第一章 化工设计综述

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1、1,第一章 化工设计综述 第二章 化工工程项目的可行性研究 第三章 工艺流程设计 第四章 物料衡算 第五章 热量衡算 第六章 化工设备的工艺计算 第七章 车间布置设计 第八章 车间管路设计 第九章 向有关非工艺设计专业 第十章 概算,化工工艺设计基础（32学时）课程内容简介,2,第一章 化工设计综述,1.1化工设计的重要性及其工作程序 1.2化工厂整套设计和化工工艺设计的内容,3,1.1化工设计的重要性及其工作程序一、化工设计的范畴,1.化工设计含义： 化工设计是化工厂设计的简称，是在国家有关政策和规划的指导下进行的综合性技术-经济开发工作。是将一个系统全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格及

2、必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。 2.分类：(按项目性质不同分） 1）新建项目设计 2）重复建设项目设计 3）已有装置的改造设计,是否还有其他分类？,4,3.化工设计的任务 是对待建设项目进行研究、规划并具体描绘，以做到心中有数，避免盲目性。 4.化工设计的特点 1）综合性强 2）化工设计的创造性 3）化工设计的实践性 4）政策性强 5）经济性强 6）技术性强,1.1化工设计的重要性及其工作程序 一、化工设计的范畴,5,5.化工设计的重要性 1）化工设计是化工技术开发的重要环节，是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带。 2）化工设计是化工企业建设的基础。 3）已

3、投入生产的化工企业进行改造、改建、扩建的基础。,1.1化工设计的重要性及其工作程序 一、化工设计的范畴,6,1.1化工设计的重要性及其工作程序一、化工设计的范畴,6.化工装置设计的要求（必须同时满足） (1)产品的数量和质量指标。 (2)经济性 (3)安全性 (4)符合国家和各级地方政府制订的环境保护法规，对排放的废气、废水、废渣进行处理。 (5)整个系统必须可操作和可控制。 设计是一个多目标的优化问题，不是只有唯一正确答案。,7,1.1化工设计的重要性及其工作程序一、化工设计的范畴,7.化工设计现状 1）国外化工设计现代化： 装置大型化、工厂整体化、系统最优化、控制自动化。 2）国内化工设计

4、水平迅速提高： 设计分工专业化、将科研与实际联系起来，改革设计工具、培训设计人员。,8,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,1.基本建设阶段 一个工程项目从设想到建成投产，这一阶段称为基本建设阶段，这个阶段可以分为三个时期：投资决策前时期、投资时期和生产时期。 投资决策前时期：主要是作好技术经济分析工作，以选择最佳方案，确保项目建设顺利进行和取得最佳经济效果。 投资时期：包括谈判和订立合同、设计、施工、试运转等价段。 生产时期：就是正式投产后进行生产。,9,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,2.化工设计阶段： 设计的前期工作：

5、项目建议书、可行性研究、评估和决策、编制计划任务书等阶段。 设计阶段：初步设计、扩大初步设计、施工图设计。,10,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,3.项目建议书 定义：指工程主管部门或建设单位根据国民经济与社会发展长期规划和行业及地区规划指定建设项目设想轮廓书。国外称为项目投资意向书。 项目建议书由各部门、地区、企业提出。目前中国政府规定，总投资在5000万元以下，由省(或相当于省一级)政府批准；投资在2亿元以上的项，由国务院批准。 作用和任务 是基本建设程序中最初阶段的工作，是对建设项目的轮廓设想和立项的先导，是为建设项目取得资格而提出的建议，批准的项目建

6、议书是正式开展可行性研究、编制计划任务书的依据。,11,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,4.可行性研究 1）定义： 工程项目的可行性研究是一项根据国民经济长期发展规划、地区发展规划和行业发展规划的要求对拟建项目在技术、工程和经济上是否合理可行进行全面分析、系统论证、多方案比较和综合评价，为编制和审批计划任务书提供可靠依据的工作。 2）任务： 对建设项目在技术上、工程和经济上的先进性和合理性进行全面分析论证，通过方案比较，提出评价意见。 3）内容： 商业可行性研究、技术可行性研究、经济可行性研究 财务可行性研究、管理可行性研究、实施可行性研究。,12,4.可行

