注冊化工工程師考前輔導-化工工藝

1、化工工藝設(shè)計化工工藝設(shè)計講座講座 主講：朱逸齋主講：朱逸齋 1 概述概述 1.1 化工工藝設(shè)計人員必須具備的基本條件化工工藝設(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)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：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）掌握化工基本理論 如化工熱力學、流體力學、傳熱、傳質(zhì)、化學反應(yīng)動如化工熱力學、流體力學、傳熱、傳質(zhì)、化學反應(yīng)動 力學（化學反應(yīng)工程）。力學（化學反應(yīng)工程）。 （2） 掌握化工工藝設(shè)計方法和技能掌握化工工藝設(shè)計方法和技能 工藝

2、設(shè)計的任務(wù)、設(shè)計范圍、工藝設(shè)計人員職責。工藝設(shè)計的任務(wù)、設(shè)計范圍、工藝設(shè)計人員職責。 化工基本理論的應(yīng)用（化工設(shè)計方法）?；せ纠碚摰膽?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）。工藝設(shè)計基本程序（工藝設(shè)計技能）。 工藝設(shè)計的成品文件（內(nèi)容及深度）。工藝設(shè)計的成品文件（內(nèi)容及深度）。 工藝設(shè)計的質(zhì)量保證程序。工藝設(shè)計的質(zhì)量保證程序。 （3）熟悉環(huán)保、安全、消防等方面的法規(guī)）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)范石油化工企業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范 HG20571

3、-95 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定化工企業(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版版) 建筑設(shè)計防火規(guī)范建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB50160-92(1999版版) 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范石油化工企業(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）一定的工作經(jīng)驗 1.2 化工建設(shè)項目階段化工建設(shè)項目階段 1.2.1 建設(shè)項目階段的劃分以工程公司為主體，通常分建設(shè)項目階段的劃分以工程公司為主體，通常分 為三個階段：為三個階段： （1）項目

4、前期）項目前期 項目建議書項目建議書 批準后即為立項批準后即為立項 可行性研究報告可行性研究報告 批準后即可展開工程設(shè)計批準后即可展開工程設(shè)計 （2）工程設(shè)計）工程設(shè)計 按國內(nèi)審批要求分為：按國內(nèi)審批要求分為： 初步設(shè)計初步設(shè)計 批準后建設(shè)單位即可開工。批準后建設(shè)單位即可開工。 施工圖設(shè)計施工圖設(shè)計 按國際常規(guī)做法分為：按國際常規(guī)做法分為： 工藝設(shè)計工藝設(shè)計 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計 詳細設(shè)計詳細設(shè)計 （3）施工、安裝、試車、性能考核及國家驗收（驗收）施工、安裝、試車、性能考核及國家驗收（驗收 后工廠投入正常運行）后工廠投入正常運行） 1.2.2 建設(shè)項目階段的劃分以建設(shè)單位為主體，建設(shè)項目階段的劃分

5、以建設(shè)單位為主體， 通常分為四個階段：通常分為四個階段： （1）項目前期）項目前期 （2）工程設(shè)計）工程設(shè)計 （3）工程建設(shè)）工程建設(shè) （4）工廠投入生產(chǎn)）工廠投入生產(chǎn) 2. 工藝設(shè)計的內(nèi)容和深度工藝設(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：工藝設(shè)計的文件包括三大內(nèi)容： （1）文字說明（工藝說明）文字說明（工藝說明） （2）圖紙）圖紙 （3）表格）表格 2.1.1 文字說明（工藝說明）文字說明（工藝說明） 工藝設(shè)計的范圍工藝設(shè)計的范圍 設(shè)計基礎(chǔ)：生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、原料，設(shè)計基礎(chǔ)：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)品及催化劑，化學品，公用工程燃料規(guī)格、

