化工工艺系统设计
化工工艺课程设计
化工工艺课程设计化工工艺课程设计是指在化学工程及相关领域中，通过合理的理论体系与实际工艺操作相结合，为工艺系统提供优化设计方案的过程。
该过程包括工艺流程设计、设备选型、操作规范、安全评估等多个环节。
下面将从几个方面分析和探讨化工工艺课程设计的重要性，以及如何实施化工工艺课程设计。
1. 重要性化工工艺课程设计在化学工程领域中是一项非常重要的工作。
首先，它是优化工艺流程的关键一步，可以有效地增强化工工艺的效率和经济性。
其次，化工工艺课程设计可以更好地保证化工工艺系统的安全和稳定。
在任何一步操作中，需要考虑潜在的风险和危险，从而减少可能导致人员伤亡、生产设备损坏等问题的发生。
此外，优秀的化工工艺课程设计还能够提高化工工艺的技术含量和科技创新能力，从而推动行业的发展。
2. 实施过程化工工艺课程设计的实施过程分为以下步骤：第一步：确定优化目标和标准。
优化目标和标准是任何化工工艺课程设计的基础。
确定这些目标和标准时，要考虑经济、技术要求、安全规范、环境保护等多方面因素。
第二步：确定工艺流程。
在确定优化目标后，需要分析现有工艺流程中的各个环节，找出可优化的部分，预测优化后的效果，并设计新的工艺流程。
第三步：选择设备。
在新的工艺流程设计后，需要选择适合的设备，以确保工艺运行的稳定和安全。
设备的选择要考虑生产要求、工艺流程、操作舒适度、维护效率以及安全性等方面的综合因素。
第四步：编写操作规范。
操作规范是确保工艺正常运行的关键。
编写操作规范时，要根据设备、流程特点以及安全评估结果编制详细记录，防止操作过程中出现问题。
第五步：进行安全评估。
在课程设计之前和课程设计之后，都需要对化工工艺系统进行严格的安全评估。
评估过程包括工艺流程风险分析、安全设备评估、人员安全教育等环节。
3. 总结化工工艺课程设计是化学工程领域中不可或缺的环节。
实施化工工艺课程设计要充分考虑经济性、技术性、安全性、可操作性等综合因素。
化工工艺课程设计要时刻关注现代行业的发展和技术改革，致力于提高化工工艺的效益和竞争力。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析一、引言在化工生产过程中，许多管道需要保持一定的温度以保证工艺过程的正常运行。
蒸汽伴热系统是一种常用的加热方式，通过在管道周围设置蒸汽伴热装置，利用蒸汽的热量来保持管道的温度。
本文将从蒸汽伴热系统的设计原理、系统组成、设计要点以及应用案例等方面进行分析，为化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计提供参考。
二、蒸汽伴热系统的设计原理蒸汽伴热系统是利用蒸汽的高温热量来对管道进行加热的一种方式。
其设计原理主要包括蒸汽供应、伴热管道的选型、控制方式和安全保护等方面。
1. 蒸汽供应蒸汽伴热系统首先需要有稳定的蒸汽供应，通常情况下可以通过锅炉等设备供应高温高压的蒸汽。
蒸汽的温度和压力需要根据管道所需的加热温度和长度来确定，以确保蒸汽能够充分覆盖整个管道，并保持稳定的加热效果。
2. 伴热管道的选型伴热管道的选型需要考虑管道的材质、尺寸和工作温度等因素。
通常采用的伴热管道材质包括不锈钢、碳钢和合金钢等，其尺寸和工作温度需要根据具体的工艺要求进行选择。
伴热管道的绝热层和保护层也需要根据工作环境的要求进行设计，以确保伴热效果和系统的安全性。
3. 控制方式蒸汽伴热系统的控制方式通常包括手动控制和自动控制两种方式。
手动控制需要操作人员根据工艺要求来调节蒸汽的供应量和管道的加热温度，而自动控制则可以通过传感器和控制系统来实现对蒸汽伴热系统的自动监测和调节，从而提高系统的稳定性和安全性。
4. 安全保护蒸汽伴热系统在设计过程中需要考虑系统的安全保护措施，包括过热保护、漏水报警、防火防爆等方面。
