中不可避免的問(wèn)題，不僅要依靠相關(guān)規(guī)定對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，工作人員也應(yīng)具備對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別能力，強(qiáng)化工作人員的安全意識(shí)。另外，需要成立安全小組對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行把控，尤其是針對(duì)那些存在重大安全隱患的危險(xiǎn)化學(xué)品和化工工藝等，同時(shí)也要具備對(duì)這些監(jiān)控設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)辨別能力，盡量規(guī)避和消除生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患。3）明確責(zé)任制的管理模式。這要求化工企業(yè)不僅要把分工明確到各部門(mén)，也要把分工明確到個(gè)人，同時(shí)，實(shí)行問(wèn)責(zé)制，讓每個(gè)員工根據(jù)不同的任務(wù)明確自己的責(zé)任并進(jìn)行承擔(dān)，使化工工藝的生產(chǎn)更加安全可靠和有效。