1化工過程設(shè)計XXXX

1、12課程目的課程目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力（化工原理、熱力學(xué)、反應(yīng)及分離工程（化工原理、熱力學(xué)、反應(yīng)及分離工程化工工藝學(xué)、過程機械、化工過程自動化等）化工工藝學(xué)、過程機械、化工過程自動化等）幫助學(xué)生建立工程的觀點，幫助學(xué)生建立工程的觀點，迅速實現(xiàn)大學(xué)生向工程師的轉(zhuǎn)化迅速實現(xiàn)大學(xué)生向工程師的轉(zhuǎn)化通過課程的學(xué)習(xí)，通過課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解一些設(shè)計的規(guī)范讓學(xué)生了解一些設(shè)計的規(guī)范3教材教材化工過程設(shè)計化工過程設(shè)計王靜康主編王靜康主編北京北京化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社20062006年年張曉琳張曉琳 zhangxl1992yahoo. cn Tel：87402448(o)

2、 辦公室：化工樓辦公室：化工樓 4224224參考書：參考書：1 1、化工過程設(shè)計化工過程設(shè)計，王靜康主編，化學(xué)工業(yè)出版社，王靜康主編，化學(xué)工業(yè)出版社，20062006年。主教材）年。主教材）2 2、化工技術(shù)經(jīng)濟化工技術(shù)經(jīng)濟，蘇健民主編，化學(xué)工業(yè)出版社，蘇健民主編，化學(xué)工業(yè)出版社，20022002年。年。3 3、化工系統(tǒng)分析與模擬化工系統(tǒng)分析與模擬，彭秉璞主編，化學(xué)工業(yè)出版社，彭秉璞主編，化學(xué)工業(yè)出版社，20012001年。年。4 4、化學(xué)工程手冊化學(xué)工程手冊，時鈞、汪家鼎、余國琮、陳敏恒主編，時鈞、汪家鼎、余國琮、陳敏恒主編，化學(xué)工業(yè)出版社，化學(xué)工業(yè)出版社，20022002年。年。國內(nèi)還有國

3、內(nèi)還有1010余個版本的余個版本的“化工設(shè)計化工設(shè)計”教材作為參考。教材作為參考。51.1.1 化工在國民經(jīng)濟中的地位化工在國民經(jīng)濟中的地位 1.1.2 化學(xué)工業(yè)的資源路線化學(xué)工業(yè)的資源路線1.1.3 原料、工藝與產(chǎn)品的多方案性原料、工藝與產(chǎn)品的多方案性1.1.4 現(xiàn)代過程工程現(xiàn)代過程工程1.1.5 化工設(shè)計的重要性化工設(shè)計的重要性1.1 現(xiàn)代過程工程現(xiàn)代過程工程1 化工過程設(shè)計化工過程設(shè)計6過程設(shè)計的種類過程設(shè)計的種類1.2.1 按項目性質(zhì)分類按項目性質(zhì)分類a 新建項目的設(shè)計新建項目的設(shè)計b 再建項目的設(shè)計再建項目的設(shè)計c 重復(fù)項目的設(shè)計重復(fù)項目的設(shè)計1.2.2 按設(shè)計性質(zhì)分類按設(shè)計性質(zhì)分類

4、a 新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計b 工程設(shè)計工程設(shè)計1.2 過程設(shè)計過程設(shè)計75. 設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)確定設(shè)計變量、迭代變量，確定設(shè)計變量、迭代變量，選擇單元操作、物性模型選擇單元操作、物性模型 公共工程公共工程6設(shè)計方法設(shè)計方法4. 流程選擇流程選擇3. 過程合成過程合成概念變化概念變化2.總體設(shè)計思想總體設(shè)計思想原料原料 產(chǎn)品產(chǎn)品 路線路線 產(chǎn)量產(chǎn)量7.過程設(shè)計過程設(shè)計物料和能量衡算物料和能量衡算 表格表格過程說明、流程圖過程說明、流程圖8.初步經(jīng)濟分析初步經(jīng)濟分析投資、操作費生產(chǎn)投資、操作費生產(chǎn)及吸引力準(zhǔn)則、及吸引力準(zhǔn)則、9.考慮因素（如經(jīng)濟、熱考慮因素（如經(jīng)濟、熱力學(xué)效率

5、、安全性等）力學(xué)效率、安全性等）11.過程設(shè)計報告過程設(shè)計報告設(shè)計計算、設(shè)計詳情設(shè)計計算、設(shè)計詳情設(shè)計變量設(shè)計變量最優(yōu)化最優(yōu)化結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化最優(yōu)化開始開始結(jié)束結(jié)束1.市場需求市場需求經(jīng)濟考慮和社會需求經(jīng)濟考慮和社會需求10.最優(yōu)化方法最優(yōu)化方法目標(biāo)函數(shù)、方法目標(biāo)函數(shù)、方法1.2 過程設(shè)計過程設(shè)計81.2 過程設(shè)計過程設(shè)計設(shè)計步驟設(shè)計步驟1 過程的選擇過程的選擇2 生產(chǎn)能力的選擇生產(chǎn)能力的選擇3 過程結(jié)構(gòu)的選擇過程結(jié)構(gòu)的選擇4 過程條件的選擇過程條件的選擇5 其他條件的選擇其他條件的選擇過程設(shè)計的核心目標(biāo)過程設(shè)計的核心目標(biāo)：確定出一：確定出一個綜合優(yōu)化的設(shè)計方案，使各個綜合優(yōu)化的設(shè)計方案，使各個

6、方面都處于優(yōu)化狀態(tài)個方面都處于優(yōu)化狀態(tài)溫度、壓力、濃度、停留時間等，溫度、壓力、濃度、停留時間等，這些對過程的經(jīng)濟合理性與環(huán)境這些對過程的經(jīng)濟合理性與環(huán)境友好以及安全性均有較大的影響友好以及安全性均有較大的影響設(shè)備的初估尺寸、備用件選定、可設(shè)備的初估尺寸、備用件選定、可操作性、安全性、過程控制、外操作性、安全性、過程控制、外圍設(shè)施配置等也都應(yīng)盡可能地按圍設(shè)施配置等也都應(yīng)盡可能地按最優(yōu)化的方案予以確定最優(yōu)化的方案予以確定91 過程的選擇過程的選擇過程開發(fā)階段化學(xué)家們大多關(guān)心化學(xué)路線和反過程開發(fā)階段化學(xué)家們大多關(guān)心化學(xué)路線和反應(yīng)器形式選擇，對化工產(chǎn)品的分離步驟及反應(yīng)器形式選擇，對化工產(chǎn)品的分離步驟

7、及反應(yīng)試劑的再循環(huán)考慮不多。應(yīng)試劑的再循環(huán)考慮不多。用標(biāo)準(zhǔn)的單元操作實現(xiàn)過用標(biāo)準(zhǔn)的單元操作實現(xiàn)過程合成是關(guān)鍵的一步程合成是關(guān)鍵的一步考慮易燃性、毒性、成本考慮易燃性、毒性、成本10l過程所需的單元操作確定，如何把這些單元操作過程所需的單元操作確定，如何把這些單元操作聯(lián)系在一起，組成最佳的過程網(wǎng)絡(luò)呢？聯(lián)系在一起，組成最佳的過程網(wǎng)絡(luò)呢？3 過程結(jié)構(gòu)的選擇過程結(jié)構(gòu)的選擇A+BABT1A+BA3T2B7A+BA+BBA+BA11 塔頂、塔底產(chǎn)品分離純度要求均較高；塔頂、塔底產(chǎn)品分離純度要求均較高； 關(guān)鍵組分相對揮發(fā)度??；關(guān)鍵組分相對揮發(fā)度小； 廢熱利用；廢熱利用； 能量集成的需要能量集成的需要。T1A

