Analysis,Synthesis,and Design of Chemical Processes工藝流程圖的種類

工藝流程圖的種類化工行業(yè)通常應(yīng)用的流程圖有多種，如工藝物料流程圖、能量流程圖、工藝流程圖、管道與儀表流程圖等。（一）工藝物料流程圖通常在完成系統(tǒng)的初步物料平衡與能量平衡計(jì)算之后繪制，主要反映化工計(jì)算的成果，使設(shè)計(jì)流程定量化，見圖2.1。1、用途用來描述化工生產(chǎn)裝置總的流程概況,為大型聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)組織與調(diào)度、過程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，以及項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2、主要結(jié)構(gòu)特征①圖面由帶箭頭的物流線、設(shè)備圖形、物料平衡表（或工藝數(shù)據(jù)）和標(biāo)題欄構(gòu)成；②在物流線上要標(biāo)注物料的種類、組成、流向與流量；③需要標(biāo)注主要設(shè)備的名稱、位號或特性參數(shù)。3、繪制方法①設(shè)備的表示方法設(shè)備圖形按設(shè)備外形繪制，但此時(shí)由于尚未進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)，外形不必精確，有的設(shè)備還可以簡化成符號的形式。②物流線的表示方法設(shè)備之間的流程線用帶箭頭的粗實(shí)線表示，箭頭盡量標(biāo)注在設(shè)備的進(jìn)出口處或拐彎處；物流線有壓力變化的地方，要畫上閥門以表示壓力等級的區(qū)別，其它閥門不在圖上表示；輔助物料和公用物料連接管只繪出與設(shè)備連接的一小段，以箭頭表示進(jìn)出流向，并注明物料名稱或用代號表示。③線型規(guī)定粗實(shí)線：物料線中粗線：輔助物料線、公用物料線細(xì)實(shí)線：表格線、指引線④字號規(guī)定按HG/T20519-2009的規(guī)定執(zhí)行。工藝物料流程圖是在工藝方案流程圖的基礎(chǔ)上繪制的，用圖形和表格相結(jié)合的形式來反映設(shè)計(jì)中物料衡算和熱量衡算結(jié)果的圖樣。它在方案流程圖上主要增加如下3項(xiàng)內(nèi)容：①在設(shè)備位號及名稱的下方加注設(shè)備特性數(shù)據(jù)或參數(shù)；②在流程的起始處以及物料產(chǎn)生變化的設(shè)備后，列表注明物料變化前后其組分的名稱、流量(kg/h)、摩爾分?jǐn)?shù)等參數(shù)及各項(xiàng)的總和，實(shí)際書寫項(xiàng)目依具體情況而定；③繪制圖框和填寫標(biāo)題欄。（二）能量流程圖1、用途主要用來描述界區(qū)內(nèi)主要消耗能源的種類、流向與流量，以滿足熱量平衡計(jì)算和生產(chǎn)組織與過程能耗分析的需要。見圖2.2。2、主要結(jié)構(gòu)特征①用帶箭頭的能流線表示能量的流向，用方框表示生產(chǎn)車間（工段）；②在能流線上方需標(biāo)注能源的種類與數(shù)量；③圖面上進(jìn)、出系統(tǒng)的熱損

610排水13108熱損5349熱損16熱損410熱損98煙氣1216排渣查322排水9697排水20646尾氣466原料車間熔燒車間凈化車間干燥車間轉(zhuǎn)化車間成品車間熱損447原料礦98空氣16電1293燃煤1762空氣227水1293水10526溶解熱6116反應(yīng)熱24158反應(yīng)熱4470單位：×103kJ水5030稀釋熱1497某硫酸廠能量平衡圖

