化工設計的內(nèi)容與程序課件

25七月2023化工設計的內(nèi)容與程序第1節(jié)化工設計的種類

化工設計是將一個系統(tǒng)(一個工廠、一個車間或一個套裝室)按照工廠工藝技術要求，經(jīng)工程技術人員的創(chuàng)造,將其全部描繪成的圖紙,表格及必要的文字說明，即把工程技術裝備用工程語言表達出來。然后根據(jù)這一”語言”，把這個系統(tǒng)建立起來,并按入運行?；蛘f，設計工作是一項能將人們的設想和想象轉變成現(xiàn)實的一個重要步驟。通過該課程的學習，我們可以知道化工廠的建設程序，設計程序,主要設計內(nèi)容的一些基本概念。常規(guī)的工程設計方法的步驟進行全系統(tǒng)的物料衡算和熱量衡算、設備的工藝計算確定工藝操作條件設計工藝流程主要設備的選型和材質進行參數(shù)的靈敏度和生產(chǎn)安全性分析確定三廢治理措施與計算基建投資，產(chǎn)品成本等技術要求經(jīng)濟指標化工設計的種類一、項目性質分類1、新建項目設計2、重復建設項目的設計3、已有裝置改造二、根據(jù)設計性質分類1、新技術開發(fā)過程中的設計 概念設計、中試設計、基礎設計2、工程設計一、項目性質分類1、新建項目設計新產(chǎn)品的研制設計,新工藝、新技術的設計,這類設計一般由開發(fā)研究單位提供基礎設計,然后工程研究部門根據(jù)建廠地區(qū)的實際情況作出工程設計。一、項目性質分類2、重復建設項目的設計

因為市場需求大產(chǎn)品需擴大生產(chǎn),需再建生產(chǎn)裝室.由于新廠的具體條件不同(就算生產(chǎn)規(guī)模、工藝要求不變)仍需要設計部門進行設計。一、項目性質分類3、已有裝置改造

一些老的生產(chǎn)裝置產(chǎn)質量和產(chǎn)量均不能滿足市場需求,或者由于技術原因,原材料消耗過高而缺競爭能力,必須對老裝置進行改造,其中包括去掉影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質量的”瓶頸”優(yōu)化生產(chǎn)過程控制操作.提高能量的綜合利用率和局部設備的工藝改造.這類設計往往由生產(chǎn)企業(yè)的設計部門進行.二、根據(jù)設計性質分類1.新技術開發(fā)過程中的設計①概念設計在基礎研究結束后進行的工作，其規(guī)模應是工業(yè)化時的最佳規(guī)模。從工用度出發(fā)進行的一種假想設計工作內(nèi)容:根據(jù)研究提供的概念和數(shù)據(jù)，確定流程和工藝條件及主要設備的形式和材質，三廢處理措施等，最終得出基建投資和產(chǎn)品成本等主要技術經(jīng)濟指標目的：通過概念設計，可以及早暴露研究工作中存在的問題和不足之處，從而能及時解決問題，縮短開發(fā)周期二、根據(jù)設計性質分類②中試設計：按照技術開發(fā)的觀點，中試的主要目的是驗證模型和數(shù)據(jù)，即概念設計中的些結果和設想通過中試來驗證工作內(nèi)容：與工程設計基本相同，但規(guī)模小，一般不出管道、儀表、管架等安裝圖。

目的：驗證基礎研究得到的規(guī)律；考察從小試到中試的放大效應；進行一些沒有條件在實驗室進行的研究二、根據(jù)設計性質分類③基礎設計：新技術開發(fā)的最終成果，工程設計的依據(jù)詳細說明工業(yè)生產(chǎn)過程、主要工藝特點、反應原理及工藝參數(shù)和操作條件。提出管道流程和控制方案，并對特殊管道的等級公稱直徑提出要求。確定流程中主要控制方案的原則、控制要求、控制點數(shù)據(jù)表、主要儀表選型及特殊儀表技術條件。說明裝置危險區(qū)的劃分，列出所處理介質的特性和允許濃度，安全生產(chǎn)、事故處理及勞動保護設置應用的特殊措施。