8、+BA3T2B7A+BA+BBA+BA1212368910111213T-101T-103T-106T-108T-1071415T-10419輕沸物輕沸物MHMHM3M3M1M1M2M2高沸物高沸物高沸物M2M1輕沸物+MH+M3M1+M2輕沸物+MHM3+雜質(zhì)M3MH輕沸物M3+雜質(zhì)某有機硅分離體系某有機硅分離體系1312345678910111213T-101T-102T-103T-106T-108T-10718-214151716MI X E RB3T-105T-104M2+高沸物M2高沸物M2M1M1+M2輕沸物+MH+M3M1+M2M1+M2輕沸物+MHM3+雜質(zhì)M3MH輕沸物M3+

9、雜質(zhì)輕沸物輕沸物MHMHM3M3M1M1M2M2高沸物高沸物141.3 計算機輔助化工過程設(shè)計計算機輔助化工過程設(shè)計 在在20世紀(jì)世紀(jì)20年代以前年代以前，化工過程設(shè)計幾乎沒有理論作指導(dǎo)，化工過程設(shè)計幾乎沒有理論作指導(dǎo)，幾乎是完全幾乎是完全憑經(jīng)驗憑經(jīng)驗。 在在20世紀(jì)世紀(jì)20年代年代60年代年代，化工過程設(shè)計已經(jīng)開始有化工，化工過程設(shè)計已經(jīng)開始有化工單元操作理論作指導(dǎo)，可以定量計算設(shè)計，但幾乎完全單元操作理論作指導(dǎo)，可以定量計算設(shè)計，但幾乎完全憑手憑手工計算與繪圖工計算與繪圖完成設(shè)計工作。完成設(shè)計工作。 在在20世紀(jì)世紀(jì)60年代以后年代以后，計算機輔助化工過程設(shè)計計算機輔助化工過程設(shè)計得到了得

10、到了發(fā)展。發(fā)展。 為什么直到為什么直到20世紀(jì)世紀(jì)60年代后，年代后，在化工設(shè)計領(lǐng)域開開始出現(xiàn)計算在化工設(shè)計領(lǐng)域開開始出現(xiàn)計算機輔助化工過程設(shè)計呢？機輔助化工過程設(shè)計呢？計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展化工單元操作等理論的不斷成熟化工單元操作等理論的不斷成熟數(shù)學(xué)計算技術(shù)的發(fā)展數(shù)學(xué)計算技術(shù)的發(fā)展15l效率對比：效率對比：l 一個年產(chǎn)一個年產(chǎn)3030萬噸的乙烯的工程，如果萬噸的乙烯的工程，如果全憑手工計算與繪圖，全憑手工計算與繪圖，400400個設(shè)計工程師要個設(shè)計工程師要花費近花費近1 1年的時間，才能完成一個流程方案年的時間，才能完成一個流程方案的設(shè)計。而借助計算機輔助化工過程設(shè)

11、計的設(shè)計。而借助計算機輔助化工過程設(shè)計系統(tǒng)，系統(tǒng)，200200個設(shè)計工程師花費個設(shè)計工程師花費8 8個星期，就個星期，就能完成一個流程方案。能完成一個流程方案。l 后者的設(shè)計工作效率比前者高出后者的設(shè)計工作效率比前者高出1010多倍。多倍。16計算輔助化工過程設(shè)計軟件系統(tǒng)的發(fā)展情況：計算輔助化工過程設(shè)計軟件系統(tǒng)的發(fā)展情況：第一代商品化軟件系統(tǒng)第一代商品化軟件系統(tǒng)2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代，以美國各高校聯(lián)合開發(fā)的年代，以美國各高校聯(lián)合開發(fā)的CHESSCHESS軟件系統(tǒng)為軟件系統(tǒng)為代表。代表。Chem. Eng. Simulation System 20 20世紀(jì)世紀(jì)7070年代初，以美國年代初

12、，以美國MonsantoMonsanto公司牽頭開發(fā)的公司牽頭開發(fā)的FLOWTRANFLOWTRAN軟軟件系統(tǒng)代表。件系統(tǒng)代表。第二代商品化軟件系統(tǒng)第二代商品化軟件系統(tǒng)Flowsheet Translator第三代商品化軟件系統(tǒng)第三代商品化軟件系統(tǒng) 20 20世紀(jì)世紀(jì)8080年代，以年代，以 ASPEN ASPEN 和和 PROCESS II PROCESS II 兩大軟件系統(tǒng)代表。兩大軟件系統(tǒng)代表。Advanced System for Process Eng. 我國最早由寰球、化工部八院等單位于上世紀(jì)我國最早由寰球、化工部八院等單位于上世紀(jì)9090年代年代率先引進率先引進ASPENASPE

13、N軟件系統(tǒng)。現(xiàn)在，國內(nèi)各設(shè)計院基本都已軟件系統(tǒng)。現(xiàn)在，國內(nèi)各設(shè)計院基本都已經(jīng)使用經(jīng)使用ASPENASPEN或或Process IIProcess II軟件系統(tǒng)進行計算機輔助化工軟件系統(tǒng)進行計算機輔助化工過程設(shè)計。過程設(shè)計。171.4 化學(xué)工程倫理學(xué)及責(zé)任關(guān)懷制度化學(xué)工程倫理學(xué)及責(zé)任關(guān)懷制度工程倫理學(xué)工程倫理學(xué)是關(guān)于工程中是關(guān)于工程中道德問題的研究道德問題的研究和對于那些應(yīng)和對于那些應(yīng)用于指導(dǎo)工程師工作的用于指導(dǎo)工程師工作的倫理原則和理想倫理原則和理想的探討。的探討。工程倫理學(xué)研究最集中的問題就是工程倫理學(xué)研究最集中的問題就是責(zé)任問題責(zé)任問題。倫理學(xué)理念體現(xiàn)在：倫理學(xué)理念體現(xiàn)在：（1 1）、自覺

14、維護化工過程的安全；）、自覺維護化工過程的安全；（2 2）、自覺保護環(huán)境的意識；）、自覺保護環(huán)境的意識；（3 3）、自覺節(jié)約資源的意識；）、自覺節(jié)約資源的意識；（4 4）、對業(yè)主、化工廠操作人員、同事負(fù)責(zé)的精神。）、對業(yè)主、化工廠操作人員、同事負(fù)責(zé)的精神。責(zé)任關(guān)懷制度的含義：責(zé)任關(guān)懷制度的含義：（1 1）、提高對安全、健康、環(huán)保、資源的認(rèn)知和行動；）、提高對安全、健康、環(huán)保、資源的認(rèn)知和行動；（2 2）、充分報道成績、行動計劃，但不回避缺陷；）、充分報道成績、行動計劃，但不回避缺陷；（3 3）、與公眾溝通，并傾聽意見的日常化。等等。）、與公眾溝通，并傾聽意見的日?；?。等等。181.4 化學(xué)工程