6、產(chǎn)品及 副產(chǎn)品規(guī)格副產(chǎn)品規(guī)格 工藝流程說明：生產(chǎn)方法、化學原理、工工藝流程說明：生產(chǎn)方法、化學原理、工 藝流程敘述藝流程敘述 原料、催化劑、化學品及燃料消耗定額及原料、催化劑、化學品及燃料消耗定額及 消耗量消耗量 公用工程（包括水、電、汽、脫鹽水、冷公用工程（包括水、電、汽、脫鹽水、冷 凍、工藝空氣、儀表空氣、氮氣）消耗定額及凍、工藝空氣、儀表空氣、氮氣）消耗定額及 消耗量消耗量 三廢排放：包括排放點、排放量、排放組三廢排放：包括排放點、排放量、排放組 成及建議處理方法成及建議處理方法 裝置定員裝置定員 安全備忘錄（另行成冊）安全備忘錄（另行成冊） 技術(shù)風險備忘錄（通常為對內(nèi)使用，另行技術(shù)風險

7、備忘錄（通常為對內(nèi)使用，另行 成冊）成冊） 操作指南（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）供工藝系統(tǒng)、配管等專業(yè)使用） 2.1.2 圖紙圖紙 PFD：是：是PID的設(shè)計依據(jù)，供基礎(chǔ)設(shè)計使的設(shè)計依據(jù)，供基礎(chǔ)設(shè)計使 用（通常分版次逐版深化）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。熱和冷卻介質(zhì)以及工藝空氣進出位置。 建議設(shè)備布置圖：是總圖布置、裝置布置的建議設(shè)備布

8、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）。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。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、：通常是設(shè)計院內(nèi)部設(shè)計過程文件、 最終體現(xiàn)在終版最終體現(xiàn)在終版PFD中（通常由自控專業(yè)完成）。中（通常由自控專業(yè)完成）。 2.1.3 表格表格 物料平衡表：包括物流組成、溫度、壓力、狀態(tài)、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)（熱負荷表示在此流量、密度、焓值、粘度等理化常數(shù)（熱負荷表示在此 表中或表中或PFD圖上）。圖上）。 工藝設(shè)備

9、數(shù)據(jù)表：根據(jù)設(shè)備形式不同、作用不同以工藝設(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、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)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）。設(shè)計院均有各種規(guī)定的表格）。 工藝設(shè)備表工藝設(shè)備表 取樣點匯總表取樣點匯總表 裝置界區(qū)條件表：

10、通常由工藝系統(tǒng)專業(yè)來完善并最裝置界區(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）。界區(qū)條件等）。 2.2 補充說明：化工工藝專業(yè)尚需參加前補充說明：化工工藝專業(yè)尚需參加前 期工作，主要前期工作有：期工作，主要前期工作有： 項目建議書；可行性報告編制工作。項目建議書；可行性報告編制工作。 項目報價書；投標書、技術(shù)文件編制項目報價書；投標書、技術(shù)文件編制 工作。工作。 引進項目：包括詢價書、投標書的評引進項目：包括詢價書、投標書的評 標、合同技術(shù)附件談判。標、合同技術(shù)附件談判。 大中型聯(lián)合裝置總

11、體規(guī)劃設(shè)計。大中型聯(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）工藝設(shè)計方法（化工基本理論的應(yīng)用） 3.1 工藝路線的選擇工藝路線的選擇 原料來源原料來源 經(jīng)濟效益和社會效益（生產(chǎn)成本）經(jīng)濟效益和社會效益（生產(chǎn)成本） 環(huán)境保護環(huán)境保護 其它，如操作條件、安全、消防、投資、其它，如操作條件、安全、消防、投資、 工藝先進性，可行性，合理性。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) 反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng) 精餾系統(tǒng)精餾系統(tǒng) 換熱網(wǎng)絡(luò)換熱網(wǎng)絡(luò) 公用工程公用工程 3.2 工藝流程方案優(yōu)化工藝流程方案優(yōu)化 “洋蔥頭洋蔥頭”模型（由史密斯、林霍夫提供的模型）模型（由史

12、密斯、林霍夫提供的模型） 從圖中可以看出設(shè)計的核心是反應(yīng)系統(tǒng)的從圖中可以看出設(shè)計的核心是反應(yīng)系統(tǒng)的 設(shè)計和開發(fā)。設(shè)計和開發(fā)?！把笫[頭洋蔥頭”模型強調(diào)過程開發(fā)和模型強調(diào)過程開發(fā)和 設(shè)計的有序和分層性質(zhì)。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 見表見表-7.4.2（P-544） 反應(yīng)流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題反應(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、反應(yīng)收率、催化劑特性、復(fù)雜。如反應(yīng)動力學、反應(yīng)收率、催化劑特性、 反應(yīng)歷程、反應(yīng)途徑。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

