化工工藝流程設(shè)計(jì)任務(wù)和步驟

化工工藝流程設(shè)計(jì)任務(wù)和步驟（一）工藝流程圖的設(shè)計(jì)任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)和車間布置設(shè)計(jì)是決定整個(gè)車間（裝置）基本面貌的關(guān)鍵性的步驟，對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)和管路設(shè)計(jì)等單項(xiàng)設(shè)計(jì)也起著決定性的作用。流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括兩個(gè)方面：一是確定生產(chǎn)流程中全部生產(chǎn)過(guò)程的具體內(nèi)容、順序和組合方式，達(dá)到由原料制得所需產(chǎn)品的目的；二是繪制工藝流程圖，要求以圖解的形式表示生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)原料經(jīng)過(guò)各個(gè)單元操作過(guò)程制得產(chǎn)品時(shí)，物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用了哪些化工過(guò)程和設(shè)備，再進(jìn)一步通過(guò)圖解形式表示出化工管道流程和計(jì)量控制流程。（二）工藝路線確定的步驟1、搜集資料，調(diào)查研究要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，有計(jì)劃、有目的地搜集國(guó)內(nèi)外同類型生產(chǎn)廠的有關(guān)資料，包括技術(shù)路線特點(diǎn)、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、三廢治理以及各種技術(shù)路線的發(fā)展情況與動(dòng)向等技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料。掌握國(guó)內(nèi)外化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)的資料，僅靠設(shè)計(jì)人員自己搜集是不夠的，還應(yīng)取得技術(shù)信息部門的配合，有時(shí)還要向咨詢部門提出咨詢。搜集設(shè)計(jì)資料的原則和步驟（1）資料的完整性全面的、完整的資料數(shù)據(jù)能夠反映客觀事物的全過(guò)程，才能用于設(shè)計(jì)。（2）資料的正確性正確的資料數(shù)據(jù)具有再現(xiàn)性，能反映客觀事物的本質(zhì)規(guī)律，才能用于設(shè)計(jì)。（3）資料的適用性科學(xué)技術(shù)都是有條件依據(jù)的，搜集資料要嚴(yán)格注意資料的適用條件。（4）資料的恰當(dāng)性資料年代的差異會(huì)造成技術(shù)上的不同，在整理、分析資料時(shí)應(yīng)注意資料恰當(dāng)性，不可盲目一味追求先進(jìn)性，要綜合考慮整個(gè)設(shè)計(jì)的技術(shù)水平與建設(shè)項(xiàng)目的投資總額。2、確定方案，落實(shí)設(shè)備設(shè)備是完成生產(chǎn)過(guò)程的重要條件，是確定技術(shù)與工藝流程的時(shí)必然要涉及到的因素，因此要足夠重視。①確定生產(chǎn)線數(shù)目大型裝置與相同生產(chǎn)能力的數(shù)個(gè)小型裝置相比優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約建設(shè)投資，占地少，自動(dòng)化程度高等；缺點(diǎn)：附屬設(shè)備貴，大都無(wú)備用設(shè)備，出故障只好停車；若以單生產(chǎn)線的大型裝置與生產(chǎn)能力相同的雙生產(chǎn)線小型裝置相比，開(kāi)工率高時(shí)，則大型裝置的經(jīng)濟(jì)效益好。假如開(kāi)工率不足或生產(chǎn)負(fù)荷常變化，尤其是幾種牌號(hào)的產(chǎn)品經(jīng)常換產(chǎn)時(shí)，則雙線小裝置的經(jīng)濟(jì)效益好。因此對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模較大，涉及到是否實(shí)施大型化時(shí)需仔細(xì)分析比較。②確定操作方式盡量采用連續(xù)化操作方式。有時(shí)也采用間歇與連續(xù)聯(lián)合操作化方式。有些過(guò)程采用間歇操作反而更有利些，如用蒸餾釜處理精餾塔塔釜的高沸點(diǎn)殘液。③確定主要生產(chǎn)過(guò)程先抓住全流程的核心---反應(yīng)過(guò)程,從它入手來(lái)逐步建立與之相應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程。即原料→預(yù)處理過(guò)程→反應(yīng)過(guò)程→產(chǎn)物后處理。④確定輔助過(guò)程降低能耗，提高能量利用率的過(guò)程。如反應(yīng)熱、位能、靜壓能等的利用。三廢處理過(guò)程。為穩(wěn)定生產(chǎn)而設(shè)立的過(guò)程(如緩沖、中間貯存)。⑤合理確定操作條件如高壓反應(yīng)過(guò)程，要求在原料貯罐到反應(yīng)器間必須設(shè)立升壓過(guò)程和相應(yīng)的壓縮機(jī)，而在反應(yīng)器到產(chǎn)品間必須設(shè)立減壓過(guò)程和相應(yīng)的設(shè)備。又如確定了反應(yīng)器內(nèi)的操作溫度和允許波動(dòng)范圍，就要相應(yīng)地設(shè)立供熱或移熱設(shè)施及手段(如夾套內(nèi)泠管等)，同時(shí)建立自動(dòng)調(diào)劑溫度的控制系統(tǒng)。⑥考慮流程的彈性和進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)即全流程設(shè)計(jì)要考慮綜合生產(chǎn)能力的彈性：應(yīng)估計(jì)全年生產(chǎn)的不均衡性,各過(guò)程間所選設(shè)備的操作周期及其不均衡性,還要考慮因生產(chǎn)管理和外部條件等因素可能產(chǎn)生負(fù)荷的波動(dòng),這些均通過(guò)調(diào)研和參加生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)確定彈性的適宜幅度。對(duì)設(shè)備的余度的考慮：原則上既不超過(guò)又不少于設(shè)計(jì)負(fù)荷,并且盡可能使各臺(tái)設(shè)備的能力一致,以避免由于設(shè)備能力不平衡而造成浪費(fèi)。在考慮了全裝置的彈性和各設(shè)備的余度以后,就可進(jìn)行設(shè)備選型和設(shè)計(jì)計(jì)算了。⑦確定控制系統(tǒng)要根據(jù)各過(guò)程間是如何連接的、各過(guò)程又靠什么操作手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的等等來(lái)確定它們的控制系統(tǒng)。要考慮正常生產(chǎn)、開(kāi)停車和檢修所需的各個(gè)過(guò)程的連接方法,此外還要增補(bǔ)遺漏的管線、閥門、過(guò)濾密封系統(tǒng),以及采樣、放凈、排空、連通設(shè)施,逐步完善控制系統(tǒng)。注意：在這個(gè)過(guò)程中，與自控專業(yè)共同商定控制水平,進(jìn)而設(shè)計(jì)全流程的控制系統(tǒng)和儀表系統(tǒng),畫(huà)在流程圖上，完成PID。⑧逐步完善和簡(jiǎn)化所設(shè)計(jì)的流程要從各方面著手來(lái)逐步完善和簡(jiǎn)化：考慮到開(kāi)停車和事故處理等問(wèn)題，因而設(shè)置事故貯槽，增加備用設(shè)備以利于必要時(shí)可以切換使用。有時(shí)需設(shè)置自動(dòng)往聚合設(shè)備內(nèi)加終止劑的裝置。盡量簡(jiǎn)化對(duì)水汽泠凍系統(tǒng)的要求，盡可能采用單一系統(tǒng)。當(dāng)裝置本身需要用到幾種不同壓力的蒸汽時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能簡(jiǎn)化或統(tǒng)一對(duì)蒸汽壓力的要求。盡量減少物料循環(huán)量，在切