15、倫理學(xué)及責(zé)任關(guān)懷制度化學(xué)工程倫理學(xué)及責(zé)任關(guān)懷制度一、國內(nèi)設(shè)計工作存在的問題：一、國內(nèi)設(shè)計工作存在的問題：1、設(shè)計項目、設(shè)計項目同一裝置、同樣條件，投資相差成千上億元，如催化裂化、同一裝置、同樣條件，投資相差成千上億元，如催化裂化、加氫裂化等裝置，為什么？加氫裂化等裝置，為什么？客觀原因：客觀原因： 竟標(biāo)體制不完善竟標(biāo)體制不完善 建設(shè)單位盲目預(yù)留處理能力建設(shè)單位盲目預(yù)留處理能力 工程倫理方面的諸多問題工程倫理方面的諸多問題 2 改造擴建項目改造擴建項目 企業(yè)為了向主管部門申請資金盲目立項企業(yè)為了向主管部門申請資金盲目立項 設(shè)計單位為了設(shè)計收費和局部利益，擴大發(fā)行范圍，造設(shè)計單位為了設(shè)計收費和局部

16、利益，擴大發(fā)行范圍，造 成不必要的浪費成不必要的浪費 不正當(dāng)收費不正當(dāng)收費191.4 化學(xué)工程倫理學(xué)及責(zé)任關(guān)懷制度化學(xué)工程倫理學(xué)及責(zé)任關(guān)懷制度二、工程倫理學(xué)二、工程倫理學(xué)一個大中型化工項目，一個大中型化工項目，投資動輒上億元投資動輒上億元，設(shè)計水平高，設(shè)計水平高低直接關(guān)系著投資高低、產(chǎn)品質(zhì)量、運行費用及安全、低直接關(guān)系著投資高低、產(chǎn)品質(zhì)量、運行費用及安全、環(huán)保等環(huán)保等設(shè)計工作者肩負(fù)著大量設(shè)計工作者肩負(fù)著大量資金高效利用資金高效利用的重任。的重任。設(shè)計工作者要具有設(shè)計工作者要具有良好的工作素質(zhì)良好的工作素質(zhì)（專業(yè)基礎(chǔ)理論、（專業(yè)基礎(chǔ)理論、工程經(jīng)驗）工程經(jīng)驗）還必須具備還必須具備良好協(xié)調(diào)能力、敬業(yè)

17、精神及職業(yè)道德良好協(xié)調(diào)能力、敬業(yè)精神及職業(yè)道德。20化工廠設(shè)計概述化工廠設(shè)計概述物料衡算與熱量衡算物料衡算與熱量衡算熱交換網(wǎng)絡(luò)的合成熱交換網(wǎng)絡(luò)的合成化工過程分析（過程綜合）化工過程分析（過程綜合）經(jīng)濟分析與評價經(jīng)濟分析與評價流程與控制流程與控制化工應(yīng)用軟件應(yīng)用化工應(yīng)用軟件應(yīng)用結(jié)束結(jié)束1.5 課程內(nèi)容課程內(nèi)容21化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位化工是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是發(fā)展迅速、經(jīng)濟效益顯著、化工是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是發(fā)展迅速、經(jīng)濟效益顯著、推動社會進步極富活力的領(lǐng)域。推動社會進步極富活力的領(lǐng)域。第一次：第一次：公元前公元前3世紀(jì)，秦漢時代的農(nóng)業(yè)；世紀(jì)，秦漢時代的

18、農(nóng)業(yè)；第二次：第二次：17世紀(jì)世紀(jì)1830年的機械革命；年的機械革命；第三次：第三次：1851年年1900年德國化工技年德國化工技術(shù)革命；術(shù)革命；第四次：第四次：美國電力美國電力18791930；第五次第五次：日本技術(shù)：日本技術(shù)綜合創(chuàng)新人均產(chǎn)值綜合創(chuàng)新人均產(chǎn)值1988年超過美國。年超過美國。世界第三次生產(chǎn)力高潮世界第三次生產(chǎn)力高潮化工技術(shù)革命，化工技術(shù)革命，1851年年1900年年發(fā)生在德國，李希比（發(fā)生在德國，李希比（18031873）首創(chuàng)了肥料工業(yè)和煤化）首創(chuàng)了肥料工業(yè)和煤化學(xué)工業(yè)，霍夫曼（學(xué)工業(yè)，霍夫曼（18181892）進行了染料、香料、醫(yī)藥合）進行了染料、香料、醫(yī)藥合成開發(fā)，成果顯著

19、。合成染料、油漆工業(yè)、制藥工業(yè)、合成開發(fā)，成果顯著。合成染料、油漆工業(yè)、制藥工業(yè)、合成橡膠工業(yè)據(jù)世界首位，人類進入了成橡膠工業(yè)據(jù)世界首位，人類進入了“化學(xué)合成的時代化學(xué)合成的時代”，結(jié)果，德國用了結(jié)果，德國用了40年的時間（年的時間（18601900），完成了英國需），完成了英國需要要100多年進行的事業(yè)，實現(xiàn)了工業(yè)化。多年進行的事業(yè)，實現(xiàn)了工業(yè)化。22 化學(xué)工業(yè)是所有高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支撐工業(yè)，如能源、電子、化學(xué)工業(yè)是所有高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支撐工業(yè)，如能源、電子、信息、生物、材料等領(lǐng)域，都離不開化學(xué)工業(yè)提供的物質(zhì)支信息、生物、材料等領(lǐng)域，都離不開化學(xué)工業(yè)提供的物質(zhì)支撐。撐。 化學(xué)工業(yè)絕不是所謂的化學(xué)

20、工業(yè)絕不是所謂的“夕陽工業(yè)夕陽工業(yè)”、“夕陽產(chǎn)業(yè)夕陽產(chǎn)業(yè)”，它現(xiàn)在仍然正在平穩(wěn)高速的發(fā)展，將來必將持續(xù)快速發(fā)展。它現(xiàn)在仍然正在平穩(wěn)高速的發(fā)展，將來必將持續(xù)快速發(fā)展。 1990年年1999年，美國、歐盟化學(xué)工業(yè)的發(fā)展速度是年，美國、歐盟化學(xué)工業(yè)的發(fā)展速度是其全部工業(yè)平均增長速度的其全部工業(yè)平均增長速度的2.69倍。倍。 美國化學(xué)工業(yè)的規(guī)模一直雄居世界化學(xué)工業(yè)總量的美國化學(xué)工業(yè)的規(guī)模一直雄居世界化學(xué)工業(yè)總量的30左右，是美國為數(shù)不多在國際貿(mào)易體系內(nèi)具有貿(mào)易順差的左右，是美國為數(shù)不多在國際貿(mào)易體系內(nèi)具有貿(mào)易順差的制造業(yè)之一。制造業(yè)之一。232420122012排名排名20112011排名排名公司公司

