工藝過程的管理與指標(biāo)課件

1、第三章 工藝過程的管理與指標(biāo)1第一節(jié) 工藝管理 一、化工生產(chǎn)過程的主要內(nèi)容 化工生產(chǎn)過程指的是化工企業(yè)從原料出發(fā)，完成某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。 化工生產(chǎn)過程的核心即是工藝過程，同時(shí)，為了保證工藝過程能夠正常運(yùn)行，還需要設(shè)置若干生產(chǎn)輔助部門以及一些管理系統(tǒng)。不論是大型的化工企業(yè)，還是中、小型的化工廠都應(yīng)由完成化工生產(chǎn)任務(wù)不可缺少的若干個(gè)（至少有一個(gè)）工藝生產(chǎn)車間和動力、機(jī)修、儀表等輔助車間（或維修組）以及擔(dān)負(fù)各種管理任務(wù)的職能科室組成。2 1工藝過程 工藝過程指的是化工原料加工成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)程序，該程序由若干工藝車間及其工段、生產(chǎn)崗位組成。 確定工藝過程首先應(yīng)對產(chǎn)品的生產(chǎn)原理有一定的認(rèn)識。例

2、如化學(xué)反應(yīng)過程，化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的理論依據(jù)。對于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的化工產(chǎn)品，在一定的反應(yīng)條件下，反應(yīng)已具有可能性和現(xiàn)實(shí)意義，再運(yùn)用物理化學(xué)的基本方法來討論過程的反應(yīng)原理，具有實(shí)際意義如下：3從化學(xué)反應(yīng)平衡條件的分析，了解其平衡產(chǎn)率，即反應(yīng)進(jìn)行的最大限度是進(jìn)行工藝過程經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)之一，并可找到提高實(shí)際產(chǎn)率的條件和依據(jù)。研究更優(yōu)良的催化劑，有選擇地提高主反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率，緩和工藝條件，使反應(yīng)過程具有更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。熱力學(xué)原理可提供各種物化數(shù)據(jù)，從而依據(jù)反應(yīng)過程的焓變來判斷過程的能量變化，作出其能量平衡，為合理地使用能量、節(jié)約能源提供理論依據(jù)。對其他的分離、提純、混料等生產(chǎn)過程，同

3、樣需要分析其過程基本原理來指導(dǎo)生產(chǎn)。4工藝過程討論的內(nèi)容，一般都要包括下列幾個(gè)方面的問題。（1）投料方式 指原料的加入和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是采用分批投料的間歇式操作，還是過程穩(wěn)定的連續(xù)式操作。選擇哪種方式的主要根據(jù)是生產(chǎn)過程的需要和工藝特點(diǎn)。（2）工藝流程的組織 工藝流程是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，選擇適宜的化工單元過程和化工單元操作，并按一定順序組合，即用化工管道與管件按流程順序?qū)⑸a(chǎn)所需的化工設(shè)備、控制系統(tǒng)、測量儀表等連接起來，組成了化工生產(chǎn)過程的工藝流程。流程組織是否合理直接關(guān)系到是否方便于操作、控制；物料和能量利用是否充分、合理；生產(chǎn)管理所需數(shù)據(jù)測量是否準(zhǔn)確、可靠等。5（3）化工設(shè)備的選擇 化工

4、設(shè)備的類型、規(guī)格和臺數(shù)都要服從于工藝需要，根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果來確定。設(shè)備材質(zhì)一定要滿足耐腐蝕、不污染物料以及符合強(qiáng)度等方面的要求。（4）操作條件的選擇和控制方案 溫度、壓力、物料流量及物料組成等工藝參數(shù)對反應(yīng)過程和精餾、吸收等化工單元操作過程的正常進(jìn)行與效果都有很大影響，因此，生產(chǎn)上要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際影響規(guī)律來確定適宜范圍，并擬定控制方案。62生產(chǎn)輔助部門動力車間 動力車間要為化工企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和生活系統(tǒng)提供所有的公用工程： 1）保證生產(chǎn)和生活用電的供應(yīng)及用電設(shè)備的檢修； 2）根據(jù)生產(chǎn)控制的溫度和加熱、蒸發(fā)的需要提供熱源（如高壓或低壓蒸汽、燃料油或燃料氣等）； 3）要提供降溫用的冷源（如循環(huán)冷卻水、

5、低溫水、冷凍鹽水等）； 4）其四提供生產(chǎn)和生活用水（如工藝用的無離子純水、軟水、自來水、深井水）； 5）各種氣源（儀表用空氣、壓縮空氣、安全置換用氮?dú)獾龋?機(jī)修車間 工藝人員對化工設(shè)備只負(fù)責(zé)操作和使用，而機(jī)修車間卻要保證所有生產(chǎn)線上的運(yùn)轉(zhuǎn)及備用設(shè)備隨時(shí)處于可正常使用的完好狀態(tài)。為此除平時(shí)要注意設(shè)備運(yùn)行情況的巡回檢查，作必要的維護(hù)保養(yǎng)之外，還要按計(jì)劃進(jìn)行化工設(shè)備的大、小修理。儀表車間 工藝過程中不論是自動、手動還是電子計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，工藝人員同樣也只是按規(guī)定的指標(biāo)使用儀表來進(jìn)行操作控制，保證工藝條件穩(wěn)定在適宜范圍。而儀表系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，就必須由儀表車間來負(fù)責(zé)檢修，以保證儀表控制系統(tǒng)的正常運(yùn)

