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1、化工设计技术进步摘自中国化工勘察设计五十年设计专题篇 化学工业门类齐全、品种繁多、工艺复杂、应用广泛、配套性强，是国民经济中的一个重要基础产业。化工设计在化工基本建设中占有十分重要的地位，在化工建设项目确定以前，它为项目决策提供依据；在化工建设项目确定以后，又为项目的建设提供实施的蓝图。化工设计的质量直接关系着化工建设项目的质量和投资效益。化工设计同样具有化学工业的多行业、多品种、多工艺的复杂性、广泛性，还具有对化工工艺、催化剂、机械设备、材料、控制等多领域研究、技术开发、技术进步的依赖性。因此，每一个化工产品的技术进步（包括工厂规模、原料路线、生产工艺、机械设备、安全控制、产品质量、消耗及成
2、本、建设投资、三废处理等等），都集中体现在化工设计的技术进步上。化工设计总体上大致是由工艺设计和工程设计两部分组成。工艺设计是化工设计的核心和龙头。因此,化工设计的技术进步突出地表现在化工工艺技术和工程设计技术两个方向，同时也必然体现在与工艺密切相关的设备、材料、控制、环保以及工厂规模大型化、产品上下游一体化、产品链扩张、实现循环经济，追求安全环保最优化、经济效益最大化为目标的工程设计方面的技术进步。因此拥有技术并不断推进技术进步，是设计单位生存和发展的重要条件。技术开发，技术进步，对提高工程设计水平有着重要意义和作用，也是化工部历年来一贯坚持的重要方针和政策。50年来,化工系统在化工设计技术
3、进步方面取得了一系列可喜的成就，提高了我国化工的工程设计水平，锻炼了队伍，培养了人才，为创建国际型工程公司，实现与国际接轨和走向国际市场创造了条件，为国家社会主义现代化建设做出了卓越的贡献。化工设计行业的技术开发、技术进步以及工程设计水平的提高，是随着国家经济建设的十个五年计划和社会发展的历史前进步伐，经历了从无到有、从小到大、由弱到强、从落后到先进，与时俱进、逐步发展壮大起来的。50年来，几万名化工设计战线上的同仁，在成千上万个化工项目的设计中所取得的技术进步和他们在各个历史时期对国家做出的贡献，实在是难以在一篇文章中可以表述清楚的。此外，对提高设计技术水平有密切关系并具有重要促进作用的设计
4、体制和管理、设计程序和方法、设计内容和手段、计算机装备、网络和软件以及标准、手册、化工设计各专业技术中心站等方面的技术进步和改革，因有专章记述，这里就不再重复。第一节 五十年代参加恢复建设 全面学习苏联 培养设计队伍旧中国留给人民共和国的化学工业十分薄弱，只有民族实业家范旭东先生创办的天津永利沽厂、南京永利宁厂；中国化学工业的先驱吴蕴初先生创办的上海天原氯碱企业，以及日本和国民党政府留下来的大连、沈阳、吉林、重庆等几个有数的化工厂。在解放前夕，均遭到不同程度的破坏，甚至被迫停产。为迅速恢复生产进行改造或扩建，中央决定从全国各地招聘工程技术人员，在北京、东北、华东化工局先后成立了化工设计处（室）
5、。并组织老厂原有的专业技术人员，在大化、永利宁厂成立了设计组。不少爱国专家，如陈冠荣、陈鑑远等也纷纷从国外远涉重洋，回国参加社会主义建设。1953年，化工设计公司在沈阳正式成立，诞生了新中国第一支化工设计队伍。老厂恢复生产和扩建、改造的设计，是对我国化工设计队伍的第一次重大考验。解放初期，在一无经验、二无资料、三无外援，时间又十分紧迫的情况下，设计人员只能靠查阅仅有的杂志、文献、图片及专利介绍等零碎资料，与研究人员、生产工人一起攻关，依靠集体智慧，自力更生地完成设计任务。当时，国家关于化学工业的方针是重点恢复合成氨、硫酸、碱等无机化学工业。因此，他们先后完成了大连、南京、吉林、沈阳、天津等老化