21、營業(yè)收入營業(yè)收入利潤利潤國家國家資產(chǎn)收益率資產(chǎn)收益率（% %）62627171巴斯夫公司巴斯夫公司102194.1102194.18604.18604.1德國德國10.810.8156156152152陶氏化學(xué)陶氏化學(xué)59985.059985.02724.02724.0美國美國4.04.0185185207207利安德巴塞爾工利安德巴塞爾工業(yè)公司業(yè)公司51035.051035.02047.02047.0荷蘭荷蘭9.49.4187187178178拜耳集團拜耳集團50790.450790.43434.43434.4德國德國5.05.0188188210210沙特基礎(chǔ)工業(yè)公沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司司506

22、38.850638.87797.77797.7沙特沙特8.88.8252252234234三菱化學(xué)控股三菱化學(xué)控股40631.840631.8449.4449.4日本日本1.21.2270270285285杜邦公司杜邦公司38719.038719.03474.03474.0美國美國7.27.2336336318318英力士集團控股英力士集團控股有限公司有限公司33159.833159.8523.4523.4盧森堡盧森堡4.34.3402402475475中國化工集團公中國化工集團公司司27706.727706.7531.3531.3中國中國0.30.3446446419419住友化學(xué)住友化學(xué)2

23、4670.224670.270.870.8日本日本0.20.22012年財富世界年財富世界500強化工行業(yè)上榜企業(yè)一覽表強化工行業(yè)上榜企業(yè)一覽表 單位：百萬美元25德國巴斯夫總部德國巴斯夫總部生產(chǎn)基地生產(chǎn)基地l巴斯夫股份公司（巴斯夫股份公司（BASFSEBASFSE），），是一家德國的化學(xué)公司，是一家德國的化學(xué)公司，也是世界最大的化工集團。巴斯夫集團在歐洲、亞洲、也是世界最大的化工集團。巴斯夫集團在歐洲、亞洲、南北美洲的南北美洲的4141個國家擁有超過個國家擁有超過160160家全資子公司或者家全資子公司或者合資公司。公司總部位于萊茵河畔的路德維希港，它合資公司。公司總部位于萊茵河畔的路德維希

24、港，它是世界上工廠面積最大的化學(xué)產(chǎn)品基地。是世界上工廠面積最大的化學(xué)產(chǎn)品基地。 l 1.化學(xué)品化學(xué)品：溶劑，合成胺，人造樹脂，黏溶劑，合成胺，人造樹脂，黏合劑，電子化學(xué)品，工業(yè)氣體、石油化學(xué)合劑，電子化學(xué)品，工業(yè)氣體、石油化學(xué)原料、無機化學(xué)試劑等原料、無機化學(xué)試劑等l 2.塑料塑料：苯乙烯聚合物、工程塑料：苯乙烯聚合物、工程塑料 l3.功能性化學(xué)品功能性化學(xué)品：功能性化學(xué)品、涂：功能性化學(xué)品、涂料、功能性聚合物，包括了洗滌劑、料、功能性聚合物，包括了洗滌劑、紡織加工、皮革化學(xué)品、顏料和膠紡織加工、皮革化學(xué)品、顏料和膠粘劑的原材料粘劑的原材料l4.植物保護劑和營養(yǎng)品植物保護劑和營養(yǎng)品：植物保護化

25、：植物保護化工、農(nóng)業(yè)、動物食品、制藥、日用工、農(nóng)業(yè)、動物食品、制藥、日用品、化妝品工業(yè)原料品、化妝品工業(yè)原料26主要產(chǎn)品線三個主要原料分別為：主要產(chǎn)品線三個主要原料分別為：化學(xué)工業(yè)的資源路線化學(xué)工業(yè)的資源路線石油、煤、天然氣石油、煤、天然氣乙烯乙烯, 丙烯丙烯, 丁二烯丁二烯, 苯苯,甲苯甲苯, 二甲苯二甲苯, 乙炔乙炔, 萘萘有機化工基本原料有機化工基本原料：2728煤化工：煤化工：以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。途徑一：途徑一：煤煉油就是將煤加壓氣化后，分解出一氧煤煉油就是將煤加壓氣

26、化后，分解出一氧化碳和氫氣，然后再用有效氣，合成汽油和柴油?；己蜌錃猓缓笤儆糜行?，合成汽油和柴油。途徑二：途徑二：以煤為原料制甲醇，在用甲醇生產(chǎn)二甲醚，以煤為原料制甲醇，在用甲醇生產(chǎn)二甲醚，二甲醚可作為液體燃料。二甲醚可作為液體燃料。新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤醚）等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭炭能源化工一體化的

27、新興產(chǎn)業(yè)。能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。 29山西煤煉油工廠山西煤煉油工廠30中國已經(jīng)投運的三個煤制烯烴烯烴（CTO）示范）示范項目項目共共3個，總設(shè)計產(chǎn)能個，總設(shè)計產(chǎn)能156萬噸萬噸/年。年。 3120082008年，神華集團啟動中國乃至世界第一個工年，神華集團啟動中國乃至世界第一個工業(yè)化煤制油項目，可年產(chǎn)業(yè)化煤制油項目，可年產(chǎn)320320萬噸油品。萬噸油品。神華包頭煤化工有限公司神華包頭煤化工有限公司 32化學(xué)工藝化學(xué)工藝(chemical techno-logy)化工工業(yè)化工工業(yè)化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)(chemical industry)化學(xué)工程化學(xué)工程(chemical engineering)

28、運用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成或結(jié)構(gòu)、或合運用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成或結(jié)構(gòu)、或合成新物質(zhì)的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)。成新物質(zhì)的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)。早期生產(chǎn)化學(xué)品的是手工作坊，后演變?yōu)楣S，并早期生產(chǎn)化學(xué)品的是手工作坊，后演變?yōu)楣S，并逐漸形成一個特定的生產(chǎn)部門逐漸形成一個特定的生產(chǎn)部門以化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)并結(jié)合其他工程技術(shù)，研以化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)并結(jié)合其他工程技術(shù)，研究化工生產(chǎn)過程的共同規(guī)律，解決生產(chǎn)規(guī)模放大和大究化工生產(chǎn)過程的共同規(guī)律，解決生產(chǎn)規(guī)模放大和大型化工中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題的學(xué)科型化工中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題的學(xué)科化工化工33化工工業(yè)發(fā)展階段化工工業(yè)發(fā)展階段、古代化學(xué)工業(yè)：從數(shù)千年前人類陽光曬

29、鹽、古代化學(xué)工業(yè)：從數(shù)千年前人類陽光曬鹽、地下鹵水煮鹽開始，萌發(fā)了古老的化學(xué)工業(yè)。地下鹵水煮鹽開始，萌發(fā)了古老的化學(xué)工業(yè)。、近代化學(xué)工業(yè)：從、近代化學(xué)工業(yè)：從18世紀(jì)中葉，歐洲造紙、世紀(jì)中葉，歐洲造紙、玻璃、肥皂的大規(guī)模生產(chǎn)開始，表明近代化學(xué)玻璃、肥皂的大規(guī)模生產(chǎn)開始，表明近代化學(xué)工業(yè)的形成。工業(yè)的形成。、現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)：上世紀(jì)、現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)：上世紀(jì)40年代開始，隨著合年代開始，隨著合成橡膠、石油煉制、合成纖維工業(yè)的迅速發(fā)展，成橡膠、石油煉制、合成纖維工業(yè)的迅速發(fā)展，隨著化工單元操作理論的日益成熟，在科學(xué)技術(shù)隨著化工單元操作理論的日益成熟，在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模二個層面上，揭示現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)開始和生