13、求、各物料度、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。配比、給定條件下的生產(chǎn)成本等等。 (2) 精餾流程的優(yōu)化精餾流程的優(yōu)化 精餾流程如需要分離精餾流程如需要分離R個組份，就需要有個組份，就需要有R-1個精餾塔。個精餾塔。 精餾優(yōu)化需要考慮：那種組份為主產(chǎn)品；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；那種組份為付產(chǎn)品； 產(chǎn)品的規(guī)格要求。產(chǎn)品的規(guī)格要求。 精餾流程的優(yōu)化法精餾流程的優(yōu)化法1）：試探法，主要規(guī)則如下：）：試探法，主要規(guī)則如下： 優(yōu)先使用普通精餾。優(yōu)先使用普通精餾。 盡量避免減壓操作和使用冷量。盡量避免減壓操作和使用冷量。 產(chǎn)品數(shù)應(yīng)最少。產(chǎn)

14、品數(shù)應(yīng)最少。 腐蝕性、危險性的組份應(yīng)優(yōu)先分出。腐蝕性、危險性的組份應(yīng)優(yōu)先分出。 難分離的組分最后分出。難分離的組分最后分出。 最大量組份應(yīng)優(yōu)先分出。最大量組份應(yīng)優(yōu)先分出。 塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分離。塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分離。 精餾流程的優(yōu)化法精餾流程的優(yōu)化法2）：調(diào)優(yōu)法）：調(diào)優(yōu)法 精餾流程的優(yōu)化法精餾流程的優(yōu)化法3）：數(shù)學規(guī)劃法）：數(shù)學規(guī)劃法 (3) 蒸發(fā)流程的優(yōu)化蒸發(fā)流程的優(yōu)化 1）單效、雙效、三效蒸發(fā)。）單效、雙效、三效蒸發(fā)。 2）熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。）熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。 3）多級閃蒸。）多級閃蒸。 4）強制循環(huán)蒸發(fā)、自然循環(huán)蒸發(fā)。）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

15、（標準、懸框、列結(jié)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。文、強制循環(huán)蒸發(fā)器）進行選擇。 3.3 工藝設(shè)備的選擇工藝設(shè)備的選擇 (1) 反應(yīng)器：反應(yīng)器： 1）連續(xù)）連續(xù) 1）均相）均相 1）活塞流）活塞流 （管式）（管式） 2）半連續(xù)）半連續(xù) 2）非均相）非均相 2）全混釜）全混釜 （攪拌釜）（攪拌釜） 3）間歇）間歇 以上反應(yīng)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)、穩(wěn)定性、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。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)用情況不同類型的反應(yīng)器

16、在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況 見表見表7.4.3-1(P-547)。 氣液相反應(yīng)器及固相反應(yīng)器的使用情況氣液相反應(yīng)器及固相反應(yīng)器的使用情況 見表見表7.4.3-2(P-548)。 固體催化反應(yīng)器的使用情況固體催化反應(yīng)器的使用情況 見表見表7.4.3-3(P-548)。 (2) 氣液傳質(zhì)設(shè)備：氣液傳質(zhì)設(shè)備： 1） 板式塔：泡罩、浮閥、篩板等。板式塔板式塔：泡罩、浮閥、篩板等。板式塔 塔板流體流向分布類型可分為塔板流體流向分布類型可分為U形流，單溢形流，單溢 流，雙溢流等流，雙溢流等 2） 填料塔：填料塔： a、拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)等填料。、拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)等填料。 b、散堆、規(guī)整填料。、散堆、

17、規(guī)整填料。 c、實體填料、絲網(wǎng)填料。、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、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。安全要求、彈性大小、發(fā)泡等情況選擇。(見見 P-549) 傳熱設(shè)備：傳熱設(shè)備： 按功能分：冷卻器、冷凝器、加熱器、換熱器、再按功能分：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。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

