化工行業(yè)工藝流程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件

化工行業(yè)工藝流程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)化工行業(yè)工藝流程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1內(nèi)容1.生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇2.工藝流程設(shè)計(jì)3.工藝流程圖繪制4.典型設(shè)備的自控流程內(nèi)容1.生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇2第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則

1．先進(jìn)性技術(shù)先進(jìn)、可行和經(jīng)濟(jì)合理

2．可靠性所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠。

3．結(jié)合國情不能單純從技術(shù)觀點(diǎn)考慮問題，應(yīng)從國情出發(fā)考慮各種具體問題。

全面衡量、綜合考慮、全面分析、反復(fù)對(duì)比后選出優(yōu)點(diǎn)較多、符合國情、切實(shí)可行的技術(shù)路線和工藝流程。第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇3二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟

三個(gè)階段:

1.搜集資料，調(diào)查研究

2.落實(shí)設(shè)備

3.全面對(duì)比主要比較下列幾項(xiàng)：

①幾種技術(shù)路線在國內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢(shì)；②工藝路線的長(zhǎng)短；③生產(chǎn)能力及產(chǎn)品規(guī)格；④原材料、能量消耗情況；⑤建設(shè)費(fèi)用及產(chǎn)品成本；⑥三廢的產(chǎn)生及治理情況；⑦其他特殊情況。二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟4第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)

主要任務(wù)：

一是確定流程各生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式；二是繪制工藝流程圖.

按步驟逐步解決以下問題:

(1)確定整個(gè)流程的組成

(2)確定每個(gè)過程或工序的組成，設(shè)備的選型

(3)確定操作條件

(4)控制方案的確定

(5)合理利用原料及能量

(6)制定三廢的治理方法

(7)制定安全生產(chǎn)措施一、流程設(shè)計(jì)的任務(wù)第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)主要任務(wù)：一、流程設(shè)計(jì)的任務(wù)5二、工藝流程設(shè)計(jì)方法

工藝流程主要分四個(gè)部分:原料預(yù)處理、反應(yīng)、產(chǎn)物后處理（分離凈化）和三廢處理。一般的工作方法:

(1)以反應(yīng)過程為中心；

(2)原料預(yù)處理過程；

(3)產(chǎn)物的后處理；

(4)未反應(yīng)原料的循環(huán)或利用以及副產(chǎn)物的處理；

(5)確定“三廢”排出物的處理措施；

(6)確定操作條件和控制方案；

(7)制定切實(shí)可靠的安全生產(chǎn)措施。二、工藝流程設(shè)計(jì)方法工藝流程主要分四個(gè)部分:6一、工藝流程圖概述

把各個(gè)生產(chǎn)單元按照一定的順序組合在一起，并用圖形描繪出來，即為工藝流程圖。第三節(jié)工藝流程圖二、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的三個(gè)階段1.生產(chǎn)工藝流程示意圖

反映原則流程的方框圖2.生產(chǎn)工藝流程草圖

反映畫有主要設(shè)備和流程線的方案流程圖3.生產(chǎn)工藝流程圖

全部流程的主要圖樣（見后圖）一、工藝流程圖概述第三節(jié)工藝流程圖二、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的7工藝流程示意圖工藝流程示意圖8工藝流程草圖工藝流程草圖9三、工藝流程圖

工藝流程圖包括：

1．全廠總工藝流程圖或物料平衡圖

2．物料流程圖（PFD）

3.帶控制點(diǎn)的工藝流程圖

4．工藝管道及儀表流程圖（PID）三、工藝流程圖10（一）全廠總工藝流程圖或物料平衡圖

1.功能及作用：為設(shè)計(jì)說明部分提供的全廠總流程圖樣。對(duì)綜合性化工廠改稱為全廠物料平衡圖。

2.繪制方法：各車間（或工段）用細(xì)實(shí)線方框示意。流程線只表示主要物料，用粗實(shí)線表示，箭頭表示物料流向。

3.標(biāo)注：標(biāo)注車間名稱；各車間原料、半成品和成品的名稱、平衡數(shù)據(jù)和來源、去向。

（見下圖示）

對(duì)于小規(guī)?；S沒有必要繪制此圖。四、工藝流程圖的繪制（一）全廠總工藝流程圖或物料平衡圖四、工藝流程圖的繪制11全廠總工藝流程圖或物料平衡圖全廠總工藝流程圖或物料平衡圖12（二）物料流程圖

