化工设计的程序与内容概述.docx

1、化工设计的程序与内容概述第二章化工设计的程序与内容Chart2 The process and content of chemicalengineering design2.1化工设计的种类2.2化工设计的工作程序2.3化工设计的内容2.4国家和行业的基本设计政策和规范 2.5设计文件的编制善 化工茯计电&裸件唆2.1化工设计的种类分类依据:项目性质、设计性质一、根据项目性质分类开发研究单位提供基础设计,工 程研究部门根据建厂地区的实际 情况做出工设辻。1.新建项目设计r新产品研发设计1新工艺或新技术设计 2.重复建设项目设计3已有装置改造二根据设计性质分类分为两类工程设计新技术开发过程中的设

2、计1.新技术开发过程的设计新技术开发过程的设计包括:概念设计.中试设计和基础设计。设计单位:研究单位的工程开发部门.或委托设计单位.或与设计单 位合作进行。概念设计概念设计一应用研究进行到_定阶段，从工程角度，参曜常规工嚴 计方法和步骤，按未来工业生产装置规模进行的一种假想设计。过程研究化学试验 彳小试验 一T大型冷模试验 I 中间试验概念设计内容 根据基础研究提供的概念和数据,确定工流程;对全系统进行物料衡算，热量衡算和设备工艺计算,确定工艺操作 条件、主要设备型式和材质；确定三废治理措施； 计算基建投资.产品成本等主要技术经济指标。(2)中试装置设计 中试装置的主要任勢：验证基础研究中得到

3、的规律和概念设计中的一些结果和设想；考察从小试到中试的放大效应；研究一些由于各种因素没有条件在实验室进行的课题；逬行新设备.新材料.新仪器.新控制方案的试验。中试装置设计要求：在设计流程规模和设备结构型式不一定与工业装置完全相同，但必须在实本质上反映工业装置的特性和规律,为基础设计提供基础 数据。化工说计电&裸件鱷M内容(3)基础设计 基础设计一般在研究内容全部完成，并通过鉴定后进行。基础设计是新技术开发的最终研究成果是工程设计的依据。基础设计包括建设生产装置的一切技术要点。设计基础:依据.技术来源.生产规模.原材料规格等;工艺流程:生产工艺.主要特点.反应原理及工艺参数等;物料流程图和物流表

4、:主成物料衡算；带控制点的管道流程图； 设备名称表和设备规格说明书;对工程设计提出要求； 设备布置建议图;装置的操作说明;装置三废的排放;消耗定额；有关的技术资料、物性数据等;安全技术与劳动保护的说明。化工破计电&裸件根据工程的重要性技术的复杂性和技术的成熟程度,工程设计 分三段设计.两段设计和一段设计 由设计单位负责进行。一段设计:技术上比较简单,规模较小的工厂或车间的设i可直 接进行施工图设计。两段设计:一般技术比较成熟的大型工厂或车间的设i按扩大初 步设计和施工图设计逬行。三段设计:重要的大型企业和使用较复杂的技术时一可按初步设计、 扩大设计及施工图设计三阶段进行。化工说计电&裸件鱷重点

5、内容(1)初步设计根据设计任务书,对设计对象进行全面研究,寻求技术上可能、经 济上合理.安全适用.三废治理完善的设计方案。确定全厂性的设计原则.标准.方案和水.电.汽的供应方式和用 量,关键设备的选型及产品成本,三废治理，项目投资等重大技术瞬段应设计成品。11体陶(2)扩大初步设计根据批准的初步设计，解决初步设计中的主要技术问题,使之更明确.更具体f能够满足控制投资或报价使用的工程概算的要求。例如：工艺部分:应有工艺流程图及工艺流程说明.物料流程图和物 料表、管道流程图、各车间主要设备的选择说明和计算依据、较为详 细的车间平面布置图设备一览表等。口建筑部分要说明采用的建筑结构.基础工程和施工条