（三）工藝流程圖常見的工藝流程圖按其內(nèi)容及使用目的不同大致分為以下四種：1、全廠總工藝流程圖（或物料平衡圖）通常由工藝人員完成系統(tǒng)的初步物料平衡與能量平衡計(jì)算之后繪制。對于一般的綜合性化工廠，常稱之為物料平衡圖。（1）用途：用來描述大型聯(lián)合企業(yè)（或全廠）總的流程概況，可為大型聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)組織與調(diào)度、過程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，以及項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。（2）主要結(jié)構(gòu)特征①圖面由帶箭頭的物流線與若干標(biāo)明車間（工段），以及物料名稱的方框構(gòu)成；②方框內(nèi)需標(biāo)明車間的名稱，在物流線上方需標(biāo)注物流的種類、來源、流向、流量與組成已內(nèi)酰胺車間丙烯睛車間硫銨回收車間合成氨車間來自××來自××來自××來自××90％丙烯14480t/y去倉庫去××去××去××去倉庫硫銨4000t/y氰化鈉5000t/y液氨5600t/y產(chǎn)品7500t/y乙睛1200t/y液氨5600t/y氧氣950Nm3/y某化纖廠物料平衡圖

2、方案流程圖(工藝流程草圖)通常是在物料平衡圖的基礎(chǔ)上繪制的，見圖2.4。常用于化工過程的初步設(shè)計(jì)，也可作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。（1）用途：主要用來描述化工過程的生產(chǎn)流程和工藝路線的初步方案。（2）主要結(jié)構(gòu)特征①表達(dá)化工生產(chǎn)過程的一種示意性圖樣；②以工藝裝置的主項(xiàng)為單元進(jìn)行繪制，按工藝流程順序，將設(shè)備和工藝流程線從左至右展開畫在同一平面上，并附以必要的標(biāo)注和說明；③初步設(shè)計(jì)時(shí)，可不加控制點(diǎn)、邊框與標(biāo)題欄，對圖幅無嚴(yán)格要求，也不必按圖例繪制流程圖，但必須加注設(shè)備名稱與位號。E04011

一氨冷器E04021

二氨冷器V04011

油分離器E04031

冷凝器T04011氨合成塔E04041

冷卻排管V04021

氨分離器C0401循環(huán)機(jī)E0402V0401V0402E0404冷卻水弛放氣合成氣液氨液氨排油氣氨E0403T0401E0401C0401某合成氨廠方案流程圖

（3）繪制方法①設(shè)備的畫法方案流程圖中的設(shè)備用輪廓示意圖表示，采用細(xì)實(shí)線繪制。一般不按比例繪圖，但要反映出設(shè)備的相對大小及高低位置。設(shè)備上重要管口的位置，應(yīng)大致符合實(shí)際情況。作用相同的多臺設(shè)備，可只畫一套，備用設(shè)備可省略不畫。②流程線的畫法主要物料流程線用粗實(shí)線畫出，輔助物料的流程線用中粗線畫出。流程線一般畫成水平線和垂直線，轉(zhuǎn)彎一律畫成直角（即：橫平豎直）。流程線發(fā)生交錯(cuò)時(shí)，同一物料按“先不斷后斷”的原則斷開其中一根；不同物料的流程線交錯(cuò)，主物料線不斷，輔物料線斷，即“主不斷輔斷”。在兩設(shè)備之間的流程線上，至少應(yīng)有一個(gè)流向箭頭。3、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖由物料流程、控制點(diǎn)和圖例三部分組成。在完成設(shè)備設(shè)計(jì)，過程控制方案設(shè)計(jì)之后繪制的，見圖2.5。以方案流程圖為依據(jù)，綜合相關(guān)設(shè)計(jì)結(jié)果，經(jīng)進(jìn)一步修改、補(bǔ)充和完善后繪制的圖樣。（1）用途：與方案流程圖一樣，但其內(nèi)容表達(dá)更為詳細(xì)，主要反映車間內(nèi)部的工藝流程與控制方案。

×××化肥廠

工程名稱職責(zé)簽字日期單元項(xiàng)目設(shè)計(jì)合成工段帶控制點(diǎn)設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)校核工藝流程圖圖號 審核 ××××－668－××××年×月×日比例第張共張E0401E0402V0401E0403T0401V0402C0401E0404弛放氣排油E0404冷卻排管E04011

一氨冷器E04021

二氨冷器V0401.

油分離器E0403.

冷凝器T0401.

