化工設(shè)計的內(nèi)容與程序課件

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

化工設(shè)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(shù)要求，經(jīng)工程技術(shù)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(shù)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(shè)計工作是一項能將人們的設(shè)想和想象轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實的一個重要步驟。通過該課程的學(xué)習(xí)，我們可以知道化工廠的建設(shè)程序，設(shè)計程序,主要設(shè)計內(nèi)容的一些基本概念。常規(guī)的工程設(shè)計方法的步驟進行全系統(tǒng)的物料衡算和熱量衡算、設(shè)備的工藝計算確定工藝操作條件設(shè)計工藝流程主要設(shè)備的選型和材質(zhì)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(shù)要求經(jīng)濟指標(biāo)化工設(shè)計的種類一、項目性質(zhì)分類1、新建項目設(shè)計2、重復(fù)建設(shè)項目的設(shè)計3、已有裝置改造二、根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類1、新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計 概念設(shè)計、中試設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計2、工程設(shè)計一、項目性質(zhì)分類1、新建項目設(shè)計新產(chǎn)品的研制設(shè)計,新工藝、新技術(shù)的設(shè)計,這類設(shè)計一般由開發(fā)研究單位提供基礎(chǔ)設(shè)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(shè)計。一、項目性質(zhì)分類2、重復(fù)建設(shè)項目的設(shè)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(shè)計部門進行設(shè)計。一、項目性質(zhì)分類3、已有裝置改造

一些老的生產(chǎn)裝置產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量均不能滿足市場需求,或者由于技術(shù)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(zhì)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(shè)備的工藝改造.這類設(shè)計往往由生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計部門進行.二、根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類1.新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計①概念設(shè)計在基礎(chǔ)研究結(jié)束后進行的工作，其規(guī)模應(yīng)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(shè)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(shè)備的形式和材質(zhì)，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(shù)經(jīng)濟指標(biāo)目的：通過概念設(shè)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(shè)計性質(zhì)分類②中試設(shè)計：按照技術(shù)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(shè)計中的些結(jié)果和設(shè)想通過中試來驗證工作內(nèi)容：與工程設(shè)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(chǔ)研究得到的規(guī)律；考察從小試到中試的放大效應(yīng)；進行一些沒有條件在實驗室進行的研究二、根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類③基礎(chǔ)設(shè)計：新技術(shù)開發(fā)的最終成果，工程設(shè)計的依據(jù)詳細(xì)說明工業(yè)生產(chǎn)過程、主要工藝特點、反應(yīng)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(shù)條件。說明裝置危險區(qū)的劃分，列出所處理介質(zhì)的特性和允許濃度，安全生產(chǎn)、事故處理及勞動保護設(shè)置應(yīng)用的特殊措施。

目的：總結(jié)整個技術(shù)開發(fā)階段的研究成果；作為工程設(shè)計的依據(jù)二、根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類2.工程設(shè)計工程設(shè)計分三段設(shè)計、兩段設(shè)計和一段設(shè)計.重要的大型企業(yè)和使用較復(fù)雜的技術(shù)時，為了保證設(shè)計質(zhì)量，可按初步設(shè)計、擴大設(shè)計及施工圖設(shè)計三個階段。一般技術(shù)比較成熟的大型工廠或車間的設(shè)計，可按擴大初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段的設(shè)計。技術(shù)上比較簡單，規(guī)模較小的工廠或車間的設(shè)計，可直接進行施工圖設(shè)計一個階段進行2.工程設(shè)計2.1工程設(shè)計階段的劃分項目建議書可行性研究報告總體設(shè)計(必要時)工藝包基礎(chǔ)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計施工配合開車及性能考核設(shè)計回訪2.工程設(shè)計2.2各階段主要內(nèi)容項目建議書（預(yù)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(shè)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(xì)說明，業(yè)主提供工藝包主要包括工藝流程、工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工藝操作參數(shù)、關(guān)鍵的工藝計算、工藝設(shè)備等數(shù)據(jù)包

基礎(chǔ)設(shè)計—工作內(nèi)容分為兩個方面：

（1）設(shè)計單位自己技術(shù)：按照基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定要求完成合同工廠或合同裝置基礎(chǔ)設(shè)計，最終設(shè)計單位要承擔(dān)裝置性能考核責(zé)任