30、產(chǎn)規(guī)模二個層面上，揭示現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)開始形成。形成。34釀酒鼻祖釀酒鼻祖 杜康杜康“余粥棄于桑余粥棄于桑( (桑樹桑樹洞洞) )，又至，聞有，又至，聞有奇味，奇味， 杜康嘗而杜康嘗而甘美，遂得釀酒之甘美，遂得釀酒之秘。秘。”(C6H10O5)n(淀粉淀粉) + nH2O - nC6H12O6(葡萄糖葡萄糖) C6H12O6(葡萄糖葡萄糖) - 2CH2CH3OH(乙醇乙醇) + 2CO2 35吉林燃料乙醇有限公司吉林燃料乙醇有限公司年產(chǎn)年產(chǎn)5萬噸乙酸乙酯裝置萬噸乙酸乙酯裝置吉林燃料乙醇公司吉林燃料乙醇公司30萬噸年燃料乙醇生產(chǎn)線萬噸年燃料乙醇生產(chǎn)線 36世界上最大的化工區(qū)世界上最大的化工區(qū)- -

31、美國德克薩斯美國德克薩斯/ /休斯頓化工區(qū)休斯頓化工區(qū)37比利時安特衛(wèi)普化工區(qū)比利時安特衛(wèi)普化工區(qū)38韓國麗川化工區(qū)韓國麗川化工區(qū)39新加坡裕廊化工區(qū)新加坡裕廊化工區(qū)40馬來西亞馬來西亞關(guān)丹化工區(qū)關(guān)丹化工區(qū)41中國臺灣中國臺灣六輕化工區(qū)六輕化工區(qū)42同一原料可以制造多種不同的化工產(chǎn)品；同一原料可以制造多種不同的化工產(chǎn)品；同一種產(chǎn)品可采用不同的原料、或不同同一種產(chǎn)品可采用不同的原料、或不同方法和工藝路線來生產(chǎn)；一個產(chǎn)品可以方法和工藝路線來生產(chǎn)；一個產(chǎn)品可以有不同的用途，而不同的產(chǎn)品可能會有有不同的用途，而不同的產(chǎn)品可能會有相同的用途。這種多樣性還表現(xiàn)在同一相同的用途。這種多樣性還表現(xiàn)在同一反應(yīng)催

32、化劑具有多樣性，完成同一反應(yīng)，反應(yīng)催化劑具有多樣性，完成同一反應(yīng)，反應(yīng)器有多種型式等。反應(yīng)器有多種型式等。乙烯乙烯乙烯產(chǎn)品乙烯產(chǎn)品天津石化天津石化100萬噸萬噸/年乙烯裝置年乙烯裝置 原料、工藝和產(chǎn)品的多樣性與復(fù)雜性原料、工藝和產(chǎn)品的多樣性與復(fù)雜性43乙烯乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基本化工原料，是合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基本化工原料，75的石油的石油化工產(chǎn)品由乙烯生產(chǎn)化工產(chǎn)品由乙烯生產(chǎn)。據(jù)專家測算，一個百萬噸級乙烯項目投產(chǎn)，可。據(jù)專家測算，一個百萬噸級乙烯項目投產(chǎn)，可帶動下游帶動下游1000多億元產(chǎn)業(yè)投資。同時，乙烯超長的產(chǎn)業(yè)鏈滲透到紡織、多億元產(chǎn)業(yè)投資。同時，乙烯超長的產(chǎn)業(yè)鏈

33、滲透到紡織、服裝、汽車、電子、建材、塑料和化工等絕大多數(shù)行業(yè)。服裝、汽車、電子、建材、塑料和化工等絕大多數(shù)行業(yè)。乙烯在我國石化行業(yè)居龍頭和核心地位，乙烯在我國石化行業(yè)居龍頭和核心地位，其產(chǎn)量已成為衡量一個國家其產(chǎn)量已成為衡量一個國家石油化工工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志石油化工工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。我國乙烯原料以我國乙烯原料以石腦油和輕柴油石腦油和輕柴油為主，加氫尾油和輕烴所占比例較小，為主，加氫尾油和輕烴所占比例較小，其他只是個別使用。其他只是個別使用。乙烯用量最大的是生產(chǎn)乙烯用量最大的是生產(chǎn)聚乙烯，約占乙烯耗量的聚乙烯，約占乙烯耗量的45%；其次是由乙烯；其次是由乙烯生產(chǎn)的二氯乙烷和氯乙烯；乙烯

34、氧化制環(huán)氧乙烷和乙二醇。另外乙烯生產(chǎn)的二氯乙烷和氯乙烯；乙烯氧化制環(huán)氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烴化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高級醇。烴化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高級醇。乙烯乙烯44ABS樹脂樹脂聚苯乙烯聚苯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯醋酸乙烯纖維醋酸乙烯纖維45ABS樹脂是指樹脂是指 丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共苯乙烯共聚物，聚物，ABS是是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母縮寫，其是一種強度高、的首字母縮寫，其是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。材料。1,3

35、-丁二烯丁二烯為為ABS樹脂提供低溫延展性樹脂提供低溫延展性和抗沖擊性，和抗沖擊性，丙烯腈丙烯腈為為ABS樹脂提供硬樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學(xué)腐蝕的性度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學(xué)腐蝕的性質(zhì)，質(zhì)，苯乙烯苯乙烯為為ABS樹脂提供硬度、加工樹脂提供硬度、加工的流動性及產(chǎn)品表面的光潔度。的流動性及產(chǎn)品表面的光潔度。 ABS的熔體流動性比的熔體流動性比PVC和和PC好好 ABS樹脂樹脂ABS樹脂顆料樹脂顆料ABS樹脂相框樹脂相框ABS樹脂安全帽樹脂安全帽46優(yōu)點：優(yōu)點：無毒，無臭，無色無毒，無臭，無色的透明顆粒，電絕緣性能的透明顆粒，電絕緣性能好，易著色，加工流動性好，易著色，加工流動性好，剛性

36、好及耐化學(xué)腐蝕好，剛性好及耐化學(xué)腐蝕性好性好缺點：缺點：普通聚苯乙烯的不普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆，沖擊強足之處在于性脆，沖擊強度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開裂，度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開裂，耐熱性差及不耐沸水等耐熱性差及不耐沸水等 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）聚苯乙烯夾芯板系列聚苯乙烯夾芯板系列 似玻璃狀脆性材料似玻璃狀脆性材料47聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）Polyvinyl chloride polymer 透明度勝于透明度勝于聚乙烯聚乙烯、聚丙烯聚丙烯，差于差于聚苯乙烯聚苯乙烯，硬制品的硬度高于，硬制品的硬度高于低密低密度聚乙烯度聚乙烯，而，而低于聚丙烯低于聚丙烯48合成纖維吊環(huán)合成纖維吊環(huán) 纖維的強度