6、行。儀表人員平時(shí)要堅(jiān)持對儀表運(yùn)行情況進(jìn)行巡回檢查，注意維護(hù)、保養(yǎng)，避免因儀表故障而出現(xiàn)的生產(chǎn)事故。83其他管理部門為了使生產(chǎn)系統(tǒng)管理有序，各負(fù)其責(zé)，化工廠必須設(shè)立一些擔(dān)負(fù)各種專門職能的管理部門來完成一些組織管理工作，其中主要部門如下。生產(chǎn)技術(shù)部門 負(fù)責(zé)全廠生產(chǎn)的組織、計(jì)劃、管理，一般下設(shè)調(diào)度室來協(xié)調(diào)全廠生產(chǎn)及其他部門的關(guān)系，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。并設(shè)有工藝技術(shù)組負(fù)責(zé)全廠的工藝技術(shù)管理工作，定期作出全廠的物料平衡及工藝核算。質(zhì)量檢查部門 負(fù)責(zé)全廠原料、中間產(chǎn)品、目的產(chǎn)品中重要項(xiàng)目的質(zhì)量分析，提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為調(diào)整工藝參數(shù)的依據(jù)及產(chǎn)品出廠的質(zhì)量指標(biāo)。9機(jī)械動力部門 負(fù)責(zé)全廠化工機(jī)器、化工設(shè)備的統(tǒng)一管理，

7、建立設(shè)備及其運(yùn)轉(zhuǎn)情況的檔案，定期提出設(shè)備維修及舊設(shè)備更新計(jì)劃。安全部門 負(fù)責(zé)貫徹執(zhí)行安全管理規(guī)程，進(jìn)行日常的安全巡回檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不安全隱患，并協(xié)同有關(guān)部門采取措施，杜絕事故的發(fā)生，保證安全生產(chǎn)。還要負(fù)責(zé)對全廠職工、新職工及一切進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場的人員進(jìn)行安全教育。環(huán)境保護(hù)部門 負(fù)責(zé)監(jiān)測生產(chǎn)過程排放的所有廢料必須符合國家規(guī)定的“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)要監(jiān)督和組織有關(guān)部門重視物料的回收和綜合利用，治理污染，化害為利，保護(hù)環(huán)境，造福人類。10供應(yīng)及銷售部門 負(fù)責(zé)全廠所有原材料的采購以及產(chǎn)品和副產(chǎn)品的銷售，必要時(shí)還要配合有關(guān)部門做好市場調(diào)查及技術(shù)服務(wù)，為產(chǎn)品的推廣應(yīng)用做好宣傳工作。綜上所述，化工工藝技術(shù)人員

8、在化工廠的生產(chǎn)組織管理中占據(jù)了主導(dǎo)地位，起到了決定性作用。生產(chǎn)一線工藝車間的主任、工段長、技術(shù)組的技術(shù)管理、核算、改造、安全等工作均由工藝技術(shù)人員來承擔(dān)；生產(chǎn)技術(shù)，安全、環(huán)保部門及部分銷售的技術(shù)服務(wù)等管理科室更是需要有經(jīng)驗(yàn)的工藝技術(shù)人員；開發(fā)新產(chǎn)品的試驗(yàn)、改造設(shè)計(jì)等工作仍然要由工藝人員來完成。所以，化工廠需要大量有真才實(shí)學(xué)、有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)又具有良好職業(yè)道德的工藝技術(shù)人員來組織和實(shí)施工藝過程的管理工作。11二、化工生產(chǎn)管理與工藝管理化工生產(chǎn)管理是化工企業(yè)管理的重要組成部分，是對化工企業(yè)日常生產(chǎn)技術(shù)活動實(shí)施計(jì)劃、組織和控制，是與產(chǎn)品制造密切相關(guān)的各項(xiàng)管理工作的總稱。具體地說，生產(chǎn)管理就是指企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品

9、制造過程的組織管理工作，是以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的產(chǎn)量和進(jìn)度為目標(biāo)的管理。其內(nèi)容是生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的安排，生產(chǎn)控制和調(diào)度等日常管理工作。從廣義上講，生產(chǎn)管理還應(yīng)包括生產(chǎn)技術(shù)管理，內(nèi)容之一是要根據(jù)用戶要求和企業(yè)水平，規(guī)定產(chǎn)品生產(chǎn)的品種、產(chǎn)量、質(zhì)量、進(jìn)度、消耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；之二是制定有關(guān)原料、材料、燃料和動力、設(shè)備和裝置、儀器儀表、測試手段、工藝規(guī)程等技術(shù)要求及其有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)?；み^程的工藝管理工作是指化工企業(yè)日?；顒又械墓に嚱M織管理工作。工藝管理是生產(chǎn)技術(shù)管理的一部分，其任務(wù)是穩(wěn)定工藝操作指標(biāo)，力求將新技術(shù)應(yīng)用于化工過程，實(shí)現(xiàn)化工過程最優(yōu)化?；どa(chǎn)過程的工藝管理工作主要由工廠的生產(chǎn)、技術(shù)部門和各工藝