（2）業(yè)主或承包商購買工藝包：設(shè)計單位不承擔(dān)工藝技術(shù)責(zé)任，按照工藝包及合同要求對專利商提供的工藝技術(shù)進行工程化實施。設(shè)計單位不承擔(dān)性能考核責(zé)任

詳細(xì)設(shè)計—根據(jù)合同及標(biāo)準(zhǔn)要求完成滿足現(xiàn)場施工安裝全部設(shè)計文件2.工程設(shè)計2.3各階段主要責(zé)任單位項目建議書--由建設(shè)單位規(guī)劃部門在工程服務(wù)單位協(xié)助完成

批準(zhǔn)：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(yīng)資質(zhì)的工程服務(wù)單位完成

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

批準(zhǔn)：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(chǔ)設(shè)計--由具有相應(yīng)資質(zhì)的工程服務(wù)單位協(xié)助下完成

批準(zhǔn)：上級主管部門（板塊、規(guī)劃計劃部)詳細(xì)設(shè)計--由相應(yīng)資質(zhì)的工程服務(wù)單位完成,由建設(shè)單位的工程管理部門組織由設(shè)計單位向施工管理單位進行施工交底，可和施工圖會審?fù)瑫r完成。

批準(zhǔn)：建設(shè)單位

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

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

8．初步設(shè)計7．提出初勘要求6．復(fù)查廠址15．工程總結(jié)、設(shè)計回訪11．施工圖設(shè)計12．施工配合13．試車、考核14．竣工驗收9．設(shè)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(wù)5．可行性研究報告4．預(yù)可行性研究2．廠址選擇3．技術(shù)考察一、項目建議書進行可行性研究和編制設(shè)計任務(wù)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(yù)測;3、產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模;4、工藝技術(shù)方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術(shù)來源）;進行可行性研究和編制設(shè)計任務(wù)書的依據(jù)5、資源、主要原材料、燃料和動力的供應(yīng);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(shè)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(yīng)該建設(shè)如何建設(shè)作出論證和評價，為上級機關(guān)投資決策和編制、審批設(shè)計任務(wù)書提供可靠的依據(jù)可行性研究是對項目的技術(shù)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(xì)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(shù)負(fù)責(zé)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(jié)論性意見、存在問題和建議等，并附上主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表2、需求預(yù)測包括國內(nèi)外情況預(yù)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(shù)方案包括工藝技術(shù)方案的選擇、物料平衡和消耗定額、主要設(shè)備的選擇、工藝和設(shè)備擬采用標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(xùn)。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(jié)論三、初步設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，對設(shè)計對象進行全面的研究，尋求在技術(shù)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(shè)計原則、標(biāo)準(zhǔn)和方案、水、電、汽的供應(yīng)方式和用量，關(guān)鍵設(shè)備的選型及產(chǎn)品成本、項目投資等重大技術(shù)經(jīng)濟問題編制初步設(shè)計書，其內(nèi)容和深度能使對方了解設(shè)計方案、投資和基本出處為準(zhǔn)四、編制任務(wù)書可行性研究呈報給上級主管部門，當(dāng)被上級主管部門認(rèn)可后，便可編寫設(shè)計任務(wù)書以作為設(shè)計項目的依據(jù)設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容1、項目設(shè)計的目的和依據(jù);2、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品地質(zhì)、生產(chǎn)方法和工藝原則;3、礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、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(guān)系;6、防空、防震等的要求;7、建設(shè)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(shè)計根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計，解決初步設(shè)計中的主要技術(shù)問題，使之明確、細(xì)化。