37、比棉、粘膠和羊毛等高，纖維的強度比棉、粘膠和羊毛等高，且吸濕透氣性好，不蛀不霉，用途且吸濕透氣性好，不蛀不霉，用途廣泛廣泛 醋酸乙烯纖維醋酸乙烯纖維化學(xué)纖維制成的棉墊化學(xué)纖維制成的棉墊 49化工設(shè)計化工設(shè)計是根據(jù)一個化學(xué)反應(yīng)或過程設(shè)計出一個生產(chǎn)流程，并是根據(jù)一個化學(xué)反應(yīng)或過程設(shè)計出一個生產(chǎn)流程，并研究流程的合理性、先進性、可靠性和經(jīng)濟可行性，再根據(jù)工研究流程的合理性、先進性、可靠性和經(jīng)濟可行性，再根據(jù)工藝流程以及條件，選擇合適的生產(chǎn)設(shè)備、管道及儀表等，進行藝流程以及條件，選擇合適的生產(chǎn)設(shè)備、管道及儀表等，進行合理的工廠布局設(shè)計以滿足生產(chǎn)的需要，最終使工廠建成投產(chǎn)，合理的工廠布局設(shè)計以滿足生產(chǎn)的

38、需要，最終使工廠建成投產(chǎn)，這種設(shè)計的全過程稱為這種設(shè)計的全過程稱為“化工設(shè)計化工設(shè)計”。把化工領(lǐng)域的把化工領(lǐng)域的科研成果和先進技術(shù)科研成果和先進技術(shù)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為可以施工的可以施工的圖紙圖紙（包括表格及說明）；或是對現(xiàn)在生產(chǎn)裝置（包括表格及說明）；或是對現(xiàn)在生產(chǎn)裝置創(chuàng)創(chuàng)造性的造性的“復(fù)制復(fù)制”。5051設(shè)計工作的成品設(shè)計工作的成品是一部工程設(shè)計是一部工程設(shè)計是一項集體勞動的結(jié)晶，化工是一項集體勞動的結(jié)晶，化工設(shè)計亦然?；ぴO(shè)計的主體雖是化工工藝人員，但它必須有其他專業(yè)人設(shè)計亦然。化工設(shè)計的主體雖是化工工藝人員，但它必須有其他專業(yè)人員的配合，才能很好地完成整個化工設(shè)計。因而對一個化工工藝設(shè)計人員的

39、配合，才能很好地完成整個化工設(shè)計。因而對一個化工工藝設(shè)計人員，不但要求其敬業(yè)并精通化工工藝，而且要求具備較廣泛的其他工程員，不但要求其敬業(yè)并精通化工工藝，而且要求具備較廣泛的其他工程知識，并善于組織各專業(yè)共同完成整個化工設(shè)計工作。知識，并善于組織各專業(yè)共同完成整個化工設(shè)計工作。通過化工設(shè)計這通過化工設(shè)計這一課程，開始學(xué)習(xí)綜合運用己學(xué)到的各專業(yè)知識，無疑是一個重要的開一課程，開始學(xué)習(xí)綜合運用己學(xué)到的各專業(yè)知識，無疑是一個重要的開端。所涉及到的有化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)、端。所涉及到的有化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)、過程機械、化工過程自動化等。過程機械、化工

40、過程自動化等?；ぴO(shè)計的重要性化工設(shè)計的重要性52過程工程過程工程是化學(xué)工業(yè)和石油化工等復(fù)雜系統(tǒng)的核心部分。過程工是化學(xué)工業(yè)和石油化工等復(fù)雜系統(tǒng)的核心部分。過程工程概括了建立和定量分析整個工廠的工藝過程流程的全部工作內(nèi)程概括了建立和定量分析整個工廠的工藝過程流程的全部工作內(nèi)容，并要求過程流程容，并要求過程流程技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、符合安全條例和技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、符合安全條例和綠色化工的要求、易于操作綠色化工的要求、易于操作等。等。包括包括過程開發(fā)過程開發(fā)、過程設(shè)計過程設(shè)計和和過程改善過程改善三部分。三部分。過程開發(fā)過程開發(fā)是指過程的概念設(shè)計和研究的定向評價。是指過程的概念設(shè)計和研究的定

41、向評價。包括：包括：研究部門所研究的過程開發(fā)及評價；研究部門所研究的過程開發(fā)及評價；引進技術(shù)的過程評價；引進技術(shù)的過程評價；新過程的基準(zhǔn)規(guī)?；蛑性囈?guī)模的開發(fā)；新過程的基準(zhǔn)規(guī)?；蛑性囈?guī)模的開發(fā)；過程設(shè)計過程設(shè)計包括預(yù)過程設(shè)計和最終過程設(shè)計。提供建立過程的全部包括預(yù)過程設(shè)計和最終過程設(shè)計。提供建立過程的全部文件與圖紙。文件與圖紙。過程改善過程改善是面對已經(jīng)建成的化工過程，對其進行過程分析，尋找是面對已經(jīng)建成的化工過程，對其進行過程分析，尋找卡脖因素，優(yōu)化操作策略，改革工程設(shè)施等，實現(xiàn)挖潛的目的。卡脖因素，優(yōu)化操作策略，改革工程設(shè)施等，實現(xiàn)挖潛的目的。重點內(nèi)容是過程設(shè)計。重點內(nèi)容是過程設(shè)計。5321

42、世紀(jì)人類面臨著資源、能源世紀(jì)人類面臨著資源、能源及環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為了全球的可及環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為了全球的可持續(xù)發(fā)展，必須大力建設(shè)節(jié)約型社持續(xù)發(fā)展，必須大力建設(shè)節(jié)約型社會，必須發(fā)展會，必須發(fā)展資源節(jié)約型、能源節(jié)資源節(jié)約型、能源節(jié)約型及環(huán)境友好型約型及環(huán)境友好型的現(xiàn)代制造業(yè)。的現(xiàn)代制造業(yè)。應(yīng)該強調(diào)的是，應(yīng)該強調(diào)的是，指導(dǎo)過程設(shè)計指導(dǎo)過程設(shè)計工作的基本方針工作的基本方針是是資源、能源節(jié)約資源、能源節(jié)約法則、環(huán)境友好法則和經(jīng)濟法則法則、環(huán)境友好法則和經(jīng)濟法則。也就是說，按照全球可持續(xù)發(fā)展的也就是說，按照全球可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，必須發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，按戰(zhàn)略需求，必須發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，按照綠色化學(xué)科學(xué)與工程原

43、則，進行照綠色化學(xué)科學(xué)與工程原則，進行多目標(biāo)優(yōu)化，完成過程工程的設(shè)計、多目標(biāo)優(yōu)化，完成過程工程的設(shè)計、分析與評價。分析與評價。現(xiàn)代過程工程現(xiàn)代過程工程化工過程工程發(fā)展的方向是化工過程工程發(fā)展的方向是綠色過程工綠色過程工程程，以及實現(xiàn)過程工程與產(chǎn)品工程，以及實現(xiàn)過程工程與產(chǎn)品工程的結(jié)合。的結(jié)合。54綠色化學(xué)科學(xué)與工程綠色化學(xué)科學(xué)與工程綠色化工過程工程是以綠色化工過程工程是以即即3R為原則，旨在減少或消除為原則，旨在減少或消除有毒害物質(zhì)的使用與生成有毒害物質(zhì)的使用與生成;減少廢棄物并使廢棄物最減少廢棄物并使廢棄物最大限度地轉(zhuǎn)化為再生資源大限度地轉(zhuǎn)化為再生資源;盡可能延長產(chǎn)品使用周期盡可能延長產(chǎn)品使