7、性研究 4）作用： 提高决策的科学性、提高投资效益 5）程序： 明确目标和依据、调查研究、方案筛选、经济分析、经济和社会效益估计。 6）可行性研究报告内容,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,13,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,5.设计任务书 1）定义： 一般指工程的主管部门或建设单位组织编制的工程计划书。是在可行性研究审批后进行的，是设计的依据，是一项指令性文件。 2）任务 确定建设规模与投资、建厂地区和建设进度、原材料、动力和燃料供应、协作关系及设计分工等。 3）内容,14,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计

8、工作的基本程序和内容,6.设计阶段 一般按工程的重要性、技术的复杂性并根据计划任务书的规定，可以分为三段设计、两段设计或一段设计。 设计重要的大型企业以及使用比较新和比较复杂的技术时，为了保证设计质量，可以按初步设计、扩大初步设计、施工图设计三个阶段进行。 技术上比较成熟的中小型工厂，按扩大初步设计和施工图设计两个阶段进行。 技术上比较简单、规模小的工厂或个别车间的设计，可直接近行施工图设计，即一段设计。,15,1.1化工设计的重要性及其工作程序二、化工设计工作的基本程序和内容,7.设计代表 1）定义：为了配合现场施工、安装、考核、试车，由设计部门派驻现场的人员。 2）职责 参加现场施工、安装

9、及试车。 装置建成后参加考核，达到设计所规定的各项指标。 总结、提高。,16,1.2化工厂整套设计和化工工艺设计的内容一、化工厂整套设计内容,（1）化工工艺设计； （2）总图运输设计； （3）土建设计； （4）公用工程 （供电、供热、供排水、采暖通风）设计； （5）自动控制设计； （6）机修、电修等辅助车间设计； （7）外管设计； （8）工程概算与预算。,17,1.2化工厂整套设计和化工工艺设计的内容,二、化工厂工程设计中的“四化”原则 工厂布置一体化 生产装置露天化 公用工程社会化 引进技术国产化,18,1.2化工厂整套设计和化工工艺设计的内容三、化工工艺设计,1.化工工艺设计的内容 (1)

10、原料路线和技术路线的选择； (2)工艺流程设计； (3)物料计算； (4)能量计算； (5)工艺设备的设计和选型； (6)车间布置设计； (7)化工管路设计； (8)非工艺设计项目的考虑，即由工艺设计人员提出非工艺设计项目的设计条件； (9)编制设计文件：包括编制设计说明书、附图和附表。,19,1.2化工厂整套设计和化工工艺设计的内容三、化工工艺设计,2.化工工艺设计的原则 技术经济评价指标的种类和数值：方案比较的依据 要求生产的可靠程度：决定设计裕量 生产能力波动的适应范围 材质使用原则 自动化水平 传动设备和易磨损、易腐蚀或易结焦设备的备用原则 考虑发展规划,20,1.2化工厂整套设计和化

11、工工艺设计的内容三、化工工艺设计,3.化工工艺设计的设计基础 年操作时间 原材料规格 产品规格 原材料消耗 界区交界条件 公用工程规格 公用工程消耗 催化剂、干燥剂、助剂及其他各种化学用品 三废的来源、数量、组成和建议处理方法,21,4.工艺设计的初步设计或扩大初步设计的内容和程序,22,5.工艺施工图设计的内容和程序,23,作业,1.何谓化工设计？其任务是什么？ 2.化工设计具有哪些特点？ 3.化工设计应满足哪些要求？ 4.简述工程项目的可行性研究的含义、任务和内容。 5.简述设计代表的含义、任务。 6.简述化工厂工程设计中的“四化”原则。 7.简述化工工艺设计的内容。 8.依据哪些内容进行化工工艺设计？,24,年操作时间,含义：是指每年的自然日扣除大、中、小修和非正常停车时间后的实际生产时间。 考虑因素： 工艺介质的腐蚀性强弱；生产过程中有无结焦、聚合现象； 设备备用系数的高低； 建厂地区管理和操作水平； 工艺成熟程度。 7200h,8000h.,25,原材料规格,对原料的浓度和纯度要求考虑 杂质对反应的影响； 杂质对催化剂的影响； 对于惰性杂质考虑原料浓度降低后对于主副反应速率的影响； 原料浓度对反应产物提纯系统的影响； 提高原料浓度和纯度所需付出的代价。,