編制準(zhǔn)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(shè)計任務(wù)書工藝路線與生產(chǎn)方法的確定物料衡算能量衡算設(shè)備工藝計算及選型號工藝流程圖設(shè)計車間布置設(shè)計概算編寫設(shè)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(shè)備一覽表車間平面及裝門面布置圖非定型設(shè)備條件表擴大初步設(shè)計說明書概算書、投資額及材料表擴大初步設(shè)計程序圖六、施工圖設(shè)計根據(jù)已批準(zhǔn)的擴大初步設(shè)計，結(jié)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(shè)計，其成品是詳細(xì)的施工圖紙和必要的文字說明及工程預(yù)算書施工圖作為施工單位編制施工組織設(shè)計、編制施工預(yù)算和進行施工的依據(jù)。其內(nèi)容與擴大初步設(shè)計有較大的變動時，應(yīng)另行編制修正概算，上報審批單位核準(zhǔn)。施工圖設(shè)計一般不能隨便改變擴大初步設(shè)計六、施工圖設(shè)計在施工圖設(shè)計的編制過程中，根據(jù)擴大設(shè)計審批意見加強與基建施工單位的結(jié)合，正確貫徹上級的審批精神與原則施工圖設(shè)計的主要工作內(nèi)容是在擴大初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，完善流程圖設(shè)計的車間布置設(shè)計，進而完成管道配置設(shè)計和設(shè)備、管路的保溫防腐設(shè)計工藝專業(yè)在施工圖設(shè)計的主要工作內(nèi)容工藝圖紙目錄工藝流程圖設(shè)備布置圖設(shè)備一覽表非定型設(shè)備制造圖設(shè)備安裝圖管架管件圖管道布置圖設(shè)備和管路保溫及防腐設(shè)計設(shè)備管口方位圖非工藝專業(yè)在施工設(shè)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(shè)備一覽表、綜合材料匯總表、施工圖預(yù)算表。七、設(shè)計代表擴大初步設(shè)計與施工圖設(shè)計兩個階段，有大量的各專業(yè)人才參加，到設(shè)計文件編制完畢，工作轉(zhuǎn)入了基本建設(shè)和試車階段的時侯，就只需少量的各專業(yè)設(shè)計代表參加。各專業(yè)的代表，就是參加基本建設(shè)的現(xiàn)場施工和安裝，建成化工裝置后要參加試車運轉(zhuǎn)工作，使裝置達到設(shè)計所規(guī)定的各項指標(biāo)要求第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容化工車間設(shè)計是化工廠設(shè)計的最基本內(nèi)容，初學(xué)者必須掌握的基本內(nèi)容一、設(shè)計準(zhǔn)備工作1、熟悉設(shè)計任務(wù)書任務(wù)書中提出什么要求、必須熟記2、了解化工設(shè)計以及工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容，參照設(shè)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(shè)備有關(guān)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(shè)計的程序及內(nèi)容二、方案設(shè)計方案設(shè)計就是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，是整個工藝設(shè)計的基礎(chǔ)。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(shè)計一個產(chǎn)品時首要的工作就是通過定量的技術(shù)經(jīng)濟比較、評價總投資和成本，從而選擇一條技術(shù)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(shè)計的程序及內(nèi)容二、方案設(shè)計1、方法2、生產(chǎn)流程：生產(chǎn)流程設(shè)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(shè)備設(shè)計和車間布置設(shè)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(shè)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(shè)備選型三個內(nèi)容。在以上三種計算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖，主要設(shè)備圖，帶控制點工藝流程圖。在此過程中，用到大量的基礎(chǔ)理論知識、基本概念和基本技能（數(shù)據(jù)處理、計算機應(yīng)用、繪圖能力等）是理論聯(lián)系實際，學(xué)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(xì)致精確的工作，不能出差錯，必須按步驟進行細(xì)心校核第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容四、車間布置設(shè)計這是工藝人員的主要設(shè)計任務(wù)之一，它也是決定車間面貌的又一個重要設(shè)計項目。