这些安全保护措施可以有效地预防因管道堵塞、漏水或其他异常情况导致的安全事故，保障生产系统的安全运行。
三、蒸汽伴热系统的系统组成蒸汽伴热系统通常由蒸汽供应系统、伴热管道系统、控制系统和安全保护系统等部分组成。
1. 蒸汽供应系统蒸汽供应系统包括蒸汽锅炉、蒸汽管道、蒸汽调节阀、疏水阀等设备。
蒸汽锅炉负责产生高温高压的蒸汽，而蒸汽管道和调节阀则用于将蒸汽输送到伴热管道系统中，并保持稳定的供应量和压力。
工艺设计及FD设计
工艺设计及PFD设计在化工装置设计中，除了工艺系统设计以外，还有管道、设备、机械、建构筑物、公用工程、电气、仪表、安全卫生、消防、分析化验、环境保护等领域的设计工作，还要从全局考虑总平面布置、原料和产品的输送及设计方案的技术经济性，这些都需要在化工工艺系统设计中充分考虑，所以说化工工艺系统设计是一门综合的技术。
在各个设计阶段中，作为设计主体的化工工程师，必须与其他各专业密切沟通，相互配合，才能完成整个设计任务。
这就要求化工工程师不仅精通、熟悉有关的标准规范和设计技能，并能在工程设计项目中恰当地应用、执行它，同时还要具备较广泛的相关专业知识。
国内工程设计阶段一般分为初步设计阶段和施工图设计阶段，国际上通行的作法是分为工艺包设计阶段、基础设计阶段和详细设计阶段。
在化工工艺系统设计中，工艺流程设计的各个阶段的设计成果都是通过各种流程图和表格表达出来，按照设计阶段的不同，先后有方框流程图（block flowsheet）、工艺流程草（简）图（simplified flowsheet）、工艺物料流程图（Process Flow Diagram即PFD）和管道仪表流程图（Piping & Instrumentation Diagram 即P&I D）〈也有用“带控制点的工艺流程图(Process and Control Diagram 即PCD”代替P&ID)〉等种类。
对于医药行业来说，根据其特有的生产洁净区级别要求，还有人员-物料分流图（Material and Personnel Flow Drawing）、工艺流程及环境区域划分示意图（Plant Schematic and Process Flow Diagram）等。
下面对工艺设计、工艺包设计内容及PFD的设计作简单介绍。
一、工艺设计1、工艺专业设计和工艺包从广义上讲工艺设计应包含工艺专业设计和工艺包设计两方面的内容。
工艺专业设计的主要任务是对一个化工产品的生产流程先进行基本的计算，在此基础上给有关专业提出条件，在有关专业的参与下以工艺专业为主，完成PFD(工艺物料流程图 Process Flow Diagram)的设计任务。
化工工艺系统设计方案
化工工艺系统设计方案化工工艺系统设计方案是对化工生产过程进行规划和设计的重要步骤。
该方案包括工艺流程设计、设备选型、布置设计、控制系统设计等。
下面将详细介绍化工工艺系统设计方案的主要内容。
工艺流程设计是化工工艺系统设计的核心部分。
在该步骤中，首先需要明确生产目标和要求，然后根据原料特性和产品需求，确定适当的反应工艺、分离工艺和处理工艺。
在选择工艺路线时，需要考虑经济性、技术可行性和环境影响等因素。
同时，还需要进行物料平衡和能量平衡计算，以确定原料和能量的需求和产物的产量。
设备选型是化工工艺系统设计的另一个重要环节。
需要根据工艺流程的要求，选择适当的反应器、分离设备和处理设备。
选型时需要考虑设备的工作压力、工作温度、材料耐受性、设备尺寸和能耗等因素。
同时，还需要对设备进行强度计算和模拟仿真，以确保设备的安全可靠性。
布置设计是化工工艺系统设计的关键步骤之一。
在布置设计中，需要考虑设备的相互位置关系、工作区域的合理利用以及人工流动的便利性。
同时，还需要考虑到工艺流程中可能产生的废气、废水和固体废弃物的处理和排放问题。
布置设计还需要考虑设备的维护和检修的方便性，以确保系统的可持续运行。
控制系统设计是化工工艺系统设计中的另一个重要环节。