目的：總結整個技術開發(fā)階段的研究成果；作為工程設計的依據(jù)二、根據(jù)設計性質分類2.工程設計工程設計分三段設計、兩段設計和一段設計.重要的大型企業(yè)和使用較復雜的技術時，為了保證設計質量，可按初步設計、擴大設計及施工圖設計三個階段。一般技術比較成熟的大型工廠或車間的設計，可按擴大初步設計和施工圖設計兩個階段的設計。技術上比較簡單，規(guī)模較小的工廠或車間的設計，可直接進行施工圖設計一個階段進行2.工程設計2.1工程設計階段的劃分項目建議書可行性研究報告總體設計(必要時)工藝包基礎設計詳細設計施工配合開車及性能考核設計回訪2.工程設計2.2各階段主要內(nèi)容項目建議書（預可行性研究報告）—協(xié)助業(yè)主申請項目

可行性研究報告—作為項目咨詢的第二階段幫助業(yè)主立項。

總體設計（對工程而言）--確定項目的“五總”：

總投資

總平面

總流程

總進度

總定員

工藝包—工藝操作的具體詳細說明，業(yè)主提供工藝包主要包括工藝流程、工藝基礎數(shù)據(jù)、工藝操作參數(shù)、關鍵的工藝計算、工藝設備等數(shù)據(jù)包

基礎設計—工作內(nèi)容分為兩個方面：

（1）設計單位自己技術：按照基礎設計內(nèi)容深度規(guī)定要求完成合同工廠或合同裝置基礎設計，最終設計單位要承擔裝置性能考核責任

（2）業(yè)主或承包商購買工藝包：設計單位不承擔工藝技術責任，按照工藝包及合同要求對專利商提供的工藝技術進行工程化實施。設計單位不承擔性能考核責任

詳細設計—根據(jù)合同及標準要求完成滿足現(xiàn)場施工安裝全部設計文件2.工程設計2.3各階段主要責任單位項目建議書--由建設單位規(guī)劃部門在工程服務單位協(xié)助完成

批準：上級或國家主管部門，一般的基建項目上級主管部門，大型煉油和乙烯擴建和新建項目國家發(fā)改委

可行性研究報告--由相應資質的工程服務單位完成

“三同時”：環(huán)評，安平，職業(yè)衛(wèi)生預評價通過預評價

批準：上級或國家主管部門。一般的基建項目上級主管部門（板塊、中石油規(guī)劃計劃部），大型煉油和乙烯擴建和新建項目國家發(fā)改委基礎設計--由具有相應資質的工程服務單位協(xié)助下完成

批準：上級主管部門（板塊、規(guī)劃計劃部)詳細設計--由相應資質的工程服務單位完成,由建設單位的工程管理部門組織由設計單位向施工管理單位進行施工交底，可和施工圖會審同時完成。

批準：建設單位

設計單位其它任務：采購服務；現(xiàn)場施工服務第2節(jié)化工廠設計的工作程序

化工廠設計的工作程序 一、項目建議書 二、可行性研究 三、初步設計 四、編制任務書 五、擴大設計 六、施工圖設計一般以基礎設計為依據(jù)提出項目建議書，經(jīng)上級主管部門認可后寫出可行性研究報告，上級批準后，編寫設計任務書，進行擴大初步設計，后者經(jīng)上級主管部門認可后進行施工圖設計工程設計的基本程序