主要任務(wù)是確定整個設(shè)計中的全部設(shè)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(jié)構(gòu)形式。它對生產(chǎn)的正常進行和經(jīng)濟指標(biāo)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(shè)計提供重要依據(jù)第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容五、化工管道設(shè)計管道配置設(shè)計的任務(wù)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(shè)計是在工藝流程設(shè)計與車間布置設(shè)計的基礎(chǔ)上進行的，是施工圖中最大重要的設(shè)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(xì)致、周到密切協(xié)同第3節(jié)化工車間(裝置)工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容六、提供設(shè)計條件完成一項設(shè)計需提供的條件包括：總圖、土建、外管、非定型設(shè)備、自控、電氣、電訊、電加熱、采暖通風(fēng)、空調(diào)、給排水、工業(yè)爐等非工藝專業(yè)的設(shè)計條件。因此，工藝人員應(yīng)在政策和已定的方案下，保證質(zhì)量，認(rèn)真負(fù)責(zé)地編制提出各專業(yè)的設(shè)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(shè)計的程序及內(nèi)容七、編制概算及編制設(shè)計文件概算書是設(shè)計階段編制的車間投資大概預(yù)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(shè)備工程費用。技術(shù)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(shè)計文件編制設(shè)計文件是初步設(shè)計圖設(shè)計工作完成后的依據(jù)，是設(shè)計成果的匯總，是進行大量工作的依據(jù)，內(nèi)容包括設(shè)計說明書、附圖（流程圖、布置圖、設(shè)備圖等）和附表（設(shè)備一覽表、材料匯總表等）。要求做到內(nèi)容正確嚴(yán)謹(jǐn)、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(shè)計文件工藝人員在設(shè)計工作中主要的設(shè)計文件是擴大初步設(shè)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(shè)計文件包括兩部分：即設(shè)計說明書和附圖、附表（一）設(shè)計依據(jù)1、文件如計劃任務(wù)其他批文等2、技術(shù)資料，如中試試驗報告、調(diào)查報告等第4節(jié)設(shè)計文件（二）設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計原則1、設(shè)計所遵循的具體方針政策和指導(dǎo)思想。2、總括各專業(yè)的設(shè)計原則，如工藝路線的選擇、設(shè)備的選型和材質(zhì)選用、自控水平等原則。（三）產(chǎn)品方案1、產(chǎn)品名稱和性質(zhì)；2、產(chǎn)品質(zhì)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(shè)計文件（四）生產(chǎn)方法和工藝流程1、生產(chǎn)方法；2、化學(xué)反應(yīng)方程式（寫出反應(yīng)式，注明化學(xué)反應(yīng)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(shè)計文件（五）車間（裝置）組成和生產(chǎn)任務(wù)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(shù)規(guī)格（七）工藝計算1、物料衡算2、設(shè)備選型、化工計算和材料選擇3、以表格形式分類表示的設(shè)備計算和選擇結(jié)果4、工藝用的水、蒸汽、冷凍用量第4節(jié)設(shè)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(zhì)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(shè)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(shè)備匯總表第4節(jié)設(shè)計文件（十一）技術(shù)安保、防火及工業(yè)衛(wèi)生1、工藝物料性質(zhì)及生產(chǎn)過程的特點2、技術(shù)安保措施3、消防4、通風(fēng)設(shè)計說明及設(shè)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(shè)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(shè)計文件（十五）車間維修1、任務(wù)、工種和定員2、主要設(shè)備一覽表（十六）土建1、設(shè)計說明2、車間（裝置）建筑物、構(gòu)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(shè)計文件（十九）技術(shù)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(shù)經(jīng)濟指標(biāo)第4節(jié)設(shè)計文件（二十）存在問題及建議（二十一）擴大初步設(shè)計中必要的附表及附圖