在控制系统设计中，需要明确控制策略和控制参数，选择合适的控制器和传感器，并建立合理的控制模型。
控制系统的设计需要考虑到工艺参数的实时监测和调节，以确保工艺的稳定性和产品质量的一致性。
总之，化工工艺系统设计方案是化工生产过程中至关重要的一环。
通过合理的工艺流程设计、设备选型、布置设计和控制系统设计，可以实现化工工艺系统的高效运行和符合产品质量要求的生产。
深入了解化工工艺流程设计的思路步骤和方法
深入了解化工工艺流程设计的思路步骤和方法化工工艺流程设计是化工生产中至关重要的环节之一，它涉及到了化工工艺的组织、操作、控制和优化等方面，对于确保化工生产的安全性、高效性和可靠性都起着至关重要的作用。
下面将介绍深入了解化工工艺流程设计的思路、步骤和方法。
一、思路在深入了解化工工艺流程设计之前，我们首先要明确设计思路。
化工工艺流程设计思路主要包括以下几个方面：1.客户需求：从客户、市场和产品需求出发，明确产品的性质、规格、产量等要求。
2.工艺选择：根据产品性质和要求，综合考虑化工工艺技术的现有发展状态、原材料的供应能力、能源和环保要求等因素，确定适用的工艺路线。
3.设备选择：根据工艺路线，选择合适的设备，考虑生产能力、工作条件、运行可靠性等因素。
4.流程优化：在满足客户需求和设备选择的基础上，进行化工工艺流程的优化，提高工艺流程的效率、安全性和经济性。
二、步骤1.调研分析：了解相关产品的市场需求和竞争对手情况，分析目前工艺路线的问题和不足之处。
2.设计目标确定：根据调研分析结果，确定工艺流程设计的目标，包括产品的性能指标和产量要求等。
3.设计参数选择：根据产品性质和设计目标，选择合适的操作参数和工艺参数，如温度、压力、流量等。
4.设计原则确定：按照化工工艺设计的基本原则，如能量平衡、物料平衡、反应平衡、操作安全和环保等，确定工艺流程设计的原则。
5.工艺流程设计：根据设计目标、参数选择和原则确定，进行工艺流程设计，包括反应流程、分离工艺、能量传递和控制系统等。
6.设备选择和布置：根据工艺流程设计，选择合适的设备，并进行合理布置，保证流程的连续性和稳定性。
7.工艺流程模拟和优化：利用模拟软件，对工艺流程进行模拟和优化，找出问题和不足之处，并进行改进。
8.设备选型和采购：根据工艺流程设计和优化结果，确定设备的具体规格和数量，并进行设备选型和采购。
三、方法1.文献调研：查阅相关化工工艺设计的文献资料，了解现有的工艺流程和技术发展的最新进展。
化工工艺过程系统的优化设计与控制
化工工艺过程系统的优化设计与控制随着化工工业的快速发展，化工工艺过程系统的优化设计与控制变得越发重要。
优化设计与控制可以提高化工工艺过程的效率、可靠性和安全性，实现资源的最大利用和环境的最小污染。
本文将从优化设计和控制两个方面进行讨论。
首先，优化设计是化工工艺过程系统成功实施的关键之一。
优化设计的目标是通过调整各种参数和变量，使得化工工艺过程系统能够在给定的约束条件下达到最佳状态。
在优化设计过程中，需要对各个组成部分进行综合考虑，包括原料、反应条件、设备和工艺流程等。
在考虑这些因素时，需要运用数学建模、仿真和优化算法等工具来分析和优化系统。
在化工工艺过程系统的优化设计方面，工程师们需要考虑以下几个方面。
首先是原料的选择和配比。
化工工艺过程的原料选择和配比对产品的质量和产量有着重要影响。
工程师需要评估各种原料的性质和成本，并根据产品的要求对其进行合理配比。
其次是反应条件的控制。
反应条件的控制包括温度、压力、PH值等参数的控制。
合理的反应条件可以提高反应速率、降低能耗和减少副产物的生成。
此外，设备的选择和设计也是优化设计的重要组成部分。
不同设备的选用和设计对工艺流程的效率和能耗有着直接影响。
最后，工艺流程的设计和优化是整个化工工艺过程系统优化的关键环节。
通过分析和优化工艺流程，可以实现生产过程中的杂质去除、能耗降低和资源回收等目标。