18、熱的換熱器從結(jié)構(gòu)上按結(jié)構(gòu)型式分：采用二物流換熱的換熱器從結(jié)構(gòu)上 分有以下分有以下5種型式：種型式： 管殼式（固定管板式、浮頭式、填料函式、管殼式（固定管板式、浮頭式、填料函式、U型型 管式）管式） B. 板式（板翅式、螺旋板式、傘板式、波紋板式）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）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）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）其它型式（板殼式、熱管式） 以上型式換熱器的選擇依據(jù)是：以上型式換熱器的選擇依據(jù)是： A. 固定管

19、板式換熱器固定管板式換熱器 固定管板式換熱器即兩端管板和殼體連接成固定管板式換熱器即兩端管板和殼體連接成 一體，由于殼程不易檢修和清洗，因此選用固一體，由于殼程不易檢修和清洗，因此選用固 定管板式換熱器時，殼方流體應(yīng)是較清潔且不定管板式換熱器時，殼方流體應(yīng)是較清潔且不 易結(jié)垢的物料；兩流體溫差較大（大于易結(jié)垢的物料；兩流體溫差較大（大于60） 時應(yīng)考慮熱補償，兩流體溫差不易大于時應(yīng)考慮熱補償，兩流體溫差不易大于120。 B. 浮頭式換熱器浮頭式換熱器 該換熱器殼程易清洗，但內(nèi)墊片易滲漏，適該換熱器殼程易清洗，但內(nèi)墊片易滲漏，適 用于需要補償熱膨脹的換熱器，兩流體溫差大用于需要補償熱膨脹的換熱器

20、，兩流體溫差大 于于120。 C. U型管式換熱器型管式換熱器 該換熱器制造、安裝方便，造價較低，管程耐高壓，該換熱器制造、安裝方便，造價較低，管程耐高壓， 但結(jié)構(gòu)不緊湊。適用于高溫和高壓的場合，且管內(nèi)流但結(jié)構(gòu)不緊湊。適用于高溫和高壓的場合，且管內(nèi)流 體必須潔凈。體必須潔凈。 D. 板式換熱器板式換熱器 板翅式：緊湊、效率高、可多股物料同時換熱。使板翅式：緊湊、效率高、可多股物料同時換熱。使 用溫度不用溫度不 大于大于150。 螺旋板式：可用于帶顆粒物料，物位利用好。不易螺旋板式：可用于帶顆粒物料，物位利用好。不易 檢修。檢修。 傘板式：傘板式： 制造簡單、緊湊、易清洗，使用溫度不制造簡單、緊

21、湊、易清洗，使用溫度不 大于大于150 ，使用壓力不大于，使用壓力不大于0.12MPa。 波紋板式：緊湊、效率高、易清洗，使用溫度不大波紋板式：緊湊、效率高、易清洗，使用溫度不大 于于150， 使用壓力不大于使用壓力不大于0.15MPa。 E. 空冷器的選擇依據(jù)空冷器的選擇依據(jù) a. 空氣入口溫度（即設(shè)計溫度）低于空氣入口溫度（即設(shè)計溫度）低于38。 b. 熱流體的出口溫度高于熱流體的出口溫度高于5065，并允，并允 許有一定的波動范圍（許有一定的波動范圍（35）。）。 c. 對數(shù)平均溫差大于對數(shù)平均溫差大于40。 d. 流體接近溫度（即熱流體的出口溫度與流體接近溫度（即熱流體的出口溫度與 冷

22、流體入口溫度之差）至少大于冷流體入口溫度之差）至少大于15。 e. 管內(nèi)給熱系數(shù)小于管內(nèi)給熱系數(shù)小于2325.6W/(m2.K)。 f. 冷卻水的污垢系數(shù)大于冷卻水的污垢系數(shù)大于0.0002(m2.K)/W g. 水源較遠，取水費用大。水源較遠，取水費用大。 h. 熱流體的凝固點較低熱流體的凝固點較低(小于小于0)。 (4) 化工用泵：化工用泵： 根據(jù)物料性質(zhì)、物料的腐蝕性、易燃易爆、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、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，此外還要考慮泵的固體顆粒等因素綜合考慮，此外還要考慮泵的 安全