8．初步設計7．提出初勘要求6．復查廠址15．工程總結、設計回訪11．施工圖設計12．施工配合13．試車、考核14．竣工驗收9．設備采購10．提出詳勘要求16．項目后評價1．編制項目建議書0．接受任務5．可行性研究報告4．預可行性研究2．廠址選擇3．技術考察一、項目建議書進行可行性研究和編制設計任務書的依據(jù)1、項目建議書目的和意義，即項目提出的背景和依據(jù)。投資的必要性及經(jīng)濟意義;2、產(chǎn)品需求初步預測;3、產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模;4、工藝技術方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術來源）;進行可行性研究和編制設計任務書的依據(jù)5、資源、主要原材料、燃料和動力的供應;6、建廠條件和廠址初步方案;7、環(huán)境保護;8、工廠組織和勞動定員估算;9、項目實施規(guī)劃設想;10、投資效益和社會效益的初步估算;一、項目建議書二、可行性研究它是以擬建項目進行全面分析及多方面比較，對其是否應該建設如何建設作出論證和評價，為上級機關投資決策和編制、審批設計任務書提供可靠的依據(jù)可行性研究是對項目的技術路線、工藝過程、工程條件和經(jīng)濟效益及社會效益進行深入細致的調(diào)查研究可行性研究主要內(nèi)容1、總論包括項目名稱、進行可行性研究的單位、技術負責人、可行性研究的依據(jù)、可行性的主要內(nèi)容和論據(jù)、評價的結論性意見、存在問題和建議等，并附上主要技術經(jīng)濟指標表2、需求預測包括國內(nèi)外情況預測和產(chǎn)品的價格分析3、產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模4、工藝技術方案包括工藝技術方案的選擇、物料平衡和消耗定額、主要設備的選擇、工藝和設備擬采用標準化的情況等內(nèi)容5、原材料、燃料及水電汽的來源與供電可行性研究主要內(nèi)容6、建廠條件和廠址選擇布局方案。7、公用工程和輔助設施方案。8、環(huán)境保護用安全衛(wèi)生9、工廠組織、勞動定員和人員培訓。10、項目實施規(guī)則。11、項目估算和資金籌措。12、經(jīng)濟效益評價及社會效益評價。13、結論三、初步設計根據(jù)設計任務書，對設計對象進行全面的研究，尋求在技術上的可能、經(jīng)濟上合理的最佳方案主要是確定全廠性的設計原則、標準和方案、水、電、汽的供應方式和用量，關鍵設備的選型及產(chǎn)品成本、項目投資等重大技術經(jīng)濟問題編制初步設計書，其內(nèi)容和深度能使對方了解設計方案、投資和基本出處為準四、編制任務書可行性研究呈報給上級主管部門，當被上級主管部門認可后，便可編寫設計任務書以作為設計項目的依據(jù)設計任務書的內(nèi)容1、項目設計的目的和依據(jù);2、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品地質、生產(chǎn)方法和工藝原則;3、礦產(chǎn)資源、水文地質、原材料、燃料、動力、供水、運輸?shù)葏f(xié)作條件;4、資源綜合利用、環(huán)境保護、三廢治理的要求;5、廠址與占地面積和城市規(guī)劃的關系;6、防空、防震等的要求;7、建設工期與進度計劃;8、投資控制數(shù);9、勞動定員及組織管理制度;10、經(jīng)濟效益、資金來源、投資回收年限。五、擴大初步設計根據(jù)已批準的初步設計，解決初步設計中的主要技術問題，使之明確、細化。編制準確度能滿足控制投資或報價使用的工程概算

