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文档简介

1、,工艺工作程序及基本知识,工艺工作程序和基础知识,一、设计过程中的程序文件 公司程序文件 工艺工作手册 二、化工工艺工作流程:设计过程,标准:国家、公司相关的标准,国家法律法规文件 产品标准 产品入门标准(能耗、安全、环保、节水) 环境和职业安全控制 成达公司标准:程序文件 文件和记录的控制程序 项目文件管理规定 技术档案管理规定 设计和开发控制程序 设计输入、设计评审、设计验证、设计输出、设计更改 其他设计规定 设计文件深度规定 专业接口条件规定,设计程序文件 :工艺工作手册,工艺专业职责和任务 工艺专业策划 工艺技术方案评审 工艺各阶段与其它专业的关系 工艺专业工作程序 质量保证程序 工艺

2、文件的编制 设备位号编制、流程图绘制、工艺说明编制 操作原则编制,二、化工工艺设计过程,1、化工工艺的工作内容 2、化工工艺工作流程,1、工艺的工作内容,1)工艺专业设计 单纯的工艺设计工作内容 2)参与项目中的全过程 商务活动(协助确定设计方案、合同附件) 采购、施工、试车、开车活动、性能考核 3)工艺专业的技术管理 设计文件管理 文件归档 设计总结,2、工艺设计过程:1)工艺设计,工艺设计的主要过程 确认工艺设计输入条件 确定工艺设计工作内容 完成设计工作 工艺条件发表 参与项目文件的审查 编制工艺成品 工艺设计的具体工作 工艺计算:物料、热量、设备分析计算 完成工艺的输出条件:流程图绘制

3、、工艺数据表、仪表控制条件表、公用工程条件表 工艺发表 项目文件的审查 成品文件的编制,1、工艺设计过程:1)工艺设计,工艺输入条件 设计基础条件:确定用户的目标 产品的技术方案、技术来源 工艺工作范围:装置、单元、设备 生产规模、年操作日、产品规格 原料规格 公用工程辅助条件 蒸汽、电力、循环水、脱盐水 气候条件:设计温度、设计压力、设计湿度的确定、尘含量、极端气候条件 三废排放要求,节能、节水、安全要求,1、工艺设计过程:1)工艺设计,确定工艺设计的工作内容 确定设计类型及工作 工程设计、总承包项目 成熟产品、成熟技术 新产品、新技术 老厂扩建或改造 确定工艺技术方案 产品规模、产品规格、

4、年操作日、装置规模和组成 主要技术方案、技术提供商 共享的工程资料 工艺设计工作分解和完成 装置总体、装置单元 参与人员的工作分解(按工序或按工艺设计过程),1、工艺设计过程:1)工艺设计,项目的准备工作 老厂的性能测试及改造方案 技术询价书 初步技术方案 专业策划 方案评审 按设计阶段完成设计工作 工艺计算 接口条件编制 工艺发表 成品文件的编制,化工设计过程:方案评审,一般规定:各种设计的工艺方案须评审 引进或购买工艺技术,可不评审,须经室级确认 工艺方案评审内容:新工艺、重大技术方案 技术风险性的评估; 对环境质量的影响程度; 装置运行的可靠程度; 工艺流程及主要设备选型的先进性 安全生

5、产评价,化工工艺设计 :方案评审,成熟技术的方案评审 方案合理性: 满足用户要求:设计输入 工艺流程是否有所改进或创新; 热利用是否充分合理; 主要设备选型的正确性、合理性和经济性; 主要工艺参数的确定依据及工艺装置的一致性; 重要控制方案; 综合能耗; 工艺装置所采取的环境保护措施; 工艺装置所采取的安全保护措施 工艺装置长周期运行的可靠性 开停车操作的难易程度 变工况操作的适用性 各项性能保证指标,化工工艺设计:工艺计算细解,准备工作,确定工艺方案:找资料定水平定参数 找资料 公司完成的同类产品的设计成品资料 外商工艺包、报价、技术交流资料 国内行业的统计资料产品入门规定 行业技术年会等会