10、生產(chǎn)車間的工藝技術(shù)人員來實(shí)施完成。12三、工藝管理的內(nèi)容工藝管理的內(nèi)容有兩個(gè)：一是貫徹工藝文件，進(jìn)行遵守工藝紀(jì)律的宣傳教育和監(jiān)督檢查；二是對產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行整頓和改造。131工藝文件的貫徹和執(zhí)行工藝管理應(yīng)貫徹實(shí)施的工藝文件包括：生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程、安全技術(shù)規(guī)程、崗位操作法、生產(chǎn)控制分析化驗(yàn)規(guī)程、操作事故管理制度、工藝管理制度等。各項(xiàng)工藝文件中，生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程是重點(diǎn)和核心，其余各項(xiàng)工藝文件都要依據(jù)生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程來制定，它也是各級生產(chǎn)指揮人員、技術(shù)人員和工人實(shí)施生產(chǎn)共同的技術(shù)依據(jù)。生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程是用文字、表格和圖示等將產(chǎn)品、原料、工藝過程、化工設(shè)備、工藝指標(biāo)、安全技術(shù)要求等主要內(nèi)容給以具體的

11、規(guī)定和說明，是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)文件，對本企業(yè)具有法規(guī)作用。每一個(gè)企業(yè)，每一種產(chǎn)品都應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程。14化工生產(chǎn)過程的特點(diǎn)之一是要有嚴(yán)格的安全生產(chǎn)制度。安全技術(shù)規(guī)程是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所涉及物料的易燃、易爆、毒性等性質(zhì)以及生產(chǎn)過程中的不安全因素，對有關(guān)物料的儲存、運(yùn)輸、使用，生產(chǎn)過程中的電氣、儀表、設(shè)備應(yīng)有的安全裝置、現(xiàn)場人員應(yīng)具備的安全措施等作出的嚴(yán)格規(guī)定，用以確保安全生產(chǎn)。崗位操作法是根據(jù)目的產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝原理、工藝控制指標(biāo)和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)編制而成的。其中對工藝生產(chǎn)過程的開、停車步驟、維持正常生產(chǎn)的方法以及工藝流程中每一個(gè)設(shè)備、每一項(xiàng)操作都要結(jié)合本崗位配管流程圖明確規(guī)定

12、具體的操作步驟和要領(lǐng)。對生產(chǎn)過程可能出現(xiàn)的事故隱患、原因、處理方法要一一列舉分析。工藝操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照崗位操作法進(jìn)行操作，確保安全。正常地完成生產(chǎn)任務(wù)。15生產(chǎn)控制分析化驗(yàn)規(guī)程、操作事故管理制度和工藝管理制度則分別是分析人員進(jìn)行原材料、中間產(chǎn)品及產(chǎn)品質(zhì)量的分析依據(jù)，操作事故的處理及工藝管理過程等的有關(guān)規(guī)定。為了保證工藝規(guī)程等工藝文件的貫徹執(zhí)行，必須保持工藝文件的嚴(yán)肅性和相對穩(wěn)定性。操作人員和技術(shù)人員都應(yīng)熟練掌握并嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定。企業(yè)要加強(qiáng)對職工的技術(shù)教育和技能培訓(xùn)，不斷提高他們的業(yè)務(wù)能力，增強(qiáng)其遵守職業(yè)道德和職業(yè)紀(jì)律的自覺性。生產(chǎn)管理部門還應(yīng)建立嚴(yán)格的檢查制度，以保證各種工藝文件的正確執(zhí)行

13、。162工藝文件的優(yōu)化管理產(chǎn)品的工藝規(guī)程一般是在產(chǎn)品投入生產(chǎn)前，根據(jù)科研試驗(yàn)、新產(chǎn)品試制的結(jié)果和相關(guān)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，綜合制定出來的。但是，一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝規(guī)程并不是一成不變的，可根據(jù)實(shí)際的需要，以及市場變化對產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)格有新的要求，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新的科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，工藝技術(shù)規(guī)程都應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)充和修訂，使之不斷得以優(yōu)化。 17工藝管理工作還應(yīng)該不斷總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，集中職工的智慧，從合理化建議中找到改進(jìn)工藝技術(shù)、操作方法的措施。工藝技術(shù)人員有責(zé)任幫助職工從理論上找到合理化建議的依據(jù)，并通過正常的渠道從組織上保證合理化建議得以試驗(yàn)及提高其成功的可能性。若有必要，還可以在修訂工藝規(guī)程

14、時(shí)，補(bǔ)充到有關(guān)的工藝文件中去。為了既能保持工藝規(guī)程的相對穩(wěn)定性，又能及時(shí)地將新的科技成果和來自生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)革新項(xiàng)目等納人工藝規(guī)程，一般都規(guī)定工藝規(guī)程使用一段時(shí)間之后要定期修改，并納入工藝技術(shù)管理內(nèi)容，形成制度。在特殊情況下，如果由于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、原材料有重大變化，或是很重大的技術(shù)革新成果必須及時(shí)推廣，也可以破例修改工藝規(guī)程。18制定和修改工藝技術(shù)規(guī)程必須按照一定的程序嚴(yán)肅地進(jìn)行。一般是以生產(chǎn)技術(shù)部門（或工藝部門）為主，組織有關(guān)車間、有關(guān)方面的技術(shù)人員共同研討提出初稿，提供有關(guān)車間、工段職工討論，廣泛征求意見，再作補(bǔ)充與修改。經(jīng)過有關(guān)職能部門如有關(guān)車間，生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量檢查、設(shè)備動力等負(fù)

