化工施工圖設(shè)計(jì)流程

無論是開發(fā)的化工生產(chǎn)過程，還是設(shè)計(jì)的化工裝置,化工工藝設(shè)計(jì)是直工工藝專業(yè)通過工藝分析,了解裝置物料和能量消耗狀況,分析設(shè)備運(yùn)行中存在的問題,為制定改進(jìn)方案、降低原料和能量消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及挖掘生產(chǎn)潛力供給依據(jù)。流程君今日推舉的這篇文章,更多是從全局上考慮工藝設(shè)計(jì)的各個(gè)方面,在涉及具體的細(xì)節(jié)時(shí)，各位可以參考文中標(biāo)出的往屆文章,做更細(xì)致的補(bǔ)充。一、概述業(yè)技術(shù)人員必需具備以下根本條件。1。把握化工根本理論如化工熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反響動(dòng)力學(xué)(化學(xué)反響工程〕.2。把握化工工藝設(shè)計(jì)方法和技能化工根本理論的應(yīng)用〔化工設(shè)計(jì)方法)。工藝設(shè)計(jì)根本程序(工藝設(shè)計(jì)技能〕?！矁?nèi)容及深度〕。工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量保證程序。3.生疏環(huán)保、安全、消防等方面的法規(guī)HG20667—1986化工建設(shè)工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定SH3024—95石油化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)HG20571-95化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定SH3047-93石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GBJ16—87(2023版〕建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GB50160—92〔1999版)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GB50058-92爆炸和危急性環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)個(gè)優(yōu)秀的機(jī)械工程師需要具備的學(xué)問體系，請連續(xù)努力!】二、、化工建設(shè)工程階段建設(shè)工程階段的劃分以工程公司為主體，通常分為三個(gè)階段：工程前期工程建議書→批準(zhǔn)后即為立項(xiàng)可行性爭論報(bào)告→批準(zhǔn)后即可開放工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)按國內(nèi)審批要求分為：初步設(shè)計(jì)→批準(zhǔn)后建設(shè)單位即可開工；施工圖設(shè)計(jì)按國際常規(guī)做法分為：工藝設(shè)計(jì)、根底設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)。3。施工、安裝、試車、性能考核及國家驗(yàn)收程設(shè)計(jì),工程建設(shè),工廠投入生產(chǎn)?！娟P(guān)于化工裝置試車應(yīng)留意的事項(xiàng),推舉你看一篇流程君曾發(fā)過的推文：一表理清化工裝置試車預(yù)備事項(xiàng)】三、工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容(工藝說明)、圖紙、表格。1。文字說明(工藝說明〕工藝設(shè)計(jì)的范圍。格、產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格.:生產(chǎn)方法、化學(xué)原理、工藝流程表達(dá)。原料、催化劑、化學(xué)品及燃料消耗定額及消耗量。)消耗定額及消耗量。裝置定員安全備忘錄〔另行成冊)(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.圖紙PID的設(shè)計(jì)依據(jù)，供根底設(shè)計(jì)使用〔通常分版次逐版深化〕。〔聯(lián)鎖方案、加熱和冷卻介質(zhì)以及工藝空氣進(jìn)出位置。:,供根底設(shè)計(jì)使用(通常為平面布置圖〕.依據(jù)工藝流程的特點(diǎn)和要求進(jìn)展布置。