6、议资料专业期刊报道 化工产品信息 行业产品设计手册 定水平:确定项目的技术水平 产品规格产品消耗能耗水平环保水平控制水平节水 定参数:主要设备的关键操作参数:温度压力组分 反应器机泵蒸汽系统废热回收网络,1)工艺设计:工艺物热计算,工艺设计工作细化:工艺计算 确定工艺流程:已有的技术(公司、国内外) 参照公司国内外成熟产品的技术流程和参数 工厂现有的流程和操作参数 产品设计手册的流程和参数 编制工艺模拟计算程序:ASPEN 、PROII、自编程 单元计算模块选择、关键反应模型和控制参数 单元物性参数的确定:气液平衡模型及二元交互作用参数 热量平衡和蒸汽平衡计算 流程模拟计算/多工况计算 优化设

7、计计算 节能改造的选择原则:35年回收投资 性能测试计算,工艺计算细化:设备分析计算,单元设备分析计算:参照化学工程手册的单元计算方法 主要的参考资料:化学工程手册(第二版)、化工工艺手册第三版、PERRY化学工程(第六版) 主要的单元设备分类 反应器:各种反应器,均相、非均相固定床、流化床催化、非催化,气液、气固、气液固,新型反应器 精馏塔吸收塔、萃取塔 特殊的过滤器、分离器 传热设备(换热器、炉子) 结晶过滤 干燥 透平及机泵 分离器及容器:丝网分离器计算 各种槽罐的设备系列参数 锅炉系列容器的计算:热工计算手册或定型产品,工艺计算细化:设备分析计算,程序计算 单元设备程序分析计算:工业炉

8、、换热器、各种塔器 工业炉:PFR程序计算 换热器:各种换热器HTFS计算,特殊的厂商完成 塔器计算: 吸收精馏萃取工艺计算由ASPEN PROII程序 水力学计算:化学工程手册工艺设计手册的单元计算方法 内件计算:传质内件、塔板填料,气液分布器 成熟产品的工厂实际数据内件形式填料高度塔板数等 手算、编程计算:反应器、分离器、贮槽(罐) 反应器计算 找已有的成熟产品的设计计算方法及程序 程序计算:合成氨甲醇制氢装置的转化PFR计算 催化反应器计算 成熟产品反应器计算:参照产品设计手册 催化剂厂商计算 国内外同类生产装置的数据(设备规格催化剂操作参数) 分离器及容器:丝网分离器计算:设计标准(H

9、G、SH)和化学工程手册 各种槽罐的设备系列参数 锅炉系列容器的计算:热工计算手册或定型产品,化工工艺设计 :工艺条件表,发表条件的次序 一次发表设计条件 工艺说明、工艺流程图、物料表、过程设备表 工艺室内部条件:工艺数据表包括换热器、工业炉、塔器、机泵、空分、空压、分析项目一览表 二次发表条件 设备数据表(反应器、分离器、机泵、塔器等) 设备布置图 装置控制条件(不包括机泵) 装置联锁逻辑条件 三次发表条件:内部外部完成的设备分析数据表 换热器、炉子、塔器分析数据表 蒸汽平衡图、或用汽条件表;化水、冷却水条件表 电气、电讯条件,1、工艺设计:条件编制,工艺设计条件编制 工艺说明:原理流程叙述

10、多工况描述特殊要求 工艺流程图、物料平衡表(多工况生产初期末期规模变化) 各种类型设备条件表:工艺专业内部下游专业正式条件 设备过程表(版次温度压力特殊保温防腐要求) 建议布置图 仪表控制条件表:温度压力流量液位复杂控制事故停车 分析项目一览表在线分析项目 概算技经条件:催化剂及化学药品、产品消耗定员 三废条件 电气条件表(用电设备阀特殊照明)、通风条件 电讯条件车间通讯、工厂视频监视 开停车操作说明,予试车特殊的钝化、清洗要求 安全备忘录、技术风险备忘录,化工工艺设计 :条件表编制,仪表及控制系统的设计:监视、分析、控制生产过程 监视仪表:温度、压力、流量、分析等的显示、计量累计、历史曲线