15、責(zé)人簽字，最后由總工程師和生產(chǎn)技術(shù)副廠長審批后方可實(shí)施。重大工藝路線的變更，還必須按規(guī)定報(bào)請主管部門審批后才能有效。生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程一經(jīng)編制或修訂確認(rèn)以后，即可作為審核、修訂上述其他各項(xiàng)工藝文件的依據(jù)。此外還有一些如：設(shè)備維修檢查制度、崗位責(zé)任制、原始記錄制度、崗位交接班制度、巡回檢查制度等一系列技術(shù)或管理文件均可在此基礎(chǔ)上逐步健全并貫徹執(zhí)行。19四、化工企業(yè)質(zhì)量管理與標(biāo)準(zhǔn)化按照GBT 65831994（idtISO8402-1994） 質(zhì)量管理和質(zhì)量保證 術(shù)語給出的定義，質(zhì)量是“反映實(shí)體滿足明確和隱含需要的能力的特性總和”?！懊鞔_需要”是指在合同、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、圖樣和技術(shù)要求以及其他文件中已經(jīng)

16、作出規(guī)定的需要，“隱含需要”是指顧客或社會對產(chǎn)品或服務(wù)的期望以及被人們公認(rèn)的、不言而喻的、不必作出規(guī)定的需要。所以，對企業(yè)來說，質(zhì)量主要是指產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也包括市場信息、經(jīng)營管理、商品研究開發(fā)和設(shè)計(jì)的質(zhì)量，原材料、人的素質(zhì)、檢測手段的質(zhì)量，售后服務(wù)的質(zhì)量等。20質(zhì)量管理是企業(yè)管理的組成部分和中心環(huán)節(jié)，按照GBT65831994（idtlSO8402-1994）質(zhì)量管理和質(zhì)量保證 術(shù)語給出的定義，質(zhì)量管理是：“確定質(zhì)量方針、目標(biāo)和職責(zé)并在質(zhì)量體系中通過諸如質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)，使其實(shí)施的全部管理職能的所有活動”。對于企業(yè)來說，主要就是產(chǎn)品質(zhì)量和工作質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量主要是產(chǎn)品的性能

17、、壽命、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等綜合指標(biāo)；工作質(zhì)量是企業(yè)行為，如成本、交貨期、產(chǎn)量以及企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和全體職工的服務(wù)質(zhì)量等，工作質(zhì)量亦是工作水平，即組織水平、技術(shù)水平和管理水平等。產(chǎn)品質(zhì)量是各項(xiàng)工作質(zhì)量的綜合反映，工作質(zhì)量則是達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的保證。21作為一個(gè)企業(yè)總是要用盡可能低的成本并滿足質(zhì)量要求來為用戶服務(wù)，而標(biāo)準(zhǔn)化是衡量質(zhì)量的標(biāo)桿，是產(chǎn)品性能的具體化。所以，標(biāo)準(zhǔn)化工作與企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量是極為密切相關(guān)的，也是企業(yè)活動的基準(zhǔn)。中國化工行業(yè)是1979年開始推行全面質(zhì)量管理的，并取得了明顯的效果，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量管理工作也有了迅速的提高，特別是采用國際標(biāo)準(zhǔn)IS09000族系列標(biāo)準(zhǔn)后，與

18、國際慣例接軌，開展質(zhì)量認(rèn)證等均取得了迅速發(fā)展。22第二節(jié) 評價(jià)化工生產(chǎn)效果的常用指標(biāo)在化工生產(chǎn)過程中，要想獲得好的生產(chǎn)效果，最主要的:一是要提高產(chǎn)品產(chǎn)量，二是要提高產(chǎn)品質(zhì)量，三是要提高原料的利用率，四是要降低生產(chǎn)過程的能量消耗。本節(jié)重點(diǎn)討論影響反應(yīng)效果的指標(biāo)。 23一、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度1生產(chǎn)能力指一定時(shí)間內(nèi)直接參與企業(yè)生產(chǎn)過程的固定資產(chǎn)，在一定的工藝組織管理及技術(shù)條件下，所能生產(chǎn)規(guī)定等級的產(chǎn)品或加工處理一定數(shù)量原材料的能力。對某一臺設(shè)備或某一套裝置（某一生產(chǎn)系統(tǒng)）其生產(chǎn)能力是指該設(shè)備或該系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品或處理的原料數(shù)量；工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)能力是指企業(yè)內(nèi)部各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及全部生產(chǎn)性固定資

19、產(chǎn)（包括生產(chǎn)設(shè)備和廠房面積），在保持一定比例關(guān)系條件下所具有的綜合生產(chǎn)能力。24生產(chǎn)能力一般有兩種表示方法，一種是以產(chǎn)品產(chǎn)量表示，即在單位時(shí)間（年、日、小時(shí)、分等）內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。如年產(chǎn)30萬噸乙烯裝置表示該裝置生產(chǎn)能力為每年可生產(chǎn)乙烯30萬噸，而中國目前單臺管式裂解爐生產(chǎn)能力已達(dá)年產(chǎn)乙烯5萬噸。另一種是以原料處理量表示，此種表示方法也稱為“加工能力”。如一個(gè)處理原油規(guī)模為每年500萬噸的煉油廠，也就是該廠生產(chǎn)能力為每年可處理原油500萬噸，將它煉制成各種品牌的油品。25生產(chǎn)能力可以分為三種，即設(shè)計(jì)能力、查定能力和現(xiàn)有能力。設(shè)計(jì)能力是指在設(shè)計(jì)任務(wù)書和技術(shù)文件中所規(guī)定的生產(chǎn)能力，根據(jù)工廠設(shè)計(jì)中