PCDPFD中〔通常由自控專業(yè)完成〕。3。表格等理化常數(shù)〔PFD圖上)。工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表：依據(jù)設(shè)備形式不同、作用不同以及介質(zhì)不同可分為容器、介質(zhì)名稱、操作壓力、設(shè)計(jì)壓力、操作溫度、設(shè)計(jì)溫度、材質(zhì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、外形尺寸、特征尺寸及特別要求。(各設(shè)計(jì)院均有各種規(guī)定的表格)。工藝設(shè)備表。: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(jìn)出界區(qū)條件等).4。補(bǔ)充說明工程建議書;可行性報(bào)告編制工作。工程報(bào)價(jià)書;投標(biāo)書、技術(shù)文件編制工作。大中型聯(lián)合裝置總體規(guī)劃設(shè)計(jì)。全面：微課L29｜我是怎樣做工藝包的：總結(jié)及補(bǔ)充說明(完結(jié)篇)】四、工藝設(shè)計(jì)方法1.工藝路線的選擇(生產(chǎn)本錢)，環(huán)境保護(hù)，其它如操作條件、安全、消防、投資、工藝先進(jìn)性，可行性及合理性意見等。2。工藝流程方案優(yōu)化“洋蔥頭 模型〔由史密斯、林霍夫供給的模型).“洋蔥頭”模型強(qiáng)調(diào)過程開發(fā)和設(shè)計(jì)的有序和分層性質(zhì)。▲反響流程優(yōu)化催化劑特性、反響歷程、反響途徑.求、各物料配比、給定條件下的生產(chǎn)本錢等?！s流程的優(yōu)化精餾流程如需要分別R個(gè)組份，就需要有R-1個(gè)精餾塔。求。1〕:摸索法，主要規(guī)章如下:優(yōu)先使用一般精餾。.產(chǎn)品數(shù)應(yīng)最少.腐蝕性、危急性的組份應(yīng)優(yōu)先分出。難分別的組分最終分出.塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分別。精餾流程的優(yōu)化法2〕：調(diào)優(yōu)法3〕:數(shù)學(xué)規(guī)劃法▲蒸發(fā)流程的優(yōu)化熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。多級(jí)閃蒸。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)、自然循環(huán)蒸發(fā)、.結(jié)合蒸發(fā)器的類型〔標(biāo)準(zhǔn)、懸框、列文、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器〕進(jìn)展選擇。3.工藝設(shè)備的選擇▲反響器溫度、壓力等因素綜合考慮.▲氣液傳質(zhì)設(shè)備U形流，單溢流，雙溢流等填料塔:散堆、規(guī)整填料。實(shí)體填料、絲網(wǎng)填料。物料性質(zhì)、投資狀況、腐蝕狀況、物料清潔狀況、安全要求、彈性大小、發(fā)泡等狀況選擇?！鴤鳠嵩O(shè)備5種型式A.管殼式〔固定管板式、浮頭式、填料函式、U型管式)。板式〔板翅式、螺旋板式、傘板式、波浪板式)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〕且不易結(jié)垢的物料;兩流體溫差較大(大于60℃)時(shí)應(yīng)考慮熱補(bǔ)償，兩流體溫差不120℃.B.浮頭式換熱器:,但內(nèi)墊片易滲漏,適用于需要補(bǔ)償熱120℃.C。U型管式換熱器：”該換熱器制造、安裝便利，造價(jià)較低，管程耐高壓，但構(gòu)造不緊湊。適用于高溫順高壓的場合,且管內(nèi)流體必需干凈.D.板式換熱器150℃。螺旋板式:可用于帶顆粒物料，物位利用好。不易檢修。0.12MPa。波浪板式：緊湊、效率高、易清洗，使用溫度不大于150℃，使用壓力不大0.15MPa。E.空冷器的選擇依據(jù)〔即設(shè)計(jì)溫度〕38℃.并允許有肯定的波動(dòng)范圍〔3～5℃〕.40℃。d。流體接近溫度(即熱流體的出口溫度與冷流體入口溫度之差〕至少大于15℃。e2325。6W/〔m2。K〕。。K〕/W。g。水源較遠(yuǎn),取水費(fèi)用大。(0℃)?！び帽妹芊獾纫??！萜鳌矁?chǔ)罐)大小、揮發(fā)性、固體顆粒等因素綜合考慮。