氨合成塔C0401循環(huán)機(jī)PI402PI402PI403FR401TI401-1PI401TIPI406401-2PSVI401PSVI402TRC401TI402PI402TR401TI402-3FR402HIC401PI405TR402TI402-4VT0403－150－B2F01AG0407－250－B3F02PG0404－100－B32L01PG0403－100－BL01混合氣PG0401－50－B32L01AL0401－50－B3F02AL0404－50－B3F02PG0411－100－B32L01AL0406－50－B3F02CWR0401－200－B2F01CWS0401－200－B32L01PG0401－100－B32L01VT0404－15－B3F02PG0409－100－B3L01PG0408－100－B3L01PG0407－80－B3L01PG0405－80－B3L01PG0402－50－B32L01VT0401－25－B3F02VT0402－80－B3F02氣氨去××液氨來自貯槽液氨來自貯槽管道號

材質(zhì)＋等級壓力代號＋保溫等級公稱直徑,mm工段號＋順序號物料代號AL0404－50－V3F02物料代號自控與儀表P－壓力I－指示AG－氣氨T－溫度J－記錄AL－液氨F－流量C－控制PG－工藝氣體H－液位R－記錄BD－排污盤面安裝儀表VT－放空氣就地安裝儀表CWS－冷卻水上水調(diào)節(jié)閥閘閥CWR－冷卻水回水角閥截至閥PG0401－100－B32L01冷卻水AL0405－25－B32L01某化肥廠合成工段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖

（2）主要結(jié)構(gòu)特征①按工藝流程順序從左至右展開，按圖例詳細(xì)畫出相關(guān)設(shè)備和輔助裝置的外形與相對位置，并配以帶箭頭的物料流程線，同時(shí)在流程圖上需標(biāo)注出物料名稱，管道規(guī)格與管段編號、控制點(diǎn)的代號、設(shè)備的名稱與位號，以及必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。②在流程圖上按標(biāo)準(zhǔn)圖例詳細(xì)繪制需配置的工藝控制用閥門儀表、重要管件和輔助管線與相對位置，以及自動(dòng)控制的實(shí)施方案等有關(guān)圖形，并詳細(xì)標(biāo)注儀表的種類等；③圖上需給出圖例，圖框與標(biāo)題欄，以及設(shè)備位號與索引等。4、工藝管道及儀表流程圖以帶控制點(diǎn)的工藝流程圖為依據(jù)，通過與各相關(guān)技術(shù)人員的反復(fù)協(xié)商，并綜合相關(guān)技術(shù)人員提供的最終設(shè)計(jì)結(jié)果，經(jīng)進(jìn)一步修改、補(bǔ)充和完善后繪制的圖樣。工藝管道及儀表流程圖是工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、管道布置設(shè)計(jì)和自控儀表設(shè)計(jì)的綜合結(jié)果，也是工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最后成品，見圖2.8。（1）用途：是化工生產(chǎn)裝置安裝與施工必需的技術(shù)文件和法律依據(jù)，也是操作運(yùn)行、開停車、事故處理和檢修的指南。（2）主要結(jié)構(gòu)特征①按工藝流程順序從左至右展開，按圖例詳細(xì)畫出全部設(shè)備、機(jī)器、輔助裝置，以及管道和儀表的圖形和相對位置，并詳細(xì)標(biāo)注設(shè)備的名稱與②按標(biāo)準(zhǔn)圖例詳細(xì)繪制需配置的工藝控制和取樣用的閥門，各類儀表，所需的全部物流管線、管件、輔助管線和公用工程管線的相對位置，以及自動(dòng)控制的實(shí)施方案等有關(guān)圖形，并詳細(xì)標(biāo)注管道和儀表的種類、物流方向與工藝技術(shù)要求，以及必要的尺寸、數(shù)據(jù)等；③給出圖例，圖框與標(biāo)題欄，以及不同流程圖的銜接代號與索引等?；ぶ茍D│化工工藝流程圖T511PI511PI512PJI515TIJ101LIJ522TIJ103TIJ102自V202去T503自T503PG5032－219N1E-HPL5112－38VE5013－108L2EPL5111－273N2E－HVE5014－f38PG5142－25PL5141－45CWR5514－76f45CWS5514－76PL5181－38M1E－CPL5514－65L1B25/20RWR5516－57M2E－CRWS5516－57M2E－CPL5030－3232/50PL5036－57RWR5515－57M3E－C去罐區(qū)去T501PL5131－32N3EPL5034－32PL5122－32PL5132－32N3E截至閥調(diào)節(jié)閥取樣閥針形閥盲法蘭保溫保冷阻火器液位計(jì)PL5035－18N1E－H管道序號工段序號物料代號公稱直徑就地安裝集中盤面安裝儀表代號T－溫度P－壓力F－流量L－液位C－控制I－指示J－記錄物料代號PL－工藝液體PA－分析物料CWR－循環(huán)上水CWS－循環(huán)下水RWR－鹽水上水RWS－鹽水下水VE－真空系統(tǒng)f25P513a、b回流泵E514精酯冷凝器V512精酯回流罐FJI511LIC520PL5036－57圖號××自V504FJI523TI51132/2020/3232/5032/2525/2020/2525/32PL5113－38PL5121－32N4E25/20RWS5515－57M3E－CRWR5516－45RWS5026－45f25RWR5516－45PL2021－15P4EPL2022－15N5ERWS5515－57RWS5515－57RWS5515－57PA5011－15PA5012－15PA5011－15管道代號圖例轉(zhuǎn)子流量計(jì)E514V512E518E515bB513aB513b隔熱代號管道材質(zhì)順序號壓力等級×××化纖廠工程名稱職責(zé)簽字日期 單元項(xiàng)目設(shè)計(jì)丙烯酸甲酯車間設(shè)計(jì)階段施工設(shè)計(jì)校核管道及儀表流程圖 審核××××－668－××××年×月×日 比例第張共張圖號××T511提純塔V515a精酯中間槽V515b精酯中間槽V515c精酯中間槽E518精酯冷卻器