44、用周期的化工產(chǎn)生過程設(shè)計策略與方法。的化工產(chǎn)生過程設(shè)計策略與方法。Reduce減量化原則減量化原則減少或消除有害物質(zhì)的使用和生成。減少或消除有害物質(zhì)的使用和生成。Reuse再利用原則再利用原則要求制造產(chǎn)品和包裝容器能夠以初始的要求制造產(chǎn)品和包裝容器能夠以初始的形式被反復(fù)使用。形式被反復(fù)使用。Recycle再循環(huán)原則再循環(huán)原則要求生產(chǎn)出來的物品在完成其使用功能要求生產(chǎn)出來的物品在完成其使用功能后能重新變成可以利用的資源，而不是不可恢復(fù)的垃圾。后能重新變成可以利用的資源，而不是不可恢復(fù)的垃圾。 “減量化減量化(Reduce)，再利用，再利用(Reuse)和再循環(huán)和再循環(huán)(Recycle) ”原則原

45、則在在循環(huán)經(jīng)濟中的重要性并不是并列的。循環(huán)經(jīng)濟不是簡單地通循環(huán)經(jīng)濟中的重要性并不是并列的。循環(huán)經(jīng)濟不是簡單地通過循環(huán)利用實現(xiàn)廢棄物資源化，而是強調(diào)在優(yōu)先減少資源消過循環(huán)利用實現(xiàn)廢棄物資源化，而是強調(diào)在優(yōu)先減少資源消耗和減少廢物產(chǎn)生的基礎(chǔ)上綜合運用耗和減少廢物產(chǎn)生的基礎(chǔ)上綜合運用3R原則，原則，3R原則的優(yōu)先原則的優(yōu)先順序是：順序是：減量化減量化再利用再利用再循環(huán)再循環(huán)。55 卡倫堡工業(yè)生態(tài)系卡倫堡工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的成效是極其明統(tǒng)的成效是極其明顯的：它每年能夠顯的：它每年能夠節(jié)約石油節(jié)約石油1.91.9萬噸、萬噸、煤煤3 3萬噸、水萬噸、水6060萬萬立方米，回收并再立方米，回收并再利用了利用了13

46、13萬噸二氧萬噸二氧化碳、化碳、37003700噸二氧噸二氧化硫、化硫、28002800噸硫、噸硫、8 8萬噸石膏等萬噸石膏等所謂工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，就是一批相關(guān)的工廠、企業(yè)組合在一起，它們共生共所謂工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，就是一批相關(guān)的工廠、企業(yè)組合在一起，它們共生共存，相互依賴，其聯(lián)系紐帶是廢物，即這家工廠、企業(yè)的廢物是另一家或存，相互依賴，其聯(lián)系紐帶是廢物，即這家工廠、企業(yè)的廢物是另一家或幾家工廠、企業(yè)的原料。這個系統(tǒng)的最大特點是使資源的利用率達到最高，幾家工廠、企業(yè)的原料。這個系統(tǒng)的最大特點是使資源的利用率達到最高，而將工廠、企業(yè)對環(huán)境的污染和破壞降到最低而將工廠、企業(yè)對環(huán)境的污染和破壞降到最低。 首

47、創(chuàng)者是丹麥的卡倫堡工業(yè)園區(qū)首創(chuàng)者是丹麥的卡倫堡工業(yè)園區(qū)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)56kalundborg工業(yè)園區(qū)工業(yè)園區(qū)火焰氣火焰氣阿斯納斯瓦爾蓋阿斯納斯瓦爾蓋發(fā)電廠發(fā)電廠 挪伏挪伏挪爾迪斯克公司挪爾迪斯克公司（工業(yè)酶）（工業(yè)酶） 斯塔朵爾煉油廠斯塔朵爾煉油廠 養(yǎng)殖廠養(yǎng)殖廠 遠(yuǎn)距供熱遠(yuǎn)距供熱暖棚暖棚吉普洛克吉普洛克建筑材料廠建筑材料廠梯索湖梯索湖飛灰飛灰混凝土混凝土筑路筑路 沉淀物用作沉淀物用作肥料肥料 硫酸廠硫酸廠 蒸蒸汽汽蒸蒸汽汽余熱余熱余熱余熱余熱余熱脫脫硫硫氣氣冷冷卻卻水水廢廢水水硫硫水水水水水水余熱余熱石膏石膏粉煤灰粉煤灰淤泥肥料淤泥肥料57a 新建項目的設(shè)計新建項目的設(shè)計新產(chǎn)品、采用

48、新工藝或新技術(shù)。新產(chǎn)品、采用新工藝或新技術(shù)。這類設(shè)計往往由開發(fā)研究單位這類設(shè)計往往由開發(fā)研究單位提供基礎(chǔ)設(shè)計，然后由工程研提供基礎(chǔ)設(shè)計，然后由工程研究部根據(jù)建廠地區(qū)的實際情況究部根據(jù)建廠地區(qū)的實際情況做出工程設(shè)計。做出工程設(shè)計。a 新建項目的設(shè)計新建項目的設(shè)計58b 再建項目的設(shè)計再建項目的設(shè)計這是由于市場需要，有些產(chǎn)品需這是由于市場需要，有些產(chǎn)品需要再建生產(chǎn)裝置。新建廠的建廠要再建生產(chǎn)裝置。新建廠的建廠條件往往與原廠不同，既使產(chǎn)品條件往往與原廠不同，既使產(chǎn)品的規(guī)格、規(guī)模、工藝完全相同，的規(guī)格、規(guī)模、工藝完全相同，還是要由工程設(shè)計部門重新設(shè)計。還是要由工程設(shè)計部門重新設(shè)計。b 再建項目的設(shè)計再

49、建項目的設(shè)計59獨山子石化乙烯裂解乙烯裂解 遼陽石化乙烯裂解乙烯裂解裝置 大慶石化乙烯裂解乙烯裂解裝置 60c 重復(fù)項目的設(shè)計重復(fù)項目的設(shè)計已有裝置的改造設(shè)計已有裝置的改造設(shè)計 一些老的生產(chǎn)裝一些老的生產(chǎn)裝置，其產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量均不能滿足客戶置，其產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量均不能滿足客戶要求或由于技術(shù)原因，原材料和能耗過要求或由于技術(shù)原因，原材料和能耗過高而缺乏競爭力，或去掉影響產(chǎn)品產(chǎn)量高而缺乏競爭力，或去掉影響產(chǎn)品產(chǎn)量的的“瓶頸瓶頸”，優(yōu)化生產(chǎn)過程操作控制以，優(yōu)化生產(chǎn)過程操作控制以及提高能量的綜合利用率、局部工藝和及提高能量的綜合利用率、局部工藝和設(shè)備改造、更新等等。這類設(shè)計往往由設(shè)備改造、更新等等。這類