除了优化设计，控制系统的设计和实施也是化工工艺过程系统优化的重要内容。
控制系统的目标是通过对工艺过程的监测和调节，使得系统能够在稳定状态下运行，并根据需要实现期望的工艺参数。
在控制系统的设计和实施过程中，需要考虑传感器、执行器、控制器和人机界面等方面的因素。
在控制系统中，传感器用于监测工艺过程中的各种参数，如温度、压力和流量等。
传感器的选择和布局需要考虑参数的准确性、响应速度和可靠性。
执行器用于根据控制信号来调节工艺过程，例如开关阀门、调整流量和温度等。
执行器的选择和设计需要考虑工艺过程的要求和执行器的性能。
化工工艺及系统专业设计基本知识
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化工工艺及系统专业设计的基本知识 摘要；从化工工艺及系统专业的角度，整理和归纳了化工工艺及系统专业工程设计所涉 及到一些典型的技术要点，范围侧重在专业设计技术基本内容和涉及到的各种行业标准、国 家标准以及环保、防爆、防火和劳动安全卫生方面的要求。
这些要点大部分摘自于标准、规 范等资料，所列出的专业所需内容是专业设计人员应该理解和掌握的基本知识，文中还插编 了一些相关专业的设计技术知识。
１ 专业设计有关工程建设标准、标准体系表、有关主要法规、规定和强制性标准 专业设计有关工程建设标准、标准体系表、有关主要法规、 １．１ 推荐的工程建设标准体系表 （１） 《化工行业设计、施工技术标准体系表》化工部建设协调司，１９９６ 年，北京。
化工 部工程建设标准编辑中心出版； （２） 《石油化工工程建设标准体系表》中国石油化工集团公司工程建设部，２０００ 年 １２ 月，北京。
以上 ２ 份标准体系表中收集的标准和规定，在出版时所示版本均为有效，所有标准都会 被修改、升版，使用者在运用时应注意采用新发布的版本。
１．２ 在工程设计中常用的主要专业设计行政法规、规定 化工和石油化工行业，本专业常用的主要行政法规、规定有以下各项； （１） 《化工工厂初步设计文件内容深度规定》ＨＧ／Ｔ２０６８８—２０００； （２） 《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 （修订本） 化计发（１９９７）４２６ 号； （３） 《化工建设项目建议书内容和深度的规定》 （修订本） 化计发（１９９７）４２６ 号； （４） 《中外合资经营化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 （修订本） 化计 发（１９９７）４２７ 号； （５） 《中外合资经营化工建设项目建议书报告内容和深度的规定》 （修订本） 化计发 （１９９７）４２７ 号； （６） 《石油化工项目可行性研究报告编制规定》中国石油化工总公司（１９９７ 年版） 中 ， 石化（１９９７）咨字 ３４８ 号；中石化（１９９７）咨字 ３４８ 号； （７） 《工程设计各专业互提条件内容统一规定》ＳＨＳＧ—０３２—８８； （８） 《石油化工装置基础工程设计内容规定》ＳＨＳＧ—０３３—２００３； （９） 《施工图阶段专业会签规定》ＳＨＳＧ—０３４—８９； （１０） 《工程项目初步设计协调会议规定》ＳＨＳＧ—０３７—８９； （１１） 《工程项目施工图设计协调会议规定》ＳＨＳＧ 一 ０３８—８９； （１２） 《施工图设计交底会议规定》ＳＨＳＧ—０３９—８９ （１３） 《石油化工工程设计开工报告编制提纲》ＳＨＳＧ—０４０—９０； （１４） 《石油化工大型建设项目总体设计内容规定》ＳＨＳＧ—０５０—９８； （１５） 《石油化工生产装置设计定员暂行规定》 （试行）ＳＨＳＧ—０５１—９８； （１６） 《石油化工装置详细设计内容规定》ＳＨＳＧ—０５３—２００３；． （１７） 《石油化工装置工艺设计包（成套技术工艺包）内容规定》ＳＨＳＧ—０５２—２００３； （１８） 