6、件等技术要求。扩大初步设计阶段应编写扩大初步设计说明书及工程概算书。结合建厂地区条件，在满足安全.进(3)施工图设计口根据已批准的度及控制投资等前提下开展施工图设计。根据建筑施工、设备制造及安装工程的需宴将初步设计中确定的设 计原则和设计方案逬一步具体化。此设计阶段的设计成品包括详细的施工图纸，必要的文字说明和工程预算书。2.2化工设计的工作程序一.工程项目建设程序一个化工顶目从设想到建成投产，分三个阶段：即可行性研究决 策阶段.设计阶段.建设阶段。1.可行性研究决策阶段2.设计阶段3建设阶段点内容二、化工设计的工作程序接受委托厂址选择技术考察环境影响否主管部门评价戸丘可行性研究报告 ,_|

7、丿在化工基本建设过 程中,化工设计单 位根据建设单位的 委托,按右图基础 程序进行工作。编制项目建议书主管部门筛选工程总结f设计回访投料试车,考核验收编写设计任务书（主管部门认可）扩大初步设计,提出总概算主管部门评价组织施工 国内外需求情况的调查与预测A国内外现有生产能力.产量及销售情况；A产品的销售预测.竞争能力及进入国际市场的前景。(3)产品的生产方案及生产规模A生产规模和装置组成,确定规模的理由； 产品方案的选择和对比,包括产品.中间产品和副产品。(4)工艺技术方案A国内外工艺技术概括A工艺技术的对比和选择，新技术的先进性和可靠性；A引进技术来源.特点及推荐理由 转让费估算收建议；A生产

8、工艺流程说明；A主要设备选择,如需引进技术应提出国内外设备分交方案； A消耗指标。原材料.燃料及动力供应(6)建厂条件、厂址选择A厂址自然、经济、社会、交通运输等条件的概述； 几个可供比较方案的比较与论证.选定的理由.(7)总图.储运.土建和公用工程.辅助设施(8)环境保护及安全、工业卫生A本项目三废、粉尘、放射性废物排放情况好治理措施;本项目对环境的影响，并进行评价。(9)工厂组织.劳动定员和人员培训 (10)项目实施规划A建设周期的规划,各阶段实施进度及正式投产的时间；A建筑安装工作量及施工组织计划.进度表；(11)投资估算和资金筹措 A投资估算的原则和依据；A单项工程及建设总投资的估算；

9、A资金来源(包括人民币和外汇来源)、筹措方式、利率及计息方法、 贷款偿还年限及偿还方式。(12)经济效益评价及社会效益评价A产品成本估算，销售收入估算;编制财务计算报表,主要有财务现金流量表.利润表财务平衡表借款偿还平衡表；涉外项目还要有外汇流量表和资产负债表。A按规定计算主要评价指标，静态指标有投资利润率.投资利税率.投资收益率.投资净产值率.投资回收期等；动态指标有财务内部 收益率.财务净现值.财务外汇净现值.净现值率.投资回收期。A清偿能力分析；不确定性分析，包括盈亏平衡分析.敏感性分析.概率分析；A方案比较指标,有差额投资收益差额投资回收期、差额内部收益率及现值比较法、年费用比较法等；

10、A社会效益评饴丄如节能、环境、节汇创汇、合理利用资源、就业等(13)综合评价及结论A主要方秦的选择和推荐意见；对项目方案从技术和经济、从宏观经济效益与微观经济效益作出结 论。(=)可行性研究的步骤(三)可行性研究的依据.作用和注意事项1-主要依据2.主要作用3应注意事项化工破计电&裸件解是可研磁论.五.编制设计任务书可行性研究报告经上级主管部门批准后,即可编写设计任务书 项目设计依据。(1)项目设计的目的和依据；(2)生产规模.产品方案.生产方法或工艺原则；(3)矿产资源.水文地质原材料燃料.动力.供水.运输 等协作条件；(4)资源综合利用环境保护.三废治理的要求；(5)厂址与占地面积和城市规