是以表格和圖形相結(jié)合的形式表達(dá)流程的圖樣。內(nèi)容有：

1.圖形：設(shè)備的示意圖形和流程線

2.標(biāo)注：設(shè)備位號(hào)、名稱和特性參數(shù)，物料的組成、流量，主要工藝參數(shù)。

3.標(biāo)題欄：包括圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段

（見下圖示）

（二）物料流程圖132.物料流程圖（PFD）2.物料流程圖（PFD）14常用設(shè)備圖例1.塔器類常用設(shè)備圖例1.塔器類152.容器類2.容器類163.泵及輸送機(jī)械類3.泵及輸送機(jī)械類174.其它設(shè)備類4.其它設(shè)備類18（三）帶控制點(diǎn)工藝流程圖

帶控制點(diǎn)工藝流程圖是管道及儀表流程圖中的重要圖樣。內(nèi)容有：圖形：設(shè)備的簡(jiǎn)單圖形和流程線，配以主輔管線及管件、閥門、儀表控制點(diǎn)符號(hào)。2.標(biāo)注：設(shè)備位號(hào)、名稱，管段編號(hào)、控制點(diǎn)代號(hào)必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。3.圖例：代號(hào)、符號(hào)及其它說明。4.標(biāo)題欄：包括圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段5.表示方法：（見下圖示）

（三）帶控制點(diǎn)工藝流程圖19

管道的表示方法

一般應(yīng)畫出所有工藝物料和輔助物料管道管道的表示方法20常見的物料代號(hào)規(guī)定常見的物料代號(hào)規(guī)定21常用閥門圖形符號(hào)常用閥門圖形符號(hào)221．帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（初步設(shè)計(jì)階段）1．帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（初步設(shè)計(jì)階段）232.帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（施工圖設(shè)計(jì)階段）2.帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（施工圖設(shè)計(jì)階段）24（四）工藝管道及儀表流程圖（PID）

反映工藝流程中設(shè)備、管道及儀表連接關(guān)系和自動(dòng)控制流程方案的圖形。

內(nèi)容有：標(biāo)注：設(shè)備位號(hào)及名稱、儀表位號(hào)（包含儀表參量代號(hào)、自控功能代號(hào)）等。圖形：相關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)圖、物料和儀表流程線、所有儀表和儀表控制件。表格：表示連接儀表的管段代號(hào)、尺寸，閥門尺寸及連接方式。

（見下圖）（四）工藝管道及儀表流程圖（PID）反映工藝流25工藝管道及儀表流程圖（PID）工藝管道及儀表流程圖（PID）26（五）儀表控制點(diǎn)的表示方法1.儀表的圖形（五）儀表控制點(diǎn)的表示方法1.儀表的圖形272.儀表功能字母代號(hào)2.儀表功能字母代號(hào)28(3)儀表位號(hào)3.儀表位號(hào)標(biāo)注4.部分儀表功能圖例(3)儀表位號(hào)3.儀表位號(hào)標(biāo)注4.部分儀表功能圖例29（五）儀表控制調(diào)節(jié)方法1.離心泵流量調(diào)節(jié)（五）儀表控制調(diào)節(jié)方法1.離心泵流量調(diào)節(jié)30化工行業(yè)工藝流程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件312.真空泵流量調(diào)節(jié)2.真空泵流量調(diào)節(jié)323.換熱器溫度控制方案3.換熱器溫度控制方案334.精餾塔按精餾段指標(biāo)控制方案4.精餾塔按精餾段指標(biāo)控制方案34按提餾段指標(biāo)控制方案按提餾段指標(biāo)控制方案35塔頂?shù)牧鞒膛c調(diào)解方案塔頂?shù)牧鞒膛c調(diào)解方案365.反應(yīng)器CSTR的溫度及進(jìn)、出料流率控制反應(yīng)釜溫度控制5.反應(yīng)器CSTR的溫度及進(jìn)、出料流率控制反應(yīng)釜溫度控制376.化工過程系統(tǒng)控制

將化工過程分為若干子系統(tǒng)，然后按子系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化控制方案。6.化工過程系統(tǒng)控制