儲(chǔ)罐按用途大致可分兩大類,一類是用于儲(chǔ)存,一般指原料儲(chǔ)存、中間產(chǎn)品或,中間產(chǎn)品儲(chǔ)存與該中間產(chǎn)品的前后裝置生產(chǎn)狀況有很大關(guān)系,例如要考慮前后裝置生產(chǎn)周期、正常.另一類是用于裝置內(nèi)工藝流程中需要的儲(chǔ)罐，通常有回流罐〔5～10分鐘〕，受槽和緩沖罐〔20分鐘〕，氣液分別罐〔2～3分鐘)，液液分別罐等。五、工藝設(shè)計(jì)工作程序【關(guān)于設(shè)計(jì)工作流程圖,推舉你看一篇流程君曾發(fā)過的推文：工程公司設(shè)計(jì)工作流程圖，值得保藏！】六、設(shè)備設(shè)計(jì)壓力和溫度確實(shí)定1。設(shè)備設(shè)計(jì)壓力確實(shí)定▲適用范圍壓力容器的設(shè)計(jì)壓力0。1MPa(G設(shè)計(jì)壓力≤35MPa(G)2)常壓容器的設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力低于0.1MPa(G〕設(shè)備設(shè)計(jì)壓力一覽表，見以下圖?！O(shè)備設(shè)計(jì)壓力確定的原則1〕計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)在滿足設(shè)備長周期安全生產(chǎn)的根底上，做到既經(jīng)濟(jì)又合理。設(shè)備設(shè)計(jì)壓力確實(shí)定不僅依據(jù)其正常工作狀況下，容器頂部可能到達(dá)的最大壓力，還應(yīng)考慮該設(shè)備所處的系統(tǒng)附加條件(如系統(tǒng)壓力變化、安全閥在系統(tǒng)中相對位置對設(shè)計(jì)壓力的影響等狀況〕來確定該設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力。對承受多種不同工況的設(shè)備，如某些反響器要適應(yīng)吹掃、試壓、升溫復(fù)原,則該類設(shè)備設(shè)計(jì)壓力應(yīng)向設(shè)備專業(yè)說明各階段工作壓力及工作溫度相應(yīng)變化的狀況。4〕.5)對下述特別狀況的設(shè)備,應(yīng)依據(jù)具體狀況，按特別要求確定其設(shè)計(jì)壓力。1.設(shè)備設(shè)計(jì)溫度確實(shí)定作溫度，同時(shí)還要考慮容器內(nèi)部介質(zhì)在工作過程中可能消滅的最高溫度。(1〕容器內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱〔如加熱盤管〕或被內(nèi)置加熱元件(如電熱元件〕間接加熱時(shí)，設(shè)計(jì)溫度取受熱介質(zhì)的最高工作溫度.容器內(nèi)介質(zhì)間接加熱或冷卻時(shí),設(shè)計(jì)溫度依據(jù)下表選取。容器壁與介質(zhì)直接接觸且有外保溫時(shí),設(shè)計(jì)溫度依據(jù)下表.〔4)安裝在室外且為液體介質(zhì)，器壁不保溫，壁溫受環(huán)境溫度影響可能小于等于—20°C時(shí)，其最低工作溫度應(yīng)考慮建廠地區(qū)環(huán)境溫度的影響。七、過程掌握方案確實(shí)定原則保證裝置運(yùn)行的平穩(wěn)、生產(chǎn)安全、掌握簡潔適用。用單回路簡潔掌握系統(tǒng)可以解決的，決不要用簡單的掌握系統(tǒng)。過程掌握的分類▲溫度掌握系統(tǒng)(或冷卻〕,掌握被加熱〔或冷卻)介質(zhì)的出口溫度;或者承受掌握換熱管浸沒在液體中的換熱面積,轉(zhuǎn)變傳熱面積的手段,調(diào)整被加熱介質(zhì)的溫度?！鴫毫φ莆障到y(tǒng)氣體壓力氣體壓力與液位相像,它是系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)出物料不平衡的度量，因而氣體的壓力掌握不是轉(zhuǎn)變流入量就是轉(zhuǎn)變流出量。液體壓力由于液體不行壓縮性，因而液體的壓力掌握與流量掌握格外相像蒸汽壓力,其實(shí)質(zhì)上是傳熱的掌握,系統(tǒng)蒸汽的壓力就表征了熱平衡的狀況.所以在這類掌握系統(tǒng)中它的特性在某些方面與溫度掌握有相仿之處。液位掌握系統(tǒng)一個(gè)設(shè)備或儲(chǔ)罐的液位,表征了它的流入量和流出量之差的累積，在化工生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)的連續(xù)性，所以液位掌握是為物料平衡效勞的，液位掌握應(yīng)完成.緩沖力量；在每一種滯留量下，在絕大局部時(shí)間內(nèi)保持入口流量和出口流量之間的平衡;通過容積的緩沖來保持前后工序負(fù)荷的平衡,在需要轉(zhuǎn)變流量時(shí),期望能逐步地、平滑地調(diào)整流量.