原料用量、消耗定額及三廢排放表設計任務書工藝路線與生產(chǎn)方法的確定物料衡算能量衡算設備工藝計算及選型號工藝流程圖設計車間布置設計概算編寫設計說明書工藝流程方框圖物料平衡圖能量消耗綜合表帶控制點工藝流程圖設備一覽表車間平面及裝門面布置圖非定型設備條件表擴大初步設計說明書概算書、投資額及材料表擴大初步設計程序圖六、施工圖設計根據(jù)已批準的擴大初步設計，結合建廠地區(qū)條件，在滿足安全、進度及控制投資等前提下開展施圖設計，其成品是詳細的施工圖紙和必要的文字說明及工程預算書施工圖作為施工單位編制施工組織設計、編制施工預算和進行施工的依據(jù)。其內(nèi)容與擴大初步設計有較大的變動時，應另行編制修正概算，上報審批單位核準。施工圖設計一般不能隨便改變擴大初步設計六、施工圖設計在施工圖設計的編制過程中，根據(jù)擴大設計審批意見加強與基建施工單位的結合，正確貫徹上級的審批精神與原則施工圖設計的主要工作內(nèi)容是在擴大初步設計的基礎上，完善流程圖設計的車間布置設計，進而完成管道配置設計和設備、管路的保溫防腐設計工藝專業(yè)在施工圖設計的主要工作內(nèi)容工藝圖紙目錄工藝流程圖設備布置圖設備一覽表非定型設備制造圖設備安裝圖管架管件圖管道布置圖設備和管路保溫及防腐設計設備管口方位圖非工藝專業(yè)在施工設計中的主要工作內(nèi)容土建施工圖、供水、供電、給排水、自控儀表線路安裝。除施工圖外，還就附有各部分施工說明，安裝材料表、全廠設備一覽表、綜合材料匯總表、施工圖預算表。七、設計代表擴大初步設計與施工圖設計兩個階段，有大量的各專業(yè)人才參加，到設計文件編制完畢，工作轉入了基本建設和試車階段的時侯，就只需少量的各專業(yè)設計代表參加。各專業(yè)的代表，就是參加基本建設的現(xiàn)場施工和安裝，建成化工裝置后要參加試車運轉工作，使裝置達到設計所規(guī)定的各項指標要求第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容化工車間設計是化工廠設計的最基本內(nèi)容，初學者必須掌握的基本內(nèi)容一、設計準備工作1、熟悉設計任務書任務書中提出什么要求、必須熟記2、了解化工設計以及工藝設計包括哪些內(nèi)容，參照設計進度訂出個人工作劃3、查閱文獻資料按要求查閱工藝路線、工藝流程和重點設備有關的文獻料，摘錄筆記，加工整理4、收集第一手資料深入現(xiàn)場調(diào)查研究第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容二、方案設計方案設計就是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，是整個工藝設計的基礎。這個階段要運用所掌握的各種資料，進行不同生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程的對比分析，通過這一過程可以培養(yǎng)分析、歸納和理論聯(lián)系實際的能力1、方法：由于科技的不斷發(fā)展，一個產(chǎn)品的生產(chǎn)可以用不同的原料和不同的生產(chǎn)方法。例如：合成NH3可用煤、油、汽三種不同原料的不同的生產(chǎn)方法制的NH3。所以在設計一個產(chǎn)品時首要的工作就是通過定量的技術經(jīng)濟比較、評價總投資和成本，從而選擇一條技術上先進、經(jīng)濟上合理、安全可靠、三廢得到處理，而且又是因地制宜可以實施的工藝路線第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容二、方案設計1、方法2、生產(chǎn)流程：生產(chǎn)流程設計的工作歷程比較長，從規(guī)劃輪廓到完善定型，要經(jīng)過物料衡算、熱量衡算、設備設計和車間布置設計等過程，工作量非常大。目前使用計算機效果較好第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容三、化工計算化工計算主要是物料衡算、熱量衡算、設備選型三個內(nèi)容。在以上三種計算的基礎上繪制物料流程圖，主要設備圖，帶控制點工藝流程圖。在此過程中，用到大量的基礎理論知識、基本概念和基本技能（數(shù)據(jù)處理、計算機應用、繪圖能力等）是理論聯(lián)系實際，學會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題、鍛煉獨立工作能力的主要階段。這一階段的工作是一個細致精確的工作，不能出差錯，必須按步驟進行細心校核第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容四、車間布置設計這是工藝人員的主要設計任務之一，它也是決定車間面貌的又一個重要設計項目。主要任務是確定整個設計中的全部設備的框架在平面上和空間中的具體位置，確定廠房的框架結構形式。