V515bV515aV515c返回（四）輔助管道系統(tǒng)圖和蒸汽伴管系統(tǒng)圖輔助管道系統(tǒng)圖和蒸氣伴管系統(tǒng)圖是管道與儀表流程圖的一種附加說明圖紙

，見圖2.6。（1）用途：一般輔助管道分支多，管徑改變多等原因,若在同一張圖紙上一并表示,往往會使圖面變得更為復(fù)雜，不利于閱讀。工程上常以輔助管道系統(tǒng)圖和蒸氣伴管系統(tǒng)圖作為流程圖的補(bǔ)充，這樣既可使流程圖圖面清晰，易于閱讀（2）主要結(jié)構(gòu)特征①按介質(zhì)類型與系統(tǒng)分別繪制，表達(dá)方法與工藝流程圖有些相似，用粗實(shí)線繪制輔助管道系統(tǒng)，用細(xì)實(shí)線畫出管道上的全部閥門、控制點(diǎn)等符號；②可不按比例用細(xì)實(shí)線畫出蒸汽分配站，在支管引向設(shè)備處畫一細(xì)線長方框，框內(nèi)注明設(shè)備位號；③需對所有管線進(jìn)行編號及標(biāo)注；④當(dāng)蒸氣伴熱管道較多的時(shí)候，需單獨(dú)繪制蒸氣伴管系統(tǒng)圖，以表示各工段蒸氣分配和冷凝水收集的詳細(xì)情況?；ぶ茍D│化工工藝流程圖×××化工廠工程名稱職責(zé)簽字日期××車間單元項(xiàng)目設(shè)計(jì)輔助管道系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)階段施工設(shè)計(jì)校核（蒸汽凝結(jié)水部分）圖號審核×××－702－××2003年×月×日比例第張共張

CHI102－25DH102－50103H－106預(yù)熱器CHI103－25DH103－50104H－108預(yù)熱器CHI104－25DH104－50105加熱器H－109預(yù)熱器CHI105－25DH105－50106加熱器H－109脫氣塔CHI106－25DH106－50107102H－103101101DH101－80DH101－60DN40DH108－6050×25CH107－50CH107－60CHI101－15至外管至外管PZPZPZPZPZPZPZPZ圖例疏水閥保溫管截止閥閘閥控制閥角閥放空管孔板流量計(jì)變徑管盲板

某化工廠蒸汽及凝結(jié)水部分輔助管道系統(tǒng)圖

返回序號名稱Kg/hW/%1乙苯191182對二甲苯191183間二甲苯424404鄰二甲苯25424

合計(jì)1060100序號名稱Kg/hWi%1乙苯17.52.02對二甲苯19021.53間二甲苯42247.84鄰二甲苯25428.7

合計(jì)883.5100序號名稱Kg/hWi%1乙苯173.598.32對二甲苯1.00.573二甲苯2.01