20、規(guī)定的產(chǎn)品方案和各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來確定。查定能力一般是指老企業(yè)在沒有設(shè)計(jì)能力數(shù)據(jù)，或雖原有設(shè)計(jì)能力，但由于企業(yè)的產(chǎn)品方案和組織管理、技術(shù)條件等發(fā)生了重大變化，致使原設(shè)計(jì)能力已不能正確反映企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)能力可達(dá)到的水平，此時(shí)重新調(diào)整和核定的生產(chǎn)能力。現(xiàn)有能力又稱計(jì)劃能力，指在計(jì)劃年度內(nèi)，依據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)組織條件及計(jì)劃年度內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí)際生產(chǎn)效果按計(jì)劃期產(chǎn)品方案計(jì)算確定的。這三種生產(chǎn)能力在實(shí)際生產(chǎn)中各有不同的用途，設(shè)計(jì)能力和查定能力是用作編制企業(yè)長遠(yuǎn)規(guī)劃的依據(jù)，現(xiàn)有能力是編制年度生產(chǎn)計(jì)劃的重要依據(jù)。262生產(chǎn)強(qiáng)度生產(chǎn)強(qiáng)度指的是單位特征幾何量的生產(chǎn)能力，例如單位體積或單位面積的設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)得到的

21、目的產(chǎn)品數(shù)量（或投入的原料量），單位是（hm3）、t（dm3）或（hm2）、t（dm2）等。對同一類型（具有相同的物理或化學(xué)過程）的設(shè)備，生產(chǎn)強(qiáng)度是衡量其生產(chǎn)效果優(yōu)劣的指標(biāo)。催化化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度常用催化劑的空時(shí)產(chǎn)率（或稱時(shí)空收率）來表示，即單位時(shí)間內(nèi)，單位體積（或單位質(zhì)量）催化劑所能獲得的目的產(chǎn)物的數(shù)量，可表示為（hm3催化劑）、t（dm3催化劑）或kg（h催化劑）、t（d催化劑）等。27二、轉(zhuǎn)化率1、轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率指的是在化學(xué)反應(yīng)體系中，參加化學(xué)反應(yīng)的某種原料量占通入反應(yīng)體系該種原料總量的百分率，用“X”表示。轉(zhuǎn)化率數(shù)值的大小說明該種原料在反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)化的程度，轉(zhuǎn)化率愈大，則說明通人原料

22、中該種原料參加反應(yīng)的量就愈多。一般情況下，通人反應(yīng)系統(tǒng)中的每一種原料都難于全部參加化學(xué)反應(yīng)，所以轉(zhuǎn)化率常是小于100的。很多反應(yīng)過程由于受反應(yīng)本身的能力或催化劑性能等條件所限，原料通過反應(yīng)器時(shí)的轉(zhuǎn)化率不可能很高，往往把未反應(yīng)的原料從反應(yīng)后的混合物中分離出來循環(huán)使用，以提高原料的利用率。因此，即使是對于同一種原料，如果選擇不同的“反應(yīng)體系范圍”，就將對應(yīng)于不同的“通入反應(yīng)體系的原料總量”，所以轉(zhuǎn)化率也就相應(yīng)地有單程轉(zhuǎn)化率和總轉(zhuǎn)化率的區(qū)別。282平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率指某一化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的某種原料量占該種原料量的百分?jǐn)?shù)。平衡轉(zhuǎn)化率數(shù)值大小與溫度、壓力、反應(yīng)物組成等平衡條件有關(guān)，平

23、衡轉(zhuǎn)化率只說明在一定條件下，某種原料參加某一種化學(xué)反應(yīng)的最高轉(zhuǎn)化率。然而，一般的化學(xué)反應(yīng)要達(dá)到平衡狀態(tài)都需要相當(dāng)長的時(shí)間（尤其是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)），所以，平衡轉(zhuǎn)化率一般只在理論研究時(shí)去探討，實(shí)際生產(chǎn)過程不可能去追求最高的轉(zhuǎn)化率。293實(shí)際轉(zhuǎn)化率單程轉(zhuǎn)化率和總轉(zhuǎn)化率反映的是實(shí)際生產(chǎn)過程的效果，都是生產(chǎn)過程中的實(shí)際轉(zhuǎn)化率，有別于平衡轉(zhuǎn)化率。單程轉(zhuǎn)化率以反應(yīng)器為研究對象，參加反應(yīng)的原料量占通人反應(yīng)器原料總量的百分?jǐn)?shù)就稱為單程轉(zhuǎn)化率?？傓D(zhuǎn)化率以包括循環(huán)系統(tǒng)在內(nèi)的反應(yīng)器和分離器的反應(yīng)體系為研究對象，參加反應(yīng)的原料量占通人反應(yīng)體系原料總量的百分?jǐn)?shù)就稱為總轉(zhuǎn)化率。30【例3-1】乙炔與醋酸氣相合成醋酸乙烯，圖3