它對生產(chǎn)的正常進行和經(jīng)濟指標都有重要影響，同時為土建、暖通、電氣、自控、給排水、外管等專業(yè)開展設計提供重要依據(jù)第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容五、化工管道設計管道配置設計的任務是確定裝置的全部管線、閥件、管件及各種管架的位置，以滿足工藝生產(chǎn)的要求。注意的問題是：節(jié)約管材，便于操作、檢查和安裝檢修，而且做到整齊美觀。這項設計是在工藝流程設計與車間布置設計的基礎上進行的，是施工圖中最大重要的設計內(nèi)容。工作量非常大，需要繪制大量的圖紙，匯編大量表格，并與非專業(yè)交叉的工作多，往返頻繁，要求細致、周到密切協(xié)同第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容六、提供設計條件完成一項設計需提供的條件包括：總圖、土建、外管、非定型設備、自控、電氣、電訊、電加熱、采暖通風、空調(diào)、給排水、工業(yè)爐等非工藝專業(yè)的設計條件。因此，工藝人員應在政策和已定的方案下，保證質量，認真負責地編制提出各專業(yè)的設計條件，并確保其完整正確性第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設計的程序及內(nèi)容七、編制概算及編制設計文件概算書是設計階段編制的車間投資大概預算，是作為銀行對基建投資的依據(jù)，主要提供車間建筑、安裝和設備工程費用。技術的先進性是經(jīng)濟上合理的前提，做到既經(jīng)濟節(jié)約又合理可行是概算的工作中心第4節(jié)設計文件編制設計文件是初步設計圖設計工作完成后的依據(jù)，是設計成果的匯總，是進行大量工作的依據(jù)，內(nèi)容包括設計說明書、附圖（流程圖、布置圖、設備圖等）和附表（設備一覽表、材料匯總表等）。要求做到內(nèi)容正確嚴謹、重點突出、概念清楚、調(diào)理性強、完整易懂、對圖紙要求消滅錯誤，整潔清楚，圖面布局合理，考慮施工、安裝、生產(chǎn)和維修的需要，能滿足工藝生產(chǎn)要求第4節(jié)設計文件工藝人員在設計工作中主要的設計文件是擴大初步設計和施工圖文件，下面重點談以上兩項的內(nèi)容與格式：一、擴大初步設計文件包括兩部分：即設計說明書和附圖、附表（一）設計依據(jù)1、文件如計劃任務其他批文等2、技術資料，如中試試驗報告、調(diào)查報告等第4節(jié)設計文件（二）設計指導思想和設計原則1、設計所遵循的具體方針政策和指導思想。2、總括各專業(yè)的設計原則，如工藝路線的選擇、設備的選型和材質選用、自控水平等原則。（三）產(chǎn)品方案1、產(chǎn)品名稱和性質；2、產(chǎn)品質量規(guī)格；3、產(chǎn)品規(guī)模（噸/年）；4、副產(chǎn)品數(shù)量（噸/年）；5、產(chǎn)品包裝方式。第4節(jié)設計文件（四）生產(chǎn)方法和工藝流程1、生產(chǎn)方法；2、化學反應方程式（寫出反應式，注明化學反應名稱，主要操作條件）；3、工藝流程：A、工藝簡圖（方塊圖）；B、帶控制工藝流程流程簡述第4節(jié)設計文件（五）車間（裝置）組成和生產(chǎn)任務1、車間裝置組成2、生產(chǎn)制度，年工作日、操作班制，間歇或連續(xù)生產(chǎn)。（六）原料中間產(chǎn)品的主要技術規(guī)格（七）工藝計算1、物料衡算2、設備選型、化工計算和材料選擇3、以表格形式分類表示的設備計算和選擇結果4、工藝用的水、蒸汽、冷凍用量第4節(jié)設計文件（八）主要原材料、動力消耗定額及消耗量（九）生產(chǎn)控制分析1、包括中間產(chǎn)品、生產(chǎn)過程質量控制的常規(guī)分析和三廢分析等2、主要生產(chǎn)控制分析表3、分析儀器設備表（十）儀表和自動控制1、控制方案說明（以PID表現(xiàn)）2、控制測量儀器設備匯總表第4節(jié)設計文件（十一）技術安保、防火及工業(yè)衛(wèi)生1、工藝物料性質及生產(chǎn)過程的特點2、技術安保措施3、消防4、通風設計說明及設備材料匯總表（十二）車間布置1、車間布置說明，包括生產(chǎn)部分、輔助生產(chǎn)部分和生活部分的區(qū)域劃分、生產(chǎn)流向、防毒、防爆的考慮2、設備布置的平面圖與剖面圖（十三）公用工程供電、供排水、各種蒸汽用量及規(guī)格、冷凍與空壓（十四）“三廢”治理及綜合利用第4節(jié)設計文件（十五）車間維修1、任務、工種和定員2、主要設備一覽表（十六）土建1、設計說明2、車間（裝置）建筑物、構筑物表3、建筑平面、立面、剖面圖（十七）車間裝置定員包括生產(chǎn)工人、分析工、維修工、輔助工、管理人員（十八）概算表第4節(jié)設計文件（十九）技術經(jīng)濟1、投資表2、產(chǎn)品成本（1）計算數(shù)據(jù)①各種原料、中間產(chǎn)品的單價和動力單價依據(jù)②折舊費、工資、維修費、管理費用依據(jù)（2）成本計算①原料和動力單耗費用②折舊、工資、維修、管理費用和其它費用③產(chǎn)品工廠成本（3）技術經(jīng)濟指標第4節(jié)設計文件（二十）存在問題及建議（二十一）擴大初步設計中必要的附表及附圖

