化工厂设计的内容与程序

1、2021-9-71化工厂设计包括工艺设计和非工艺设计，工艺设计是化工厂设计的核心，决定了整个化工设计的概貌。非工艺设计是以工艺设计为依据，按各专业的要求进行的设计，它包括总图运输、公用工程、土建、仪表及其控制等。2021-9-72第一节 化工设计的种类根据项目性质分类1、新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品设计，此类设计常由开发研究单位提供基础设计，在由工程研究部门根据建厂地区实际情况进行工程设计。2、重复建设项目设计因市场需求或设备老化，有些产品需再建生产装置，因新建厂具体条件与原厂不同，即使产品规模、规格、工艺完全相同，需由工程设计部门进行设计。3、已有装置的改造设计包括去

2、掉影响产品产量和质量的瓶颈，优化生产过程操作控制，提高能量的综合利用率、局部工艺或设备改造更新等。2021-9-73根据化工过程开发程序分类（一）概念设计 以过程研究中间结果（或最终结果）为基础，从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计。内容包括：过程合成、分析和优化，得最佳工艺流程，给出物料流程图；全系统物料衡算、热量衡算和设备工艺计算，定工艺操作条件及主要设备形式和材质；参数灵敏度和生产安全性分析，确定三废处理方案；估算装置投资与产品成本等主要技术经济指标。 作用：暴露和提出过程研究中存在的问题，如工艺流程、主要单元操作、设备结构及材质、过程控制方案及环保安全等方面问题2021-

3、9-74（二）中试设计主要目的：检验和修改小试与大型冷模试验结果所形成的综合模型，考察基础研究结果在工业规模下实现的技术、经济方面的可行性；考察工业因素对过程和设备的影响；消除不确定性，为工业装置设计提供可靠数据。（三）基础设计是过程开发的成果形式，工程设计的依据。类似技术设计，除一般的工艺条件外，还包括大量的化学工程方面的数据，尤为反应工程方面的数据及利用这些数据进行设计计算的结果。其还要运用系统工程的理论和计算机模拟技术对工艺流程和工艺参数进行优化，力求降低消耗定额和产品成本及项目投资，提高项目的经济效益。2021-9-75（四）工程设计根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度及计划

4、任务书的规定，分三段设计、两段设计和一段设计。三段设计：初步设计、扩大初步设计、施工图设计两段设计：扩大初步设计、施工图设计（技术较成熟）一段设计：施工图设计（小规模工厂或车间）国际习惯将设计阶段分工艺设计、基础工程设计、详细工程设计2021-9-76工程研究概念设计各级经济评价基础设计工程设计过程研究小试验大型冷模试验中间试验基础研究化工新技术开发的工作框图工工 艺艺 设设 计计基基 础础 工工 程程 设设 计计详详 细细 工工 程程 设设 计计1、工艺流程图（pfd）1、管道仪表流程图（pif）1、详细配管图2、工艺控制图（pcd）2、设备计算及分析草图2、管段图（空视图）3、工艺说明书3

5、、设计规格说明书3、基础图4、物料平衡表4、材料选择4、结构图5、工艺设备表5、请购文件5、仪表设计图6、工艺数据表6、设备布置图6、电气设计图7、安全备忘录7、管道平面图7、设备制造图8、概略布置图8、地下管网图8、其他为施工所需的各专9、各专业设计条件9、电气单线图9、业全部设计图纸、文件国外各设计阶段的主要设计成品及内容2021-9-77第二节 化工厂的工作程序 一、项目建议书 二、可行性研究 三、编制设计任务书 四、扩大初步设计 五、施工图设计 六、设计代表工作2021-9-78一、化工设计的工作程序 1、前期准备工作 2、项目建议书的编写 3、初步可行性研究报告编写 4、编写计划任务