24、-1所示為原料乙炔的循環(huán)過程。在連續(xù)生產(chǎn)過程中，已知每小時(shí)流經(jīng)各物料線的物料中所含乙炔的量各為：A點(diǎn)600kg，B點(diǎn)5000kg，C點(diǎn)4450kg，D點(diǎn)4400kg，E點(diǎn)50kg。求原料乙炔的單程轉(zhuǎn)化率和總轉(zhuǎn)化率。 31解 在該反應(yīng)器中每小時(shí)內(nèi)參加反應(yīng)的乙炔量為550kg，所以該反應(yīng)系統(tǒng)中乙炔的單程轉(zhuǎn)化率總轉(zhuǎn)化率 32實(shí)際轉(zhuǎn)化率是在化學(xué)反應(yīng)體系中，某一種原料在一定條件下參加各種主、副反應(yīng)總的轉(zhuǎn)化結(jié)果。更具體地說，單程轉(zhuǎn)化率是表示某種原料在反應(yīng)器中參與化學(xué)變化的那一部分物料量的多少，反映出原料通過反應(yīng)器之后，產(chǎn)生化學(xué)變化的程度。而總轉(zhuǎn)化率反映了生產(chǎn)過程中某一種原料經(jīng)循環(huán)使用等工藝措施之后，參與化

25、學(xué)變化的利用程度。但是，不論是單程轉(zhuǎn)化率還是總轉(zhuǎn)化率，由于都是某一種原料參加主、副反應(yīng)的總效果，因此，它們都不能真正說明原料參與主反應(yīng)而生成目的產(chǎn)物的有效利用程度，用其衡量反應(yīng)效果時(shí)有一定的局限性。在兩種以上原料參與的化學(xué)反應(yīng)過程中，各種原料參與主、副反應(yīng)的情況和數(shù)量各不相同，因而各自的轉(zhuǎn)化率數(shù)值也不一樣。此外，一般情況下沒有特別說明的轉(zhuǎn)化率數(shù)值多指單程轉(zhuǎn)化率。33三、產(chǎn)率、選擇性和收率一般說來，產(chǎn)率指的是化學(xué)反應(yīng)過程中得到目的產(chǎn)品的百分?jǐn)?shù)，收率則泛指一般的反應(yīng)過程及非反應(yīng)過程中得到目的產(chǎn)品的百分?jǐn)?shù)。常用的產(chǎn)率指標(biāo)為理論產(chǎn)率。理論產(chǎn)率是以產(chǎn)品的理論產(chǎn)量為基礎(chǔ)來計(jì)算的產(chǎn)率，即化學(xué)反應(yīng)過程中實(shí)際所

26、得目的產(chǎn)品量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般情況下，實(shí)際得到的目的產(chǎn)品數(shù)量只會比理論產(chǎn)量小，因此理論產(chǎn)率總是小于100。根據(jù)計(jì)算目的產(chǎn)品理論產(chǎn)量的基準(zhǔn)不同，理論產(chǎn)率又有兩種不同的表示方法。34目的產(chǎn)品的理論產(chǎn)量以參加反應(yīng)的某種原料量為基準(zhǔn)來計(jì)算的理論產(chǎn)率，這種理論產(chǎn)率又稱為選擇性，用“S”表示。 選擇性即參加主反應(yīng)而生成目的產(chǎn)物所消耗的某種原料量在全部轉(zhuǎn)化了的該種原料量中所占的百分?jǐn)?shù)。從選擇性可以看出，反應(yīng)過程的各種主、副反應(yīng)中主反應(yīng)所占的百分?jǐn)?shù)。選擇性愈高，說明反應(yīng)過程的副反應(yīng)愈少，當(dāng)然這種原料的有效利用率也就愈高。35目的產(chǎn)品的理論產(chǎn)量以通入反應(yīng)器的某種原料量為基準(zhǔn)來計(jì)算的理論產(chǎn)率。這種理論產(chǎn)率又

27、稱為單程收率，簡稱收率，用“Y”表示。收率是指反應(yīng)過程中生成目的產(chǎn)品消耗的某種原料量占通入反應(yīng)器該種原料總量的百分?jǐn)?shù)。收率高說明單位時(shí)間得到的目的產(chǎn)品產(chǎn)量大，即設(shè)備生產(chǎn)能力也大。36理論產(chǎn)率是實(shí)際生產(chǎn)中得到產(chǎn)品的程度，與達(dá)平衡態(tài)時(shí)的平衡產(chǎn)率不同。對于一些非反應(yīng)的生產(chǎn)工序，如分離、精制等，由于在生產(chǎn)過程中也會有物料損失，致使產(chǎn)品的收率下降。所以對由幾個(gè)工序組成的化工生產(chǎn)過程，可以分別用階段收率的概念來表示各工序產(chǎn)品的變化情況，而整個(gè)生產(chǎn)過程可以用總收率來表示其實(shí)際效果。非反應(yīng)工序的階段收率是實(shí)際得到的目的產(chǎn)品量占投入該工序的此種產(chǎn)品總量的百分率，而總收率為各階段收率的乘積。37【例3-2】已知丙

28、烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的一段反應(yīng)器，原料丙烯投料量為600kgh，出料中有丙烯醛640kgh，另有未反應(yīng)的丙烯25kgh，試計(jì)算原料丙烯的轉(zhuǎn)化率、選擇性及丙烯醛的收率。解 反應(yīng)器物料變化如圖3-2所示38丙烯氧化生成丙烯醛的化學(xué)反應(yīng)方程式： 丙烯轉(zhuǎn)化率 39丙烯的選擇性 丙烯醛的收率 40四、化學(xué)反應(yīng)效果與化工生產(chǎn)效果單程轉(zhuǎn)化率和選擇性都只是從某一個(gè)方面說明化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。轉(zhuǎn)化率愈高，說明反應(yīng)進(jìn)行得愈徹底，未反應(yīng)原料量的減少可以減輕分離、精制和原料循環(huán)的負(fù)擔(dān)，一定程度上可以降低設(shè)備投資和操作費(fèi)用，同時(shí)也提高了設(shè)備的生產(chǎn)能力。但是隨著單程轉(zhuǎn)化率的升高，原料濃度下降，主反應(yīng)推動力下降，反應(yīng)速率會減