11、划的关系；(6)防空.防震等的要求；(7)建设工期与逬度计划；(8)投资控制数；(9)劳动定员及组织管理制度；(10)经济效益.资金来源.投资回收年限。六.初步设计任务:根据设计任务书,对设计对象进行全面的研究,寻求在技术上 的可能、经济上合理的最佳方案。目的：提供给建设单位和主管部门审查编制：设计单位项目部组织各专业完成,工艺专业总负责。工作内容 确定全厂性的设计原则.标准和方案及水.电.汽供应方式和用量关键设备的选型及产品成本.项目投资等重大技术经济问题 编制初步设计书说明书,其内容和深度能使对方了解设计方案.投资和基本出处为准。一一P10根据项目的大小,还可能进行扩大初步设计。节F肆ff

12、ii+iffi番扩大初步设计的任务:根据已批准的初步设计 解决初步设计中的主要技术问题,使之明确.细化。编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算。七.施工图设计施工图设计的工作内容：在扩大初步设计基础上,完善流程图设计和 车间布置设计,进而完成管道配置设计和设备.管路的保温防腐设计。工艺专业在施工图设计的主要工作内容八、现场服务化工破计电&裸件九.试车考核.验收+.工程总计设计访化工破计电&裸件23化工设计的内容一.化工设计主要内容工艺设计总图设计 设备设计管路设计土建设计电气设计给排水设计 采暖通风设计，非工艺设计技术经济 丿化工设计是工艺设计系f同时又有不同的 任务和要求。人员和非工艺

13、设计人 员集体智慧的结晶， 各个专业之间紧密联A化工工艺设计是主体； 工艺设计为其他专业提供设计条件和数据； 解决和统_各专业的合理要求 确保设计质量。(1)原料路线和技术路线的选择(2)工艺流程设计(3)物料衡算(4)能量衡算(5)工艺设备的设计和选型(6)车间布置设计(7)化工管道设计(8)非工艺设计基础数据在设计不同阶段,工艺设计的内容和深度各不*=10，如物料衡算(9)编制设计文件:包括编制设计说明书、附图和附表。和能量衡算一般在初步设计阶段进行,管道设计则在施工图阶段才能 进行。水.电.汽供应,铁路进线,机修等尽量利社会条件，协作进2D化工工艺设计中应参考的四化原nil(1)工厂布置

14、一体化各生产厂房及辅助厂房尽可能布置在一起,以节省占地。(2)生产装置露天化化工设备尽量布置在露天,既可改善工作条件,防止有害气体积 累,又可节省投资。(3)公用工程社会化(4)引进技术国产化为了降低投资 锻炼国内的技术力量 在引进国外先进技术时,尽量利用国内的人力和物力资源。商内容三.化工车间(装置)的工艺设计 (-)设计准备工作1.熟悉设计任务书全面.深入.正确领会设计任务书提出的要求,及提供的基础资料和数据_i殳计依据。参照设计进度制订工作计划。根据设计要求，查阅工艺路线流程及重点设备方面的文献资料。3查阅文献资料深刻领会资料中的数据，估计资料数据的适用范圉和精确程度.4.收集第一手资料

15、深入生产与试验现场调查研究,广泛收集原始数据。匚）方案设计 方案设计一确定生产方法和生产流程,即运用掌握的各种资料 对不 同生产方法和生产流程进行对比分析,确定最优方案。1.生产方法确定 一个产品可以采用不同的原料和不同的生产方法。例如:合成申可用煤.石油.天然气三种原料。选择时要通过定量的技术经济比较.评价总投资和成本,从而选择一条技术上先进.经济上合理.安全可靠.三废得到处理,而且又是因地制宜可以实施的生产方法（工艺路线）2.生产流程生产流程设计的工作历程比较长,从规划轮廓到完善定型,要经过物料衡算.热量衡算.设备设计和车间布置设计等过程,工作量非 常大。目前使用计算机效果较好。（三）化工

16、计算 化工计算包括工艺设计中的物料衡算.能量衡算以及设备选型和计算三个内容。在计算基础上绘制物料流程图.主要设备图和带控制点工艺流程图 经验表明 在化工计算阶段会用到大量的基本理论.基本概念和基本技能（数据处理.计算技能.绘图能力等）o车间布置设计是决定车间面貌的一个重要设计项目;车间布置设计的任务一定整个设计中全部设备的框架在平面上和空间中的具体位置,确定厂房的框架结构形式。车间布置设计完成之后要绘制平面与立面的车间布置图。化工管路设计 管路配置设计昱在工艺流程设计与车间布置设计的基础上进行的,管路配置设计的任务根据工艺生产要求 确定装置全部管线.是施工图中最大重要的设计内容。阀件.管件及各