6、书 5、设计 6、招标 7、扩大生产2021-9-79二、化工整套设计包含内容 1、化工工艺设计 2、总图运输设计 3、土建设计 4、公用工程设计 5、自动控制设计 6、辅助车间设计 7、工程概算与预算2021-9-710三、可行性研究报告基本内容 1、总论 附件： 2、市场预测 1、立项批文 3、产品方案及拟建规模 2、项目位置图 4、工艺工程技术方案初步 3、项目平面位置图 5、环境保护 4、供应原辅材料证明 6、节能 5、资金证明 7、消防与劳动安全 6、购地证明 8、项目组织与劳动定员 9、项目进度安排 10、投资概算与资金筹措 11、经济效应 12、结论 13、附件2021-9-71

7、1四、项目建议书基本内容 1、总论 2、市场预测 3、产品方案拟建规模 4、工艺工程技术方案初步 5、环境保护 6、项目组织与劳动定员 7、项目进度安排 8、投资概算与资金筹措 9、财务分析 10、结论 11、附件2021-9-712五、化工厂总图布置的要求 内容： 要总体地解决全厂所有建筑物和构建物在平面和竖向上的布置； 运输网和地上地下工程技术的布置； 行政管理，福利及美化设施的布置等问题 1、生产要求 2、安全要求 3、发展要求2021-9-713六、化工工艺计算内容和作用 物料衡算作用 1、工艺设计的基础 2、防止物料丢失 热量衡算作用 1、为确定化学工艺条件设备制造提供基础数据 2、

8、为提高能量利用率降低能量散耗提供依据 3、能量消耗是衡量化工技术高低的重要指标2021-9-714七、化工工艺设计内容 1、原料路线和技术路线的选择 2、工艺流程的设计 3、物料衡算能量衡算 4、工艺设备的设计选型 5、车间布置设计 6、化工管路设计 7、非工艺设计项目考虑要求表 8、说明书附图附表2021-9-715八、厂址选择 1、物流人流信息方便 2、地势平阔 3、避开主要水源重要公共建筑物矿藏地 4、气候地质防洪良好2021-9-716九、工艺流程设计步骤 1、确定工艺流程 2、确定每个过程的具体流程 3、产物的处理确定操作条件 4、确定控制方式 5、确定环境因素控制方案 6、确定安全

9、措施方案 7、绘制工程流程图2021-9-717十、物料衡算的思维方法 1、绘出完整的工艺流程图 2、写明每个反应方程式 3、写明年产量年工作时间产率产品纯度 4、物料衡算 5、绘出物料衡算图验证物料平衡2021-9-718十一、化工设备泵的选用程序 1、根据物料的基本性质（相态温度黏度密度挥发性毒性与空气形成爆炸性混合物的可能性和化学腐蚀性） 2、考虑生产的工艺过程动力环境和安全要求等条件2021-9-719十二、车间布置的主要内容 1、主要设施： 生产工序、原料储存、成品储存、控制室、露天贮场或贮罐 2、辅助设施： 供水供电供气分析化验通风除尘机修工序 3、生活设施： 车间办公卫生间浴室储

10、存室 其他设施： 劳动保护保健室2021-9-720十三、板式塔设计程序 1、汇总工艺要求 2、初选板式塔的塔盘结构 3、计算塔的实际板数 4、用逐板法计算理论板数 5、确定再沸腾器冷凝器的热负荷并选型 6、确定塔径 7、选定塔盘结构 8、确定塔节上人孔和手孔的位置和尺寸 9、确定总塔高 10、作塔内流体力学核算画出负荷性能图 11、根据工艺设备计算的结果向设备设计专业提供设计条件2021-9-721十四、毕业设计说明书主要内容 1、概述 2、工艺流程的选定与简介 3、工艺计算（物料热量） 4、设备的选择 5、原辅材料定额消耗量 6、环境保护措施 7、成本估算 8、安全措施和节能措施 9、设计体会与收获 10、参考文献 11、附图2021-9-722十五、换热器工艺计算 1、流体流速 2、流体路径 3、冷热端的温度 4、估算换热面积（总传热系数） 5、计算2021-9-723十六、化工管道设计依据 1、满足工艺要求 2、满足安全要求 3、施工操作维修方便 4、整体美观省材省投资2021-9-724十七、化工管道设计内容 1、管道配件阀的选择 2、管路设计 3、管路保温设计 4、管架设计 5、管路热补偿设计 6、材料列表 7、绘图（