29、慢，若再提高轉(zhuǎn)化率，所需時(shí)間會過長，隨之副反應(yīng)也會增多，致使選擇性下降。所以單純的轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)效果不一定就好。41選擇性愈高，說明消耗于副反應(yīng)的原料量愈少，原料的有效利用率愈高，反應(yīng)效果好。但如果僅僅是選擇性高而經(jīng)過反應(yīng)器后的原料參加反應(yīng)的量太少，則設(shè)備的利用率太低，生產(chǎn)能力也不高，故也不經(jīng)濟(jì)合理。所以必須綜合考慮單程轉(zhuǎn)化率和選擇性，二者都比較適宜時(shí)，才能求得較好的反應(yīng)效果，才能作為確定合理的工藝控制指標(biāo)的依據(jù)。42總的說來，收率是單程轉(zhuǎn)化率和選擇性相乘的結(jié)果，可以綜合單程轉(zhuǎn)化率和選擇性的效果，收率高反映了設(shè)備生產(chǎn)能力大，未反應(yīng)原料的循環(huán)量適當(dāng)，原材料的消耗也可少一些，說明效果比較好，生產(chǎn)過

30、程也比較經(jīng)濟(jì)合理，因此生產(chǎn)上總是力求達(dá)到最高的收率?；瘜W(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)過程的核心，好的化學(xué)反應(yīng)效果是取得良好的化工生產(chǎn)效果的主要基礎(chǔ)。除此以外，還應(yīng)管理好每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少物料損失，節(jié)約能量，以求得高產(chǎn)、低耗的最佳生產(chǎn)效果。提高化學(xué)反應(yīng)效果的途徑與化學(xué)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)是否合理、操作水平的高低和工藝參數(shù)溫度、壓力、原料配比、空間速度的選擇是否適宜等因素有關(guān)。43第三節(jié) 工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工藝技術(shù)管理工作的目標(biāo)除了保證完成目的產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，還要努力降低消耗，因此各化工企業(yè)都根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和本企業(yè)的條件在工藝技術(shù)規(guī)程中規(guī)定了各種原材料的消耗定額，作為本企業(yè)的工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所謂消耗定額指的是生產(chǎn)

31、單位產(chǎn)品所消耗的各種原料及輔助材料水、燃料、電力和蒸汽量等。在消耗定額的各個(gè)內(nèi)容中，公用工程的消耗均影響產(chǎn)品成本，應(yīng)努力減少消耗。然而最重要的是原料的消耗定額，因?yàn)樵铣杀驹诖蟛糠只瘜W(xué)過程中占產(chǎn)品成本的6070。所以降低產(chǎn)品的成本，原料通常是最關(guān)鍵的因素之一。44一、原料消耗定額如果將初始物料（一般不是100的純物質(zhì)）轉(zhuǎn)化為具有一定純度要求的最終產(chǎn)品，按化學(xué)反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量為基礎(chǔ)計(jì)算的消耗定額，稱為理論消耗定額，用“A理”表示。它是生產(chǎn)單位目的產(chǎn)品時(shí)，必須消耗原料量的理論值，因此實(shí)際過程的原料消耗量絕不可能低于理論消耗定額。45在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于有副反應(yīng)發(fā)生，會多消耗一部分原料，在所有

32、各個(gè)加工環(huán)節(jié)中也免不了損失一些物料（如隨廢氣、廢液、廢渣帶走的物料，設(shè)備及閥門等跑、冒、滴、漏損失的物料，由于生產(chǎn)工藝不合理而未能回收的物料以及由于操作事故而造成的物料損失等），因此，與理論消耗定額相比，自然要多消耗一些原料量。如果將原料損耗均計(jì)算在內(nèi)，得出的原料消耗定額稱為實(shí)際消耗定額，用“A實(shí)”表示。理論消耗定額與實(shí)際消耗定額之間的關(guān)系為： （A理A實(shí)）1001-原料損失率式中，為原料利用率，是指生產(chǎn)過程中原料真正應(yīng)用于生產(chǎn)目的產(chǎn)品的原料量占投入原料量的百分?jǐn)?shù)，說明原料有效利用的程度。原料損失率指的是在投入原料中，由于上述原因無效多消耗的那一部分原料占投入原料的百分率。46【例3-3】用原

33、料生石灰、焦炭生產(chǎn)工業(yè)碳化鈣（電石），已知原料和成品的組成如表3-1所示，生產(chǎn)“工業(yè)碳化鈣實(shí)際原料消耗為：生石灰710，焦炭536。試計(jì)算生產(chǎn)工業(yè)碳化鈣的原料消耗定額及原料利用率。生石灰焦 炭工業(yè)碳化鈣組 成質(zhì)量分?jǐn)?shù)組 成質(zhì)量分?jǐn)?shù)組 成質(zhì)量分?jǐn)?shù) CaO 雜質(zhì) 96.5 3.5C灰分揮發(fā)物水89443 CaC2 CaO C 雜質(zhì)7815 3 4表3-1 原料和成品的組成47解 生成碳化鈣的化學(xué)反應(yīng)方程式為：以1t工業(yè)碳化鈣成品為計(jì)算基準(zhǔn)，已知A實(shí)生石灰710kg生石灰t工業(yè)碳化鈣，A實(shí)焦炭 536kg焦炭t工業(yè)碳化鈣根據(jù)反應(yīng)式化學(xué)計(jì)量關(guān)系，1t工業(yè)碳化鈣成品應(yīng)消耗 CaO：1000X0.78X5