17、种管架的位置。应注意节约管材，便于操作.检 查和安装检修,而且做到整齐美观。（六）提供设计条件提供其他各专业的设计条件;设计条件内容包括:总图.土建.外管.非定型设备.自控.电气 电讯.电加热采暖通风空调给排水工业炉等非工艺专业的设计条件。（七）编制概算书及编制设计文件概算书是设计阶段编制的车间投资大概预算,是作为银行对基建投 资的依据,主宴幄供车间建筑、安装和设备工程费用.编制概算可以帮助判断和促进设计的经济合理性.鄭世耶i+弃-兰苗耶工多却dlTSSH圈対工多却ssi (耶酣裤州夕ins) O2.4国家和行业的基本设计政策和规范一个化工过程,除考虑其技术上的可行性外,还必须符合国家的政治经

18、济政策方针,遵循国家和行业的设计规范和相关的政策法规。1.化工企业总图运输设计规范HG/T 20649 - 199 2.工矿企业总平面设计规范GB 501871993 3石油化工工艺装置布置设计通则SH3011-20004.石油化工给水排水管道设计图例SH 3089-19985.石油化工管道器材标准（合订本1996年）SH 3401-3410 6石油化工管道布置设计通则SH3012-20007.石油化工企业给水排水系统设计规范SH3015-20032.5设计文件的编制本节重点介绍车间工艺专业设计文件的内容和格式。包括吐 初步设计阶段和施工图设计阶段。_、扩大初步设计文件包括设计说明书和附图、附

19、表两部分。1.设计依据(1)文件,如设计计划任务及其他上级主管部门的批文等；(2)技术资料,如中试试验报告、调查报告等。2 设计指导思想和设计原则(1)设计所遵循的具体方针政策和指导思想。(2)包括各专业的设计原则,如工艺路线的选择、设备的选型和材质 选用、自控水平等原则。3产品方案产品名称和性质；产品质量规格；产品规模(吨/年)；副产 品数量(吨/年)；产品包装方式。4.生产方法和工艺流程 (1)生产方法。即采用的原料路线和工艺路线。(2)化学反应方程式。注明化学反应名称.主要操作条件。(3)工艺流程1工艺简图,用方块图表示。2带控制点工艺流程图和流程简述。带控制点工艺流程图应表示出全 部工

20、艺设备.物料管线阀件.设备的辅助管路以及工艺和自控仪表 图例.符号。5车间(装置)组成和生产制度 (1)车间(装置)组成。(2)生产制度f年工作日.操作班制 6原料.中间产品的主要技术规格 原料、辅助原料的主要技术规格(2)中间产品及成品的主要技术规格。7.工艺计算物料计算1物料计算的基础数据；2物料计算结果以物料平衡图表示，间歇或连续生产。采用的计量单位要统一。主要工艺设备的选型.计算和选材 基础数据来源包括物料及热量计算数据.主要化工数据等。主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行编写。（3）一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选择结果。工艺用的水.蒸汽.冷冻用量。分批操作的设备要排列工艺

21、操作时间表和动力负荷曲线。 &主要原料.动力消耗左额及消耗量9.生产控制分析 10.仪表和自动控制（方案体现在流程图上,设备列表）技术保安.防火及工业卫生12.车间布置（车间布置说明及设备平面图与剖面图）13.公用工程（水、电、蒸汽等）14.三废”治理及综合利用15.车间维修（人员、设备）16.土建（设计说明、图、表）17.车间装置定员18概算19.技术经济 （1）投资 （2）产品成本20.存在问题及建议21.扩大初步设计中必要的附表及附图 附表:工艺设备_览表自控仪表一览表公用工程设备材料表 附图：带控制点工艺流程图车间布置图（平面图及剖面图）关键设备总图二.施工图设计文件的编制1.施工图设计文件目录2.工艺施工图设计文件化工破计电&裸件