第4節(jié)設計文件二、施工圖文件的編制（一）施工圖文件設計目錄（主項圖紙總目錄、非應型設備目錄和工藝圖紙目錄）（二）施工圖文件的編制1、工藝設計說明2、帶控制工藝流程圖，表示全部工藝設備物料管路、閥件、輔助管線和工藝自動化儀表圖例、符號3、輔助管路布置圖；

第4節(jié)設計文件二、施工圖文件的編制（二）施工圖文件的編制4、首頁圖5、設備布置圖6、設備一覽表7、管路布置圖8、配管設計模型9、管段圖10、管架和非標準管件圖11、管段表12、管架表13、綜合材料表14、管口方位圖15、換熱器條件圖第5節(jié)化工工藝設計一般程序1.概述1.1化工工藝設計人員必須具備的基本條件要建設一個化工廠，必須具有一批化工工藝專業(yè)技術人員，這批化工工藝專業(yè)技術人員必須具備下列基本條件：

（1）掌握化工基本理論:如化工熱力學、流體力學、傳熱、傳質、化學反應動力學（化學反應工程）。

（2）

掌握化工工藝設計方法和技能:●工藝設計的任務、設計范圍、工藝設計人員職責。●化工基本理論的應用（化工設計方法）?！窆に囋O計基本程序（工藝設計技能）?！窆に囋O計的成品文件（內(nèi)容及深度）。●工藝設計的質量保證程序。

第5節(jié)化工工藝設計一般程序1.1化工工藝設計人員必須具備的基本條件（3）熟悉環(huán)保、安全、消防等方面的法規(guī)HG20667-1986化工建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定SH3024-95 石油化工企業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范HG20571-95 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定SH3047-93 石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)范GBJ16-87(2001版) 建筑設計防火規(guī)范GB50160-92(1999版) 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50058-92 爆炸和危險性環(huán)境電力裝置設計規(guī)范（4）一定的工作經(jīng)驗第5節(jié)化工工藝設計一般程序2.工藝設計的內(nèi)容和深度2.1工藝設計的文件包括三大內(nèi)容：（1）文字說明（工藝說明）（2）圖紙（3）表格2.工藝設計的內(nèi)容和深度2.1.1工藝設計的范圍●設計基礎：生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、原料，催化劑，化學品，公用工程燃料規(guī)格、產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格●工藝流程說明：生產(chǎn)方法、化學原理、工藝流程敘述●原料、催化劑、化學品及燃料消耗定額及消耗量●公用工程（包括水、電、汽、脫鹽水、冷凍、工藝空氣、儀表空氣、氮氣）消耗定額及消耗量●三廢排放：包括排放點、排放量、排放組成及建議處理方法●裝置定員●安全備忘錄（另行成冊）●技術風險備忘錄（通常為對內(nèi)使用，另行成冊）●操作指南（通常為對內(nèi)使用，另行成冊。供工藝系統(tǒng)、配管等專業(yè)使用）2.工藝設計的內(nèi)容和深度2.1.2圖紙●PFD：是PID的設計依據(jù)，供基礎設計使用（通常分版次逐版深化）包括全部工藝設備、主要物料管道（表示出流向、物料號）、主要控制回路、聯(lián)鎖方案、加熱和冷卻介質以及工藝空氣進出位置。●建議設備布置圖：是總圖布置、裝置布置的依據(jù)，供基礎設計使用（通常為平面布置圖）。根據(jù)工藝流程的特點和要求進行布置?！馪CD：通常是設計院內(nèi)部設計過程文件、最終體現(xiàn)在終版PFD中（通常由自控專業(yè)完成）2.工藝設計的內(nèi)容和深度2.1.3表格●物料平衡表：包括物流組成、溫度、壓力、狀態(tài)、流量、密度、焓值、粘度等理化常數(shù)（熱負荷表示在此表中或PFD圖上）?！窆に囋O備數(shù)據(jù)表：根據(jù)設備形式不同、作用不同以及介質不同可分為容器、塔器、換熱器、工業(yè)爐、機泵、攪拌器的等。工藝設備數(shù)據(jù)表需表示出設備位號、介質名稱、操作壓力、設計壓力、操作溫度、設計溫度、材質、傳動機構、外形尺寸、特征尺寸及特殊要求。（各設計院均有各種規(guī)定的表格）?！窆に囋O備表●取樣點匯總表●裝置界區(qū)條件表：通常由工藝系統(tǒng)專業(yè)來完善并最終發(fā)表（包括原材料、公用工程、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、進出界區(qū)條件等）2.工藝設計的內(nèi)容和深度2.2補充說明：化工工藝專業(yè)尚需參加前期工作，主要前期工作有：●項目建議書；可行性報告編制工作?！耥椖繄髢r書；投標書、技術文件編制工作?！褚M項目：包括詢價書、投標書的評標、合同技術附件談判?！翊笾行吐?lián)合裝置總體規(guī)劃設計3.工藝設計方法（化工基本理論的應用）3.1工藝路線的選擇3.2工藝流程方案優(yōu)化3.3工藝設備的選擇3.工藝設計方法（化工基本理論的應用）3.1工藝路線的選擇●原料來源●經(jīng)濟效益和社會效益（生產(chǎn)成本）●環(huán)境保護●其它，如操作條件、安全、消防、投資、工藝先進性，可行性，合理性。