11、进出界区的产品、原料、蒸汽等设置流量(带温压补偿) 控制仪表:控制生产过程、单元设备主要最佳操作工况控制 单控制系统:温度、压力、流量、液位的控制 汽包液位应设多套,参与联锁的与正常控制分开 燃料压力:超压、低压联锁与切断 复杂控制系统:工艺需要的多参数的控制系统 反应器的多进料比例调节、温度、压力串级控制、汽包的多参数控制 压缩机控制:转速控制、防踹振控制、机组安全控制 进口参数控制、润滑油系统等 蒸汽系统控制 ESD系统设计:事故引发的装置整体、单系统、局部生产装置、单个反应器的联锁停车 控制阀的泄露等级要求 调节阀、流量孔板的设置位置:单相流管道,化工工艺设计 :工艺说明的编制,工艺工程

12、设计说明的内容:对下游专业 开停车说明:原始开车、冷态、热态开车、停车(事故、计划) 材料要求 腐蚀介质 特殊工况下的传热设备的壁温与露点 冲刷、磨损说明 流体特性要求自流和排净:易凝固、易堵、结冻、结晶、结疤 放空火炬与阻火器 现场巡查与现场仪表 设备保温(保冷)要求 工艺操作条件、安全备忘录、泄漏源评估、以及爆炸源分析等,化工工艺设计:设备布置,建议布置图 成熟产品的装置布置图 新产品的设备布置原则: 参考化工工艺设计手册、公司布置专业的工作手册 工艺流程、物料特性 遵守相关的设计规范 设备操作、安装、检修要求 设备更换内件(催化剂、填料) 原材料、产品的贮存、装卸、运输 现场巡查与现场仪

13、表 设备保温(保冷)要求 风向要求:有毒介质、腐蚀介质设备在下风向 安全距离:有毒、易燃易爆介质设备 整齐、美观,化工工艺设计:公用工程条件,辅助工程设计 脱盐水:规格、参数; 工艺回用水条件:温度、压力、组分 循环水 污垢系数 进水、回水的温度、压力 对水中杂质的要求 电气条件 工艺控制要求 电讯条件:生产电话、对讲机、电视监视 特殊场所照明要求 静电防护 通风要求:密闭场所有毒、易燃介质换风、采暖要求 建筑的抗爆:只针对石化项目的控制室,工艺设计:项目文件审查,项目内内部审查 总图会议 工艺包审查 PID内审 PID外审 HAZOP审查 Hazard and operability rev

14、iew 危险及可操作性审查 爆炸危险区域审查 PDS模型审查,工艺设计:参与项目中的活动,设计评审(项目外的设计会议设计审查等) 环评大纲、环评、安评、节能减排、可研、初设审查 参与项目的技术谈判 询价、合同技术谈判(引进和购买第三方技术) 参与项目的采购服务:包单元或单元设备 编制询价文件、技术规格书、技术谈判、技术评定 参与项目的施工试车 设计交底、施工、三查四定 参与编制予试车、开车方案、性能考核程序 装置开车、性能考核 设计回访和设计修改 设计文件整理(最终成品),1)工艺设计活动:专业管理,工艺专业的技术管理 工艺策划、技术方案评审 专业管理:项目文件和接口条件的管理 项目文件的归档

15、 成品文件入库 工艺设计的最终版 工艺总结:项目关键信息的归档整理 原料特性、主要技术流程、装置消耗及能耗、装置投资、超限设备特性、关键设备规格;装置占地、环保、节水指标 项目现场更改的文件的整理:更改原因分析、过程技术完善修改建议、产品设计规定,工艺设计活动:工程管理,专业在项目过程中的管理 专业策划 工艺方案评审 专业运作方式(设计文件的复用,计算软件的开发和应用) 工艺专业的工作分解 主要设计进度:分阶段计划 工艺设计进度:设计、校审、条件发表、项目会议、成品提交 人员组成及分工 工艺专业重要会议 项目进度计划、工作报表 质量保证措施 专业协调,工艺设计:工艺成品编制,工艺成品文件的编制

