石油化工单元操作是指各种石油化工生产中以物理过程为主的处理方法。涉及加热、冷却、冷凝、冷冻、筛分、过滤、粉碎、混合、物料输送、干燥、蒸发与蒸馏等方面的内容。

炼油厂的设备主要从事的是蒸发、蒸馏、加热、冷却、冷凝、物料输送和干燥等方面的工艺操作过程。生产中被广泛使用于炼厂原料介质的中间操作过程如加热、冷却、冷凝的设备包括加热炉、换热器、冷凝器等。物料输送则主要依靠密布于生产现场的管线来承担。蒸发、蒸馏设备既是炼厂中的基本生产设备，也是其中最主要的设备类型之一。干燥设备则与生产所需控制的各种参数有关，而且往往是控制其中某些产品质量的最终加工环节。这些设备的安全与否，直接关系到炼油企业的安全生产。如何从事炼厂设备的生产安全管理是决定炼厂安全生产的一个相当重要的因素。由于篇幅有限，本章仅介绍其中一些重要设备的安全管理内容与可以采取的相应安全管理措施，以便对其有一个基本的理解与认识，争取达到举一反三的效果。

加热、冷却和冷凝的作用及其与安全生产的关系

(1)加热。加热是控制温度的重要手段，其操作的关键是按规定严格控制温度的范围和升温速度。温度过高会使化学反应速度加快；若是放热反应，则放热量增加，一旦散热不及时，温度失控，就会发生冲料，甚至会引起燃烧和爆炸。

(2)冷却和冷凝。冷却与冷凝两者的主要区别在于被冷却的物料是否发生相的改变。若发生相变(如气相变为液相)则称为冷凝，只是温度降低而无相变则称为冷却。根据冷却与冷凝所用的设备，可分为直接冷却与间接冷却两类。尽管冷凝、冷却的操作在炼厂生产中是一种相当重要的中间工艺过程，但是往往容易被忽视。它不仅涉及原材料定额消耗，产品收率，而且一旦失控，将严重地影响到安全生产过程。

保证冷却与冷凝设备安全生产基本管理措施如下。

①根据被冷却物料的温度、压力、理化性质以及所要求冷却的工艺条件，正确选用冷却设备和冷却剂。

②对于腐蚀性物料的冷却，最好选用耐腐蚀材料的冷却设备，如石墨冷却器、塑料冷却器，以及用高硅铁管、陶瓷管制成的套管冷却器和钛材冷却器等。

③严格注意冷却设备的密闭性，不允许物料窜入冷却剂中，也不允许冷却剂窜入被冷却的物料中(特别是酸性气体)。

④冷却设备所用的冷却水不能中断，否则，反应热不能及时导出，致使反应异常、系统压力增高，甚至产生爆炸。另一方面，冷凝、冷却器如断水，会使后部系统温度增高，未冷凝的危险气体外逸排空，可能导致燃烧或爆炸。

⑤开车前首先应清除冷凝器中的积液，再打开冷却水、然后通入高温物料。

⑥为保证不可燃气体排空安全，可充氮保护。

⑦检修冷凝、冷却器时，应彻底清洗、置换，切勿带料焊接。

干燥、蒸发与蒸馏

(1)干燥。在生产中将固体和液体分离的操作方法是过滤。要进一步除去固体中液体的方法是干燥。干燥操作有常压和减压，也有连续与间断之分。用来干燥的介质有空气、烟道气等，此外还有升华干燥(冷冻干燥)、高频干燥和红外干燥等。

干燥过程中要严格控制温度，防止局部过热，以免造成物料分解爆炸。

(2)蒸发与蒸馏。

①蒸发。蒸发是借加热作用使溶液中所含溶剂不断汽化，以提高溶液中溶质的浓度，或使溶质析出的物理过程。蒸发按其操作压力不同可分为常压、加压和减压蒸发；按蒸发所需热量的利用次数不同可分为单效和多效蒸发。

凡蒸发的溶液皆具有一定的特性。如溶质在浓缩过程中可能有结晶、沉淀和污垢生成，这些都能导致传热效率的降低，并产生局部过热，促使物料分解、燃烧和爆炸，因此要控制蒸发温度。为防止热敏性物质的分解，可采用真空蒸发的方法，降低蒸发温度，或采用高效蒸发器，增加蒸发面积，减少停留时间。

对具有腐蚀性的溶液，要合理选择蒸发器的材质。

②蒸馏。蒸馏是借液体混合物各组分挥发度的不同，使其分离为纯组分的操作工艺过程。蒸馏操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏；按压力分为常压、减压和加压(高压)蒸馏。此外还有特殊蒸馏，如蒸气蒸馏、萃取蒸馏、恒沸蒸馏和分子蒸馏等。

③蒸馏的安全技术。对不同的物料应选择正确的蒸馏方法和设备。在处理难于挥发的物料时(常压下沸点在150℃以上)应采用真空蒸馏，这样可以降低蒸馏温度，防止物料在高温下分解、变质或聚合。

在处理中等挥发性物料(沸点为100℃左右)时，常采用常压蒸馏。对于沸点低于30℃的物料，则应采用加压蒸馏。