6、工企业的恢复、改造和扩建的设计工作。例如在大连化学厂（后改为大连化学工业公司）的恢复工程中，修复并自行设计技术难度较大的空气分离和氢气分离等装置，1951年5月，包括炼焦、合成氨、硝酸和硫酸等车间全面恢复了生产。永利宁厂（后改为南京化学工业公司）的恢复和扩建设计也取得了成功。建国初期，南化公司科技成果累累，填补了国内不少空白。催化剂是化工生产的关键，其制造技术国外一贯严加保密，南化公司攻克技术难关，1950年设计建成触媒车间，开发生产出多种硫酸和合成氨用催化剂，使催化剂的供应立足于国内。当传统的合成氨制气原料焦炭的供应限制了化肥生产时，姜圣阶（时任永利宁厂总工程师）提出并实现了用我国产量丰富、
7、价格便宜的无烟块煤取代焦炭，开辟了新的合成氨原料路线。这是氮肥工业领域史无前例的创举，20世纪50年代曾轰动了国际氮肥界。建国初期，大连化学厂、永利宁厂、抚顺石油一厂和四一厂迅速恢复了硫酸生产。当时永利宁厂的硫酸装置（2.2万吨/年）以硫磺为原料,为改变依赖进口状况开发了新的原料路线，设计采用我国丰富的硫铁矿为原料，以接触法取代塔式法制硫酸，于1953年、1955年和1958年先后建成三套8万吨/年硫酸装置。1949年沈阳化工厂恢复生产烧碱、盐酸、漂白粉。1950年锦西化工厂建成日产10吨隔膜法烧碱车间和漂白粉车间；1951年又建成我国第一套水银法烧碱生产装置，开始有了纯度较高的烧碱。经过三年
8、的恢复和建设，1953年国家开始实行有计划的经济建设。第一个五年计划期间，重点建设的化工项目主要是苏联帮助我国设计的156个项目中的11项，即吉林、太原、兰州三大化工基地的建设。新中国第一代年轻的化工设计人员，在工作实践中学习了苏联的设计经验，锻炼和提高了设计能力。通过配合三大化工基地的建设，学到了苏联大型化工项目的规划、选厂、三段设计（初步设计、技术设计、施工图）和施工、安装试车等方面的知识。特别是对大型合成氨厂和大型有机化工厂的工厂设计有了较全面、深入的了解，为以后自行设计建设大中型化工厂打下了基础。50年代中期，化工设计院在苏联专家指导下，参照苏联的一些技术资料（主要是工艺流程）完成了许
9、多化工项目的设计。1955年完成了吉林电石厂醋酸装置和我国第一台13.5立方米聚合釜和年产3000吨聚氯乙烯装置的设计；还完成了铜官山硫酸厂塔法硫酸、抚顺硫酸厂接触法硫酸、山西磷肥厂普钙、株州化工厂隔膜法烧碱、长寿化工厂悬浮法聚氯乙烯、锦西化工厂有机玻璃和四乙基铅、长寿化工厂氯丁橡胶、重庆塑料厂酚醛树脂和酚醛塑料、锦西化工厂卡普隆、保定电影胶片厂醋酸纤维素片和电影胶片等项目的设计。1956年，化工部化工设计院吸收从苏联引进吉林化肥厂5万吨/年合成氨厂和永利宁厂合成氨的优点，自行设计了四川化工厂年产7.5万吨合成氨装置。合理划分界区、调整车间布置，少占了农田；在工艺上，从本地资源特点出发，采用永
10、利宁厂固定层煤气发生炉取代吉化的劣质煤沸腾层气化炉，取消了投资较高的空气分离装置；采用2SLK高压压缩机取代1166和1266高压压缩机，适应了国内的制造和维修水平；采用永利宁厂130大气压（12.74兆帕）醋酸铜氨液净化技术代替苏联320大气压（31.4兆帕）碳酸铜氨液净化法，缩短了工艺流程，提高了净化效率；采用单台合成塔系列，取消苏联的氨合成系统中的精制塔，减少了高压设备和管线，有效降低了能耗，节省了投资。四川化工厂的建成投产，标志着学习苏联卓有成效，标志着消化吸收苏联技术能结合我国国情，突出了创新技术，标志着我国已经基本具备了自力更生开发设计建设整套氮肥生产装置的能力。1958年5月、6
11、月，由化工部化工设计院设计的年产40万吨普通过磷酸钙的南京磷肥厂、年产20万吨普通过磷酸钙的山西磷肥厂先后投入生产，标志着我国已具备设计、建设大型磷肥厂的能力。1959年上海医药工业设计院自行设计了高桥化工厂处理炼厂气6750吨/年的裂解、分离装置。经过第一个五年计划的实践锻炼，化工设计人员已经具备了一定的独立设计能力。为适应各省市发展氮肥生产的需要，既保证设计质量，又能避免设计工作的重复劳动，1958年化工部化工设计院编制了以无烟煤为原料的5万吨/年合成氨的定型设计，建设投资和生产成本都比吉林化肥厂、四川化工厂又有降低。各省可根据定型设计因地制宜建设中型氮肥厂。化工工艺设计是要靠化工生产装备