《中国石油天然气集团公司建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 中油计 字［２０００］第 ４９９ 号； （１９） 《建设项目 （工程） 劳动安全卫生监察规定》 中华人民共和国劳动部令第 ３ 号 １９９６ 年 １０ 月 １７ 日； （２０） 《建设项目（工程）劳动安全卫生预评价管理办法》 中华人民共和国劳动部令第 １０ 号 １９９８ 年 ２ 月 ５ 日； １ （２１） 《关于国家安全生产监督管理局负责备案的化工建设项目（工程）安全预评价报告 审查、备案工作的通知》 安监管司办字 ［２００３］５６ 号； （２２）国家安全生产监督管理局文件《关于印发《安全评价通则》的通知》 安监管技装 字［２００３］３７ 号 ２００３ 年 ４ 月 ４ 日。
化工工艺设计手册
化工工艺设计手册
CREATE TOGETHER
DOCS
01
化工工艺设计的基本概念与原则
化工工艺设计的定义与目标
• 化工工艺设计是指在化工生产过程中，根据生产工艺要求和产品设计要求，对生产过程进行系统设计和工程设计 的过程。
• 系统设计：包括工艺流程、设备选型、管道与仪表设计、控制系统设计等。 • 工程设计：包括施工图纸绘制、设备安装、调试、验收等。 • 化工工艺设计的目标是在保证产品质量、产量和安全的前提下，实现生产工艺的优化、生产过程的自动化和生产 成本的最小化。 • 生产工艺优化：通过改进生产工艺，提高生产效率，降低原材料消耗，减少废弃物排放。 • 生产过程自动化：采用先进的控制系统，实现生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。 • 生产成本最小化：通过优化生产工艺、降低能源消耗、减少设备投资和维护费用等措施，降低生产成本。
制药等。
01
PLC系统：可 编程逻辑控制 系统，适用于 中小型化工生 产过程，如精 细化工、食品
加工等。
02
SIS系统：安全 仪表系统，适 用于对安全要 求较高的化工 生产过程，如 石油化工、核
电等。
03
06
化工工艺设计中的安全环保与节能设计
安全设计的原则与方法
• 安全设计的原则：包括预防为主、安全可靠、以人为本等。 • 预防为主：在设计过程中，充分考虑生产过程中的安全风险，采取预防措施。 • 安全可靠：保证生产过程中的设备、管道、仪表等安全，防止事故发生。 • 以人为本：关注操作人员的安全，提供安全操作环境和安全防护设施。
• 节能设计的实例：如采用热泵技术、热管技术、余热回收技术等， 降低生产过程中的能耗。
化工工艺设计
化工工艺设计
化工工艺设计是指根据化学反应原理和工程技术要求，利
用合适的工艺流程和设备，在化工生产过程中实现化学反
应的有效进行以及产品的高效产出。
化工工艺设计主要包括以下几个方面：
1. 反应步骤设计：根据化学反应方程式，确定反应步骤的
顺序和条件，包括反应温度、压力、浓度等。
同时，还需
要考虑反应物的投料方式、反应时间和混合方式等因素。
2. 工艺流程设计：根据反应步骤设计，确定整个化工生产
过程中各个单元操作的顺序和条件，包括进料、反应、分离、精制、排放等步骤。
工艺流程设计需要考虑生产过程
中的能量平衡、物料平衡、操作安全等因素。
3. 设备选型与设计：根据工艺流程设计，选用合适的设备
进行化工生产。
设备设计需要考虑操作条件、流体动力学、
传热传质等因素，包括反应釜、分离器、换热设备、搅拌
设备等。
同时，还需要进行设备的尺寸和结构设计，以满
足工艺要求和操作安全。
4. 控制系统设计：化工工艺过程中需要对反应温度、压力、流量等参数进行实时监测和控制。
控制系统设计需要确定
合适的仪表设备和自动化控制策略，以实现生产过程的稳
定性和可控性。
5. 安全与环保设计：化工生产过程中存在安全隐患和环境
风险，化工工艺设计需要考虑安全设施、防火爆控制、废
气废水处理等因素，以确保生产过程的安全和环境的可持
续性。