成分掌握系統(tǒng)是多容的，且時(shí)間常數(shù)大,純滯后時(shí)間大。造成成分掌握系統(tǒng)工作不良的緣由，變量，如溫度、溫差等來代替。3。選用掌握儀表的要求準(zhǔn)確牢靠、靈敏度高、反響快速、滯后小、使用維護(hù)便利、價(jià)格廉價(jià)。4.典型化工單元的掌握方案▲反響器反響掌握的要求：使反響到達(dá)規(guī)定的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)品到達(dá)規(guī)定的濃度。使處理量比較平穩(wěn)。例如,在有物料循環(huán)的反響系統(tǒng)內(nèi),為保持物料平衡，應(yīng)配置必要的關(guān)心調(diào)整系統(tǒng)，如惰性物料的自動(dòng)放空或排解等。3)為防止工藝參數(shù)進(jìn)入危急區(qū)或不正常工況,擇性調(diào)整系統(tǒng),當(dāng)工藝參數(shù)超出正常范圍時(shí)發(fā)出信號(hào),當(dāng)接近危急區(qū)域時(shí)，把某些閥門翻開、切斷或者保持在限定位置。反響掌握方案：以反響轉(zhuǎn)化率為掌握變量,見以下圖.以反響工藝狀態(tài)變量為掌握對象，見以下圖?！s.主精餾掌握可分為：按精餾段指標(biāo)的掌握方案見以下圖。按提餾段指標(biāo)的掌握方案，見以下圖。塔頂壓力掌握方案，見以下圖。真空度掌握方案,見以下圖。其它掌握方案,見以下圖?！鴤鳠嵩O(shè)備掌握載體的流量，見以下圖。掌握傳熱面積，見以下圖。掌握載體的氣化溫度,見以下圖。工藝介質(zhì)旁路掌握,見以下圖?！黧w輸送設(shè)備離心泵掌握方案,見以下圖。轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速的掌握方案，見以下圖.往復(fù)泵〔位移式旋轉(zhuǎn)泵)的掌握方案，見以下圖。八、能耗計(jì)算,節(jié)約點(diǎn)分析法和三環(huán)節(jié)能量分析法。常用的節(jié)能措施有以下幾種：選擇適宜的反響壓力或溫度。提高反響轉(zhuǎn)化率,削減副反響的發(fā)生：選擇先進(jìn)的反響器或反響流程，也可以承受選擇性強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率高的催化劑。選擇先進(jìn)的工藝路線和原料路線。選取適宜的設(shè)備，優(yōu)化操作條件,降低分別過程的能耗。,如包括選用效率高的機(jī)泵。重視廢熱回收和能量回收。九、安全設(shè)施的設(shè)置對于化工裝置、儲(chǔ)運(yùn)中危急物料的安全掌握是防火防爆最有效的措施之一。?(上篇)，化工工程設(shè)計(jì)中的安全設(shè)計(jì)，你知道怎么做嗎？(下篇)】1。廠區(qū)及各化工裝置區(qū)內(nèi)的平面布置消防設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50160-92)1999年執(zhí)行;電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50058-92〕執(zhí)行；擊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50057-92)2023年版執(zhí)行;廠區(qū)內(nèi)各種建筑物的防火設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ16-87〕2023年版執(zhí)行；對于有毒物料的處理過程設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》〔GBZ1-2023〕執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn),在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)里找不到依據(jù)時(shí)，再輔以相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊和閱歷數(shù)據(jù).2.一般造成安全隱患的因素▲設(shè)備和機(jī)泵等出口堵塞它流淌源在泄壓條件下所產(chǎn)生的最大流量?！馂?zāi)泄放系統(tǒng)的規(guī)模。但是由于設(shè)備可以分區(qū)分散布置,失火對安全系統(tǒng)的影響就被,會(huì)產(chǎn)生較多的蒸汽。,要依據(jù)所考相的系統(tǒng)超壓?！艿懒验_(通常比值