12、来实现的。 “侯氏制碱法”1943年就取得了专利，并震惊了世界制碱业。但由于未能解决工业化的生产装备，直到1958年，我国才在大化碱厂开始建设，1964年12月正式通过国家技术鉴定。在20世纪50年代，由于西方国家对我国的封锁，国内工业基础又很薄弱，化工生产设备既不能在国外采购，又不能靠国内提供，因此，化工设计人员只能自行开发、设计和研制。化工部就在各大化工基地建设了规模较大的化工机械制造厂，通过不懈的努力，很快提高了我国化工机械的制造能力，极大地促进了化工设计的技术进步，这也是当时的国情逼出来的。在大化扩建、改造设计中，设计人员对原有装置进行了深入的研究、分析、比较，对关键设备进行了改进，自
13、行设计了2400马力氮气高压压缩机，1955年试制成功，开创了我国自制高压化工机械的历史，受到国务院的奖励，并获得重工业部颁发的重大技术成就奖。1954年，永利宁厂设计和试制成功固定层煤气发生炉和高压循环气压缩机；1956年在姜圣阶的带领下开发成功多层卷板式320大气压（31.4兆帕）氨合成塔等高压设备，开创了中国制造高压容器的先河。周恩来总理在有关文件上批示：“这是我国自己解决高压设备的开端，对促进氮肥工业、有机合成、化学工业和炼油工业的发展将起重大作用”。南化公司设计院探索了用醋酸铜氨液吸收微量一氧化碳气的一套完善的工艺条件和操作方法，1958年在永利宁厂建成日产10吨结晶尿素的中试车间，
14、初步实现了化学肥料向高浓度发展的目标，填补了化肥领域的一项空白。其关键设备（高压液氨泵、高压液体二氧化碳泵、尿素合成塔、高压分解塔、低压分解塔、蒸发器、结晶机等）全部自行设计，并由南化公司化工机械厂制造。1956年，南化公司又开发了硫铁矿沸腾焙烧炉，在硫酸生产中以沸腾炉取代回转炉，使我国的沸腾焙烧技术步入了国际先进行列（德国BASF公司1952年首创）。到1958年以后，全国新建的硫铁矿制硫酸装置都陆续采用沸腾焙烧炉。1958年，化工部基本化学工业设计院与上海硫酸厂合作，共同创造了“三文一器”制酸流程，即以两级文丘里洗涤器和一台气体冷凝器进行洗涤和冷却，用第三级文丘里洗涤器进行除雾的气体净化流
15、程，极大地简化了生产过程和节省了建厂投资，促进了我国硫酸工业的发展。1956年，大连碱厂完成了年产30万吨纯碱技术改造、扩建。1958年，化工设计院与上海天原化工厂合作开发成功立式隔膜电解槽，产量较原来提高了10倍，电耗降低23%，生产技术接近当时的世界先进水平。这项重大发明成果，受到国务院的表彰。后又设计了不同型号的立式隔膜电解槽，在全国推广应用。这项开发成果标志着我国的氯碱工业进入了一个新阶段，设计技术水平有了很大的提高。1958年，化工部化工设计院还编制了7500-15000吨/年烧碱、6000吨/年聚氯乙烯等两套定型设计供各地因地制宜采用。第二节 六十年代坚持三结合 独立搞设计 自力更
16、生发展化学工业20世纪50年代末，中苏关系紧张，西方国家对我国实行技术、经济封锁，迫使我国走独立自主、自力更生的发展道路。60年代，按照中央有关部门的统一部署，组织科研设计、制造、生产等单位进行“三结合”联合攻关，开发技术，自行设计，化工系统成功地走出了一条自力更生发展化学工业的道路，取得了许多可喜的成绩。在短短十几年时间内，就建设了不少过去从来没有的化工装置，生产出了国防建设和国民经济急需的化工产品。为了搞好技术攻关，化工设计单位抽调大批工程设计人员，投入三结合会战。每个重大项目都从前期工作着手，按照工程设计的要求，做出概念设计，明确中试规模和实验方案。对有关设备、材料、生产控制、公用工程、环保、卫生安全等各方面的工程问题，均配备了水平较高、经验丰