公用工程換熱網(wǎng)絡精餾系統(tǒng)反應系統(tǒng)

精餾系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡公用工程

3.2工藝流程方案優(yōu)化“洋蔥頭”模型（由史密斯、林霍夫模型）

從圖中可以看出設計的核心是反應系統(tǒng)的設計和開發(fā)?！把笫[頭”模型強調(diào)過程開發(fā)和設計的有序和分層性質。(1)反應流程優(yōu)化反應流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題復雜。如反應動力學、反應收率、催化劑特性、反應歷程、反應途徑。反應器的最優(yōu)操作條件有如何保證反應溫度、反應壓力、混合要求、換熱要求、各物料配比、給定條件下的生產(chǎn)成本等等。(2)精餾流程的優(yōu)化精餾流程如需要分離R個組份，就需要有R-1個精餾塔。精餾優(yōu)化需要考慮：那種組份為主產(chǎn)品；那種組份為付產(chǎn)品；產(chǎn)品的規(guī)格要求。精餾流程的優(yōu)化法1）：試探法，主要規(guī)則如下：

●優(yōu)先使用普通精餾?！癖M量避免減壓操作和使用冷量。●產(chǎn)品數(shù)應最少。

●腐蝕性、危險性的組份應優(yōu)先分出?！耠y分離的組分最后分出。●最大量組份應優(yōu)先分出?！袼敗⑺a(chǎn)物最好等摩爾分離。精餾流程的優(yōu)化法2）：調(diào)優(yōu)法精餾流程的優(yōu)化法3）：數(shù)學規(guī)劃法(3)蒸發(fā)流程的優(yōu)化1）單效、雙效、三效蒸發(fā)。2）熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。3）多級閃蒸。4）強制循環(huán)蒸發(fā)、自然循環(huán)蒸發(fā)。結合蒸發(fā)器的類型（標準、懸框、列文、強制循環(huán)蒸發(fā)器）進行選擇。

3.3工藝設備的選擇(1)反應器：1）連續(xù) 1）均相 1）活塞流（管式）2）半連續(xù)2）非均相2）全混釜（攪拌釜）3）間歇以上反應器的選擇要根據(jù)物料性質、穩(wěn)定性、反應復雜性、產(chǎn)品規(guī)模、反應時間、溫度、壓力等因素綜合考慮。