23、性、可靠性和密封等要求。安全性、可靠性和密封等要求。 見表見表7.4.5-3（P-553） (5) 容器（儲罐）：容器（儲罐）： 根據(jù)物料性質(zhì)、物料的腐蝕性、易燃易爆、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、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。固體顆粒等因素綜合考慮。 壓力容器分類壓力容器分類 見表見表7.4.5-5（P-557）。）。 4. 工藝設(shè)計工作程序工藝設(shè)計工作程序 化工工藝化工工藝 接受設(shè)計條件接受設(shè)計條件 消化資料確定設(shè)計基礎(chǔ)消化資料確定設(shè)計基礎(chǔ) 展開工藝設(shè)計展開工藝設(shè)計 提出相關(guān)設(shè)計條件提出相關(guān)設(shè)計條件

24、完成工藝設(shè)計成品文件完成工藝設(shè)計成品文件 設(shè)計跟蹤服務(wù)設(shè)計跟蹤服務(wù)。 基礎(chǔ)設(shè)計、詳細基礎(chǔ)設(shè)計、詳細 設(shè)計完工報告設(shè)計完工報告 接受設(shè)計條件：接受設(shè)計條件： 項目經(jīng)理項目經(jīng)理 項目建議書項目建議書 可研報告可研報告 裝置平面圖裝置平面圖 專利、專有技術(shù)資料專利、專有技術(shù)資料 工藝設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù)工藝設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù) 開工報告開工報告 有關(guān)會議資料有關(guān)會議資料 合同文件合同文件 消化資料確定設(shè)計基礎(chǔ)：消化資料確定設(shè)計基礎(chǔ)： 工藝路線工藝路線 產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案 設(shè)計規(guī)模設(shè)計規(guī)模 年操作時間年操作時間 操作彈性操作彈性 原料、催化劑規(guī)格原料、催化劑規(guī)格 產(chǎn)品和付產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品和付產(chǎn)品規(guī)格 公用工程規(guī)

25、格公用工程規(guī)格 界區(qū)條件界區(qū)條件 展開工藝設(shè)計展開工藝設(shè)計: 確定工藝流程方案確定工藝流程方案 工藝計算：物料、能量、設(shè)備工藝計算：物料、能量、設(shè)備 PFD 設(shè)備表設(shè)備表 工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表 建議布置圖建議布置圖 原料、公用工程消耗原料、公用工程消耗 確定公用系統(tǒng)方案確定公用系統(tǒng)方案UFD 三廢排放量及建議處理方法三廢排放量及建議處理方法 安全分析，危險區(qū)劃分安全分析，危險區(qū)劃分 初版初版PID (A版版) 提出相關(guān)設(shè)計條件：提出相關(guān)設(shè)計條件： 自控條件：自控條件： 工藝控制工藝控制 聯(lián)鎖聯(lián)鎖 報警報警 電氣條件：電氣條件： 危險區(qū)劃分危險區(qū)劃分 特殊電氣要求特殊電氣要求 電氣電氣

26、聯(lián)鎖報警聯(lián)鎖報警 總圖條件：建議布置圖總圖條件：建議布置圖 設(shè)備條件：工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表設(shè)備條件：工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表 分析化驗條件：取樣條件表分析化驗條件：取樣條件表 取樣點匯總表取樣點匯總表 配管條件：操作原則配管條件：操作原則 安全規(guī)程指南安全規(guī)程指南 三廢排放一覽表三廢排放一覽表 公用工程條件表公用工程條件表 消防條件消防條件 電信條件電信條件 采暖、通風、空調(diào)條件采暖、通風、空調(diào)條件 建、構(gòu)筑物特性條件建、構(gòu)筑物特性條件 安全生產(chǎn)、職業(yè)衛(wèi)生安全生產(chǎn)、職業(yè)衛(wèi)生 物性數(shù)據(jù)物性數(shù)據(jù) 文字說明文字說明 完成工藝設(shè)計成品文件：完成工藝設(shè)計成品文件： 工藝說明書工藝說明書 圖紙：圖紙： PFD 附物料平衡