化工工艺设计的目标是通过合理的工艺流程和设备设计，
实现化学反应的高效进行，提高产品的质量和产量，降低
生产成本，同时确保生产过程的安全和环境的可持续性。
精细化工企业工艺系统及生产设施设计防火标准
工艺系统及生产设施设计防火标准目录工艺系统及生产设施设计防火标准 (1)1 一般规定 (1)2 反应器 (2)3 泵、压缩机 (3)4 导热油炉 (4)5 生产设施内布置 (4)6 污水处理及循环水 (8)7 泄压排放 (9)8 过程检测及自动控制 (11)1 一般规定1.1 使用或生产甲、乙类物质的工艺系统设计，应符合下列规定：1 宜采用密闭设备。
当不具备密闭条件时，应采取有效的安全环保措施；2 对于间歇操作且存在易燃易爆危险的工艺系统宜采取氮气保护措施。
1.2 顶部可能存在空气时，可燃液体容器或储罐的进料管道应从容器或储罐下部接入；若必须从上部接入，宜延伸至距容器或储罐底200mm处。
1.3 对于忌水物质的反应或储存设备，应采取防止该类物质与水接触的安全措施。
1.4 可能被点燃引爆的可燃粉尘（粒）采用气力输送时，输送气体应采用氮气、惰性气体或充入这些气体的空气，其氧气浓度应根据可燃粉尘（粒）的极限氧浓度（LOC）确定，并应符合下列规定：1 具有氧气浓度连续监控和安全联锁的场合，当LOC不小于5%（体积）时，安全余量不应小于2%（体积）；当LOC小于5%（体积）时，氧气浓度不应大于LOC的60%；2 无氧气浓度连续监控和安全联锁的场合，当LOC不小于7.5%（体积）时，安全余量不应小于4.5%（体积）；当LOC小于7.5%（体积）时，氧气浓度不应大于LOC 的40%。
1.5 采用热氧化炉等废气处理设施处理含挥发性有机物的废气时，应设置燃烧室高温联锁保护系统和燃烧室超压泄爆装置，宜设置进气浓度监控与高浓度联锁系统、废气管路阻火器和泄爆装置。
1.6 严禁将可能发生化学反应并形成爆炸性混合物的气体混合排放。
1.7 下列设备应设置防静电接地：1 使用或生产可燃气体、液化烃、可燃液体的设备；2 加工或处理有可燃粉尘或粉体的设备。
1.8 加工或处理可燃粉尘或粉体的场所，设备之间连接和接地应采用金属或其它导体材料。
化工工艺流程设计
化工工艺流程设计
《化工工艺流程设计》
化工工艺流程设计是化学工程领域中至关重要的一环，它涉及到从原料到产品的整个生产过程。
在化工生产中，工艺流程设计的好坏直接关系到产品质量、生产效率和成本控制。
因此，进行科学合理的工艺流程设计是保证化工生产顺利进行的关键。
在化工工艺流程设计中，首先要对原料和产品的物理化学性质进行详细的分析和了解。
这为后续工艺流程的设计提供了基本数据和依据。
其次，需要根据生产需要确定反应方式、反应条件和反应器类型，以确保反应能够高效进行。
同时，需要考虑到废水处理、废气处理等环保问题，保证生产过程符合环保标准。
在工艺流程设计中，还需要考虑到生产过程中的安全性和稳定性。
化工生产往往涉及到高温高压、易燃易爆等危险因素，因此在工艺流程设计中需要考虑到如何防范和应对这些风险。
另外，在工艺流程设计中还需要考虑到生产设备的选型、布局等因素，确保生产设备能够高效运转。
一旦开始生产，工艺流程设计也需要不断地进行优化和改进。
随着生产过程的深入，可能会出现一些问题和挑战，需要及时调整工艺流程以解决这些问题。
同时，还需要不断关注新的技术和方法，以保持生产过程的先进性和竞争力。
总之，化工工艺流程设计是化工生产中的核心环节，它直接关
系到生产效率和产品质量。
科学合理的工艺流程设计能够提高生产效率、降低生产成本，是化工企业持续发展的重要保障。
HG20519.2-2009工艺系统
化工工艺设计施工图内容和深度统一规定第2部分工艺系统HG/T 20519.2-20091.总则1.0.1为提高化工装置工程设计质量、统一化工装置工艺系统的施工图设计，特制定本部分。
1.0.2本规定适用于化工行业新建、扩建或改建的施工图设计，特别适用于中小设计单位。