●不同類型的反應器在工業(yè)生產(chǎn)中的應用情況●氣液相反應器及固相反應器的使用情況

●固體催化反應器的使用情況(2)氣液傳質設備：1）

板式塔：泡罩、浮閥、篩板等。板式塔塔板流體流向分布類型可分為U形流，單溢流，雙溢流等2）

填料塔：a、拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)等填料。 b、散堆、規(guī)整填料。 c、實體填料、絲網(wǎng)填料。以上傳質設備的選擇要根據(jù)分離難易程度、壓降大小、真空（熱敏性物料）、物料性質、投資情況、腐蝕情況、物料清潔情況、安全要求、彈性大小、發(fā)泡等情況選擇。傳熱設備：按功能分：冷卻器、冷凝器、加熱器、換熱器、再沸器、蒸汽發(fā)生器、過熱器、廢熱鍋爐等。按結構型式分：采用二物流換熱的換熱器從結構上分有以下5種型式：管殼式（固定管板式、浮頭式、填料函式、U型管式）B.板式（板翅式、螺旋板式、傘板式、波紋板式）C.管式（空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式）D.液膜式（升降膜式、刮板薄膜式、離心薄膜式）E.其它型式（板殼式、熱管式）

(4)化工用泵：根據(jù)物料性質、物料的腐蝕性、易燃易爆、有毒、高溫、高壓、低溫、粘度大小、揮發(fā)性、固體顆粒等因素綜合考慮，此外還要考慮泵的安全性、可靠性和密封等要求。(5)容器（儲罐）：根據(jù)物料性質、物料的腐蝕性、易燃易爆、有毒、高溫、高壓、低溫、粘度大小、揮發(fā)性、固體顆粒等因素綜合考慮。壓力容器分類4.工藝設計工作程序

化工工藝接受設計條件消化資料確定設計基礎展開工藝設計提出相關設計條件完成工藝設計成品文件設計跟蹤服務?；A設計、詳細設計完工報告接受設計條件：項目經(jīng)理●項目建議書●可研報告●裝置平面圖●專利、專有技術資料●工藝設計、基礎設計數(shù)據(jù)●開工報告●有關會議資料●合同文件消化資料確定設計基礎：●工藝路線●產(chǎn)品方案●設計規(guī)?！衲瓴僮鲿r間●操作彈性●原料、催化劑規(guī)格●產(chǎn)品和付產(chǎn)品規(guī)格●公用工程規(guī)格●界區(qū)條件展開工藝設計:●確定工藝流程方案●工藝計算：物料、能量、設備●PFD●設備表●工藝設備數(shù)據(jù)表●建議布置圖●原料、公用工程消耗●確定公用系統(tǒng)方案UFD●三廢排放量及建議處理方法●安全分析，危險區(qū)劃分●初版PID(A版)提出相關設計條件：●自控條件：工藝控制聯(lián)鎖報警●電氣條件：危險區(qū)劃分特殊電氣要求電氣聯(lián)鎖報警●總圖條件：建議布置圖●設備條件：工藝設備數(shù)據(jù)表●分析化驗條件：取樣條件表取樣點匯總表●配管條件：操作原則安全規(guī)程指南●三廢排放一覽表●公用工程條件表●消防條件●電信條件●采暖、通風、空調(diào)條件●建、構筑物特性條件●安全生產(chǎn)、職業(yè)衛(wèi)生●物性數(shù)據(jù)●文字說明完成工藝設計成品文件：●工藝說明書●圖紙：PFD附物料平衡表建議布置圖●表格：設備表工藝設備數(shù)據(jù)表界區(qū)條件表取樣點匯總表

5.設備設計壓力和設計溫度的確定5.1壓力：

●正常操作（工作）壓力

●最高工作壓力

5.2溫度：

●正常操作溫度

●最高操作溫度6.過程控制方案的確定6.1過程控制方案確定的原則●保證裝置運行的平穩(wěn)、生產(chǎn)安全、控制簡單適用。●用單回路簡單控制系統(tǒng)可以解決的，決不要用復雜的控制系統(tǒng)。6.2過程控制的分類●壓力●溫度●流量●物位●化學成分和物性數(shù)據(jù)6.3選用控制儀表的要求●準確可靠●靈敏度