50、設(shè)計往往由生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計部門進行。生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計部門進行。c 重復(fù)項目的設(shè)計重復(fù)項目的設(shè)計61大慶石化大慶石化120萬噸萬噸/年年乙烯改擴建工程乙烯改擴建工程 62a 新技術(shù)開發(fā)過程設(shè)計新技術(shù)開發(fā)過程設(shè)計實驗研究實驗研究概念設(shè)計概念設(shè)計中試設(shè)計中試設(shè)計中試中試基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計 開開發(fā)發(fā)項項目目63a 工程設(shè)計工程設(shè)計初步設(shè)計初步設(shè)計技術(shù)設(shè)計（擴大初步設(shè)計技術(shù)設(shè)計（擴大初步設(shè)計 ）施工圖設(shè)計施工圖設(shè)計 無論是新廠建設(shè)還是老廠改造，化無論是新廠建設(shè)還是老廠改造，化工設(shè)計均是不可缺少的環(huán)節(jié)工設(shè)計均是不可缺少的環(huán)節(jié)64概念設(shè)計又稱方案設(shè)計，是設(shè)計人員把自己的工作經(jīng)驗與小試概念設(shè)計又稱方案設(shè)計，是設(shè)計人

51、員把自己的工作經(jīng)驗與小試結(jié)果結(jié)合起來，按未來工業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模進行的假想設(shè)計。結(jié)果結(jié)合起來，按未來工業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模進行的假想設(shè)計。主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：（1 1）提出建立工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的方案。包括原料和產(chǎn)品規(guī)格、）提出建立工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的方案。包括原料和產(chǎn)品規(guī)格、工藝流程、工藝條件、流程敘述、物料衡算、熱量衡算、消耗工藝流程、工藝條件、流程敘述、物料衡算、熱量衡算、消耗定額、設(shè)備清單、生產(chǎn)控制、三廢處理、人員組成、投資及成定額、設(shè)備清單、生產(chǎn)控制、三廢處理、人員組成、投資及成本估算等工作本估算等工作（2 2）討論實現(xiàn)工業(yè)化的可能性）討論實現(xiàn)工業(yè)化的可能性（3 3）提出對將來進行基礎(chǔ)設(shè)計的意見。）提

52、出對將來進行基礎(chǔ)設(shè)計的意見。概念設(shè)計概念設(shè)計65判斷研究的工藝條件判斷研究的工藝條件是否合理是否合理 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是否充分是否充分 提出提出改進方向改進方向 目的目的概念設(shè)計概念設(shè)計 概念設(shè)計是不完整的，只是一種概念設(shè)計是不完整的，只是一種開發(fā)放大方案，不足以作為工程開發(fā)放大方案，不足以作為工程設(shè)計和建設(shè)的依據(jù)。設(shè)計和建設(shè)的依據(jù)。 實現(xiàn)設(shè)計與研究的早期結(jié)合實現(xiàn)設(shè)計與研究的早期結(jié)合66碳五蒸餾中試裝置碳五蒸餾中試裝置 中試設(shè)計的內(nèi)容基本上中試設(shè)計的內(nèi)容基本上與工程設(shè)計相同與工程設(shè)計相同。由于。由于中試裝置較小，一般可中試裝置較小，一般可不畫出管道、儀表、管不畫出管道、儀表、管架等安裝圖紙。架等安裝圖

53、紙。中試設(shè)計中試設(shè)計中試試驗是指介于小試和中試試驗是指介于小試和生產(chǎn)之間的試驗生產(chǎn)之間的試驗 考查小試階段不能充分暴考查小試階段不能充分暴露的問題，在中試時加以露的問題，在中試時加以研究和解決。研究和解決。67任務(wù)：任務(wù)：1 驗證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律驗證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律2 考察從小試到中試的放大規(guī)律考察從小試到中試的放大規(guī)律3 進行在實驗室無法進行的研究項目進行在實驗室無法進行的研究項目中試裝置設(shè)計中試裝置設(shè)計中試裝置設(shè)計應(yīng)注意事項中試裝置設(shè)計應(yīng)注意事項1 在滿足下列條件下，應(yīng)盡量小；在滿足下列條件下，應(yīng)盡量小； a 能滿足試驗任務(wù)能滿足試驗任務(wù) b 設(shè)備、儀表、管件選型容易設(shè)備、儀表、管件選

54、型容易2 應(yīng)選在同類生產(chǎn)裝置的老廠內(nèi)應(yīng)選在同類生產(chǎn)裝置的老廠內(nèi)3 力求避免全流程力求避免全流程4 中試裝置形式上不一定與工業(yè)裝置完全相同，但中試裝置形式上不一定與工業(yè)裝置完全相同，但能反映工業(yè)裝置的特點和規(guī)律能反映工業(yè)裝置的特點和規(guī)律68基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計是新技術(shù)開發(fā)的最終成果，它是工程設(shè)計的依是新技術(shù)開發(fā)的最終成果，它是工程設(shè)計的依據(jù)?；A(chǔ)設(shè)計有些類似于我國的技術(shù)設(shè)計，但又有很大的據(jù)?；A(chǔ)設(shè)計有些類似于我國的技術(shù)設(shè)計，但又有很大的差別。與技術(shù)設(shè)計不同的是基礎(chǔ)設(shè)計除了一般的工藝條件差別。與技術(shù)設(shè)計不同的是基礎(chǔ)設(shè)計除了一般的工藝條件外，還包括了大量的化學(xué)工程方面的數(shù)據(jù)，特別是反應(yīng)工外，還包括了大量

55、的化學(xué)工程方面的數(shù)據(jù)，特別是反應(yīng)工程方面的數(shù)據(jù)，以及利用這些數(shù)據(jù)進行設(shè)計計算的結(jié)果。程方面的數(shù)據(jù)，以及利用這些數(shù)據(jù)進行設(shè)計計算的結(jié)果?；A(chǔ)設(shè)計中還要運用系統(tǒng)工程的理論和計算機模擬技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)計中還要運用系統(tǒng)工程的理論和計算機模擬技術(shù)對工藝流程和工藝參數(shù)進行優(yōu)化，力求降低定額和產(chǎn)品成本工藝流程和工藝參數(shù)進行優(yōu)化，力求降低定額和產(chǎn)品成本及項目投資，提高項目的經(jīng)濟效益?；A(chǔ)設(shè)計中對關(guān)鍵技及項目投資，提高項目的經(jīng)濟效益。基礎(chǔ)設(shè)計中對關(guān)鍵技術(shù)有詳盡的技術(shù)說明和數(shù)據(jù)，工程設(shè)計單位根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計，術(shù)有詳盡的技術(shù)說明和數(shù)據(jù)，工程設(shè)計單位根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計，結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件即可作出完整的工程設(shè)計。結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件即可作出完整的工程設(shè)計?；A(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計是完整的技術(shù)軟件，是技術(shù)開發(fā)階段的研究成果。是完整的技術(shù)軟件，是技術(shù)開發(fā)階段的研究成果。69內(nèi)容內(nèi)容70過程設(shè)計過程設(shè)計過程設(shè)計過程設(shè)計是過程工程中極有意義的一段。通是過程工程中極有意義的一段。通常是指繼過程開發(fā)研究之后直至完成課題全常是指繼過程開發(fā)研究之后直至完成課題全部圖紙的階段。過程設(shè)計階段是總結(jié)過程開部圖紙的階段。過程設(shè)計階段是總結(jié)過程開發(fā)的全部信