27、表附物料平衡表 建議布置圖建議布置圖 表格：表格： 設(shè)備表設(shè)備表 工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表 界區(qū)條件表界區(qū)條件表 取樣點匯總表取樣點匯總表 5. 設(shè)備設(shè)計壓力和設(shè)計溫度的確定設(shè)備設(shè)計壓力和設(shè)計溫度的確定 5.1 壓力：壓力： 正常操作（工作）壓力正常操作（工作）壓力 最高工作壓力最高工作壓力 設(shè)計壓力的選取設(shè)計壓力的選取 見表見表7.6.1 “設(shè)備設(shè)計壓力一覽表設(shè)備設(shè)計壓力一覽表”（P-561） 5.2 溫度：溫度： 正常操作溫度正常操作溫度 最高操作溫度最高操作溫度 設(shè)計溫度的選取設(shè)計溫度的選取 見表見表7.6.2“設(shè)備設(shè)計溫度選取表設(shè)備設(shè)計溫度選取表”（P-562） 6. 過程控制方案

28、的確定過程控制方案的確定 6.1 過程控制方案確定的原則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、控制簡保證裝置運行的平穩(wěn)、生產(chǎn)安全、控制簡 單適用。單適用。 用單回路簡單控制系統(tǒng)可以解決的，決不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)。要用復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 6.2 過程控制的分類過程控制的分類 壓力壓力 溫度溫度 流量流量 物位物位 化學成分和物性數(shù)據(jù)化學成分和物性數(shù)據(jù) 6.3 選用控制儀表的要求選用控制儀表的要求 準確可靠準確可靠 靈敏度高靈敏度高 反應(yīng)迅速反應(yīng)迅速 滯后小滯后小 使用維護方便使用維護方便 價格便宜價格便宜 6.4 典型化工單元的控制方案典型化工

29、單元的控制方案 6.4.1 反應(yīng)反應(yīng) 反應(yīng)控制的要求反應(yīng)控制的要求 達到規(guī)定的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品濃度。達到規(guī)定的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品濃度。 處理量平穩(wěn)。處理量平穩(wěn)。 當出現(xiàn)不正常工況時，能報警、聯(lián)鎖或自動當出現(xiàn)不正常工況時，能報警、聯(lián)鎖或自動 選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 反應(yīng)控制方案反應(yīng)控制方案 以反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為控制變量以反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為控制變量 見圖見圖7.7.3-1（P-564）。）。 以反應(yīng)工藝狀態(tài)變量為控制對象以反應(yīng)工藝狀態(tài)變量為控制對象 見圖見圖7.7.3-2（P-565）。）。 6.4.2 精餾精餾 精餾是常見的液液分離方法，精餾控制主要精餾是常見的液液分離方法，精餾控制主要 目的是達到規(guī)定的分

30、離要求。主要變量有進料量、目的是達到規(guī)定的分離要求。主要變量有進料量、 組成、溫度、操作壓力、冷卻和加熱介質(zhì)、壓力組成、溫度、操作壓力、冷卻和加熱介質(zhì)、壓力 及溫度的變換。及溫度的變換。 精餾控制可分為：精餾控制可分為： 按精餾段指標的控制方案按精餾段指標的控制方案 見圖見圖7.7.3-3（P-566） 按提餾段指標的控制方案按提餾段指標的控制方案 見圖見圖7.7.3-4（P-567） 塔頂壓力控制方案塔頂壓力控制方案 見圖見圖7.7.3-5（P-568） 真空度控制方案真空度控制方案 見圖見圖7.7.3-6（P-569） 其它控制方案其它控制方案 見圖見圖7.7.3-7（P-569） 6.4.3傳熱設(shè)備傳熱設(shè)備 控制載體的流量控制載體的流量 見圖見圖7.7.3-8（P-570） 控制傳熱面積控制傳熱面積 見圖見圖7.7.3-9（P-570） 控制載體的氣化溫度控制載體的氣化溫度 見圖見圖7.7.3-10（P-571） 工藝介質(zhì)旁路控制工藝介質(zhì)旁路控制 見圖見圖7.7.3-11（P-571） 6.4.4流體輸送設(shè)備流體輸送設(shè)備 離心泵控制方案離心泵控制方案 見圖見圖7.7.3-12（P-572） 改變轉(zhuǎn)速的控制方案改變轉(zhuǎn)速的控制方