第4節(jié)設(shè)計文件二、施工圖文件的編制（一）施工圖文件設(shè)計目錄（主項圖紙總目錄、非應(yīng)型設(shè)備目錄和工藝圖紙目錄）（二）施工圖文件的編制1、工藝設(shè)計說明2、帶控制工藝流程圖，表示全部工藝設(shè)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(shè)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(shè)備布置圖6、設(shè)備一覽表7、管路布置圖8、配管設(shè)計模型9、管段圖10、管架和非標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計一般程序1.概述1.1化工工藝設(shè)計人員必須具備的基本條件要建設(shè)一個化工廠，必須具有一批化工工藝專業(yè)技術(shù)人員，這批化工工藝專業(yè)技術(shù)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(xué)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)（化學(xué)反應(yīng)工程）。

（2）

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

第5節(jié)化工工藝設(shè)計一般程序1.1化工工藝設(shè)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(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定SH3024-95 石油化工企業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范HG20571-95 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定SH3047-93 石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范GBJ16-87(2001版) 建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50160-92(1999版) 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50058-92 爆炸和危險性環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范（4）一定的工作經(jīng)驗第5節(jié)化工工藝設(shè)計一般程序2.工藝設(shè)計的內(nèi)容和深度2.1工藝設(shè)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(shè)計的內(nèi)容和深度2.1.1工藝設(shè)計的范圍●設(shè)計基礎(chǔ)：生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、原料，催化劑，化學(xué)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(xué)原理、工藝流程敘述●原料、催化劑、化學(xué)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(shù)風(fēng)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(shè)計的內(nèi)容和深度2.1.2圖紙●PFD：是PID的設(shè)計依據(jù)，供基礎(chǔ)設(shè)計使用（通常分版次逐版深化）包括全部工藝設(shè)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(zhì)以及工藝空氣進出位置?！窠ㄗh設(shè)備布置圖：是總圖布置、裝置布置的依據(jù)，供基礎(chǔ)設(shè)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。●PCD：通常是設(shè)計院內(nèi)部設(shè)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(shè)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(fù)荷表示在此表中或PFD圖上）?！窆に囋O(shè)備數(shù)據(jù)表：根據(jù)設(shè)備形式不同、作用不同以及介質(zhì)不同可分為容器、塔器、換熱器、工業(yè)爐、機泵、攪拌器的等。工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表需表示出設(shè)備位號、介質(zhì)名稱、操作壓力、設(shè)計壓力、操作溫度、設(shè)計溫度、材質(zhì)、傳動機構(gòu)、外形尺寸、特征尺寸及特殊要求。（各設(shè)計院均有各種規(guī)定的表格）。●工藝設(shè)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(shè)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(biāo)書、技術(shù)文件編制工作?！褚M項目：包括詢價書、投標(biāo)書的評標(biāo)、合同技術(shù)附件談判?！翊笾行吐?lián)合裝置總體規(guī)劃設(shè)計3.工藝設(shè)計方法（化工基本理論的應(yīng)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(shè)備的選擇3.工藝設(shè)計方法（化工基本理論的應(yīng)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(luò)精餾系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)

精餾系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)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(shè)計的核心是反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。“洋蔥頭”模型強調(diào)過程開發(fā)和設(shè)計的有序和分層性質(zhì)。(1)反應(yīng)流程優(yōu)化反應(yīng)流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題復(fù)雜。如反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)收率、催化劑特性、反應(yīng)歷程、反應(yīng)途徑。反應(yīng)器的最優(yōu)操作條件有如何保證反應(yīng)溫度、反應(yīng)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?！癞a(chǎn)品數(shù)應(yīng)最少。

●腐蝕性、危險性的組份應(yīng)優(yōu)先分出?！耠y分離的組分最后分出。●最大量組份應(yīng)優(yōu)先分出?！袼?、塔釜產(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(xué)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(jié)合蒸發(fā)器的類型（標(biāo)準(zhǔn)、懸框、列文、強制循環(huán)蒸發(fā)器）進行選擇。

3.3工藝設(shè)備的選擇(1)反應(yīng)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(yīng)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)、穩(wěn)定性、反應(yīng)復(fù)雜性、產(chǎn)品規(guī)模、反應(yīng)時間、溫度、壓力等因素綜合考慮。

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

●固體催化反應(yīng)器的使用情況(2)氣液傳質(zhì)設(shè)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(zhì)設(shè)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(zhì)、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(shè)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(jié)構(gòu)型式分：采用二物流換熱的換熱器從結(jié)構(gòu)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(zhì)、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(zhì)、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(shè)計工作程序

化工工藝接受設(shè)計條件消化資料確定設(shè)計基礎(chǔ)展開工藝設(shè)計提出相關(guān)設(shè)計條件完成工藝設(shè)計成品文件設(shè)計跟蹤服務(wù)。基礎(chǔ)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計完工報告接受設(shè)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(shù)資料●工藝設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù)●開工報告●有關(guān)會議資料●合同文件消化資料確定設(shè)計基礎(chǔ)：●工藝路線●產(chǎn)品方案●設(shè)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(shè)計:●確定工藝流程方案●工藝計算：物料、能量、設(shè)備●PFD●設(shè)備表●工藝設(shè)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(guān)設(shè)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(shè)備條件：工藝設(shè)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(fēng)、空調(diào)條件●建、構(gòu)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(shè)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(shè)備表工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表界區(qū)條件表取樣點匯總表

5.設(shè)備設(shè)計壓力和設(shè)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(fù)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(xué)成分和物性數(shù)據(jù)6.3選用控制儀表的要求●準(zhǔn)確可靠●靈敏度