34、664682.5（kg） C：1000X0.78X3X1264=438.75（kg）48即，A理生石灰682.50.965707.25（kg生石灰t工業(yè)碳化鈣）A理焦炭438.750.89492.98（kg焦炭t工業(yè)碳化鈣）所以，生石灰的原料利用率為：生石灰（707.25710）10099.61焦炭的原料利用率為：焦炭（492.98536）10091.9749【例3-4】乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸，已知原料投料量為純度99.4的乙醛500kgh，得到的產(chǎn)物為純度98的醋酸580kgh，試計(jì)算原料乙醛的理論消耗定額、實(shí)際消耗定額以及原料利用率。50解 乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸的化學(xué)反應(yīng)方程式為：原料乙醛的理論

35、消耗定額、實(shí)際消耗定額以及原料利用率為：A理（1000X0.98X44）（60X0.994） 723（kg原料乙醛t成品醋酸）A實(shí)（1000X 500）580862.06（kg原料乙醛t成品醋酸）=（723862.06）X100=83.8751生產(chǎn)一種目的產(chǎn)品，若有兩種以上的原料，則每一種原料都有各自不同的消耗定額數(shù)據(jù)。對某一種原料，有時(shí)因?yàn)槌跏荚系慕M成情況不同，其消耗定額也不等，差別可能還會比較大。因此，在選擇原料品種時(shí)，還要考慮原料的運(yùn)輸費(fèi)用，以及不同類型原料的消耗定額的估算等，選擇一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的方案。52二、公用工程的消耗定額公用工程指的是化工廠必不可少的供水、供熱、冷凍、供電和供氣等條

36、件。53除生活用水外，化工生產(chǎn)中所用的大量工業(yè)用水主要有兩種：工藝用水（原料用水和產(chǎn)品處理用水）和非工藝用水。生活用水應(yīng)使用經(jīng)過凈化處理的自來水。工藝用水直接與產(chǎn)品等物料接觸，對水質(zhì)要求比較高，有明確的規(guī)定指標(biāo)，否則雜質(zhì)帶入生產(chǎn)物料系統(tǒng)會影響產(chǎn)品質(zhì)量。具體指標(biāo)要根據(jù)目的產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝要求來制定，如水的渾濁度、總硬度、鐵離子、氯離子等。工藝用水一般要經(jīng)過比較復(fù)雜的處理，如過濾、軟化、離子交換、脫鹽等。非工藝用水在化工廠工業(yè)用水中占主要部分，冷卻水的水質(zhì)也應(yīng)有一定要求，如硬度、Fe2+、Cl-、SO2-、pH值、懸浮物等，以免產(chǎn)生水垢、泥渣沉積或腐蝕管道，促使生物或微生物生長等。此外對冷卻水的溫

37、度要求應(yīng)盡可能低一些。為了節(jié)約工業(yè)用水，化工廠應(yīng)盡可能循環(huán)使用冷卻水，冷卻水在冷卻塔中一般可降低溫度510而重復(fù)使用。54供熱條件在化工生產(chǎn)中也是不可缺少的，如用來加速化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行蒸發(fā)、蒸餾、干燥或物料預(yù)熱等操作。根據(jù)工藝生產(chǎn)溫度要求和加熱方法的不同，正確選擇熱源，充分利用熱能，對生產(chǎn)過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有很大影響?；S使用最廣的熱載體是飽和水蒸氣，具有使用方便、加熱均勻、快速和易控制的優(yōu)點(diǎn)。中壓蒸汽（4MPa）加熱可達(dá)250，而加熱在200以下多用低壓蒸汽（1MPa）。其他熱載體還可用高溫載熱體，如：聯(lián)苯（26.5）和聯(lián)苯醚（73.5）的混合物（熔點(diǎn)12、常壓下沸點(diǎn)258，370時(shí)飽和蒸汽

38、壓約為0.7MPa），用來加熱160370間的物料，溫度較低時(shí)用液態(tài)聯(lián)苯混合物，溫度高時(shí)用聯(lián)苯混合物的蒸汽。但聯(lián)苯和聯(lián)苯醚有一定的毒性，有污染，因此應(yīng)盡量采用一些高溫導(dǎo)熱油來取代此類熱載體。當(dāng)加熱溫度在350500范圍可用熔鹽混合物HTS（NaNO2 40，KNO3 53，NaNO3 7，熔點(diǎn)142）。這些中間熱載體可以用直接熱源煙道氣或電加熱升溫后， 再用于加熱物料。55化工廠為了將物料溫度降到比水和周圍空氣溫度更低或是在此溫度下移出熱量，需要冷凍系統(tǒng)提供低溫冷卻介質(zhì)（載冷劑）。常用的載冷劑有四種：低溫水（使用溫度5）；鹽水（0-15 常用NaCl水溶液，0-45常用CaCl2水溶液）；有機(jī)物（乙醇、乙二醇、丙醇、F-11等）適用于更低的溫度范圍，但由于F-11等種類的氟氯烴（氟里昂）會對環(huán)境保護(hù)帶來很大危害，所以已被逐步淘汰；另一種常用的載冷劑是氨。56化工車間用電一般最高為6kV，中小型電機(jī)只有380V，而車間用電通常由工廠變電所或由供電