16、 工艺说明、工艺流程图、物料表、设备表 工艺操作原则 开车方案、操作规程(总包项目)性能测试程序 包单元的请购文件、技术规格书 化学药品规格、催化剂规格、填充物规格 性能考核报告 编写设计总结,化工工艺:成品文件归档,公司入库资料:纸版、电子版 工艺流程图 包括工艺流程、蒸汽平衡图、循环水平衡图 物料平衡表 设备表 操作原则 采购数据表:给业主 填充物采购数据表 化学药品数据表 催化剂采购数据表 工艺内部资料归档:专业组指定目录 工艺计算书、工艺发表条件电子版及上述成品文件电子版 项目试车总结、性能考核报告 项目设计总结,化工工艺工作:试车,装置试车和性能考核 单体试车 予试车 系统吹扫、气密

17、性试验、脱脂、烘炉、锅炉水化学清洗 溶液系统(精馏系统)准备、催化剂装填、吹灰 系统置换 低温系统的冷却 装置试车 联动试车 原始开车:蒸汽系统建立、催化剂还原或活化、化工投料 按系统或独立装置进入轻负荷生产 装置轻负荷生产 试车过程中出现的违反安全的操作:提交安全备忘录,化工工艺工作:性能考核,性能考核:新装置和老厂改造 装置达到满负荷生产 装置生产满负荷运转时间超过1个月 工厂预考核完成 性能考核程序:连续72小时 编制性能考核程序:确定考核时间、内容计量仪表、计算方法、考核表 统一认定计量仪表:原料、产品、副产品、原辅材料的计量及计算 选定记录的项目、频率 分析项目及频率:原料、产品、过

18、程中关键控制组分 压缩机参数(工艺介质和驱动蒸汽):温度、压力、流量、转速、功率 公用工程:脱盐水、循环水、蒸汽等 用电设备功率:24小时累计 性能考核计算:模拟计算、压缩机及驱动透平效率计算 装置性能计算:实测性能、性能偏差的计算、最终考核性能 完成性能考核报告,化工工艺设计全过程,商务活动:项目规划、前期、技术交流、合同附件 设计输入:设计基础(原材料、规格、产量、能耗、环保、安全指标 工艺策划:装置组成、技术方案、设计模式、分工、进度 方案评审 完成工艺设计工作 工艺条件发表 参与项目的设计活动 成品文件及归档 装置试车和性能考核,工艺设计专业技能要求 1,良好的专业素质: 基本的化工设

19、计理论的掌握程度 化工原理(物料热量流体流动传质传热计算等) 典型化工单元计算,传热传质单元的分析计算 化工反应动力学和关键反应设备计算 对化工模拟程序的掌握程度:ASPEN PROII 相关计算机的设计工具:CAD绘图等 典型的化工控制原理 安全生产原则 常用设计手册:化学工程手册、化工工艺设计手册、专业设计手册,工艺设计专业技能要求 2,与设计品种相关的知识和技能 化工产品的主要工艺过程、特点 当前的技术水平状态(国际国内水平) 关键的设备计算方法:专业设计手册 主要的控制方案 紧急事故安全停车程序 最新技术进展方向 节能减排技术及应用 事故及处理 项目的全过程服务、商务、设计、采购、试车指导 专业、行业杂志、信息,化工工艺设计过程:文件程序,将专业知识转换为工程设计文件的能力 熟悉设计程序文件:公司文件及工艺工作手册 熟悉专业关系和专业技术接口条件 熟悉相关专业工程图纸的表示方法 系统专业PID、管道命名表 管道平面布置图、管道空视图、管道材料表 设备制造图 仪表联锁逻辑图 良好技术专业技能 团队合作,工艺设计过程 :前期设计 (1),设计的前期工作,可行性:市场、技术水平、投资、效益、节能、环保、安全、节水论述 技术咨询工作

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