石油、石化、轻纺、医药等行业可参照执行。
1.0.3施工图设计除应符合本部分及本规定的另5部分（HG/T20519.1、HG/T20519.3~ HG/T20519.6）外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。
2.首页图在工艺设计施工图中，将设计中所采用的部分规定以图表形式绘制成首页图，以便更好地了解和使用各设计文件。
首页图包括如下内容：2.0.1管道及仪表流程图中所采用的管道、阀门及管件符号标记、设备位号、物料代号和管道标注方法等。
具体见有关设计规定：1.绝热及隔声代号，见本部分第7章；2.管道及仪表流程图中设备、机器图例，见本部分第8章；3.管道及仪表流程图中管道、管件、阀门及管道附件图例，见本部分第9章；4.设备名称和位号，见本部分第10章；5.物料代号，见本部分第11章；6.管道的标注，见本部分第12章。
2.0.2自控（仪表）专业在工艺过程中所采取的检测和控制系统的图例、符号、代号等。
其它有关需说明的事项。
图幅大小可根据内容而定，一般为A1，特殊情况可采用A0图幅。
2.0.3首页图例图见图2.0.3图2.0.3首页图（例图）3.管道及仪表流程图3.1概述3.1.1管道及仪表流程图本管道及仪表流程图适用于化工工艺装置，是用图示的方法把化工工艺流程和所需的全部设备、机器、管道、阀门及管件和仪表表示出来。
是设计和施工的依据，也是开、停车、操作运行、事故处理及维修检修的指南。
3.1.2管道及仪表流程图分类管道及仪表流程图分为“工艺管道及仪表流程图”和“辅助及公用系统管道及仪表流程图”。
工艺管道及仪表流程图是以工艺管道及仪表为主体的流程图。
辅助系统包括正常生产和开、停车过程中所需用的仪表空气、工厂空气、加热用的燃料（气或油）、致冷剂、脱吸及置换用的惰性气、机泵的润滑油及密封油、废气、放空系统等；公用系统包括自来水、循环水、软水、冷冻水、低温水、蒸汽、废水系统等。
化工工艺流程设计任务和步骤
化工工艺流程设计任务和步骤（一）工艺流程图的设计任务工艺流程设计和车间布置设计是决定整个车间（装置）基本面貌的关键性的步骤，对设备设计和管路设计等单项设计也起着决定性的作用。
流程设计的主要任务包括两个方面：一是确定生产流程中全部生产过程的具体内容、顺序和组合方式，达到由原料制得所需产品的目的；二是绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示生产过程中，当原料经过各个单元操作过程制得产品时，物料和能量发生的变化及其流向，以及采用了哪些化工过程和设备，再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。
（二）工艺路线确定的步骤1、搜集资料，调查研究要根据建设项目的产品方案及生产规模，有计划、有目的地搜集国内外同类型生产厂的有关资料，包括技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等技术经济资料。
掌握国内外化工技术经济的资料，仅靠设计人员自己搜集是不够的，还应取得技术信息部门的配合，有时还要向咨询部门提出咨询。
搜集设计资料的原则和步骤（1）资料的完整性全面的、完整的资料数据能够反映客观事物的全过程，才能用于设计。
（2）资料的正确性正确的资料数据具有再现性，能反映客观事物的本质规律，才能用于设计。
（3）资料的适用性科学技术都是有条件依据的，搜集资料要严格注意资料的适用条件。
（4）资料的恰当性资料年代的差异会造成技术上的不同，在整理、分析资料时应注意资料恰当性，不可盲目一味追求先进性，要综合考虑整个设计的技术水平与建设项目的投资总额。
2、确定方案，落实设备设备是完成生产过程的重要条件，是确定技术与工艺流程的时必然要涉及到的因素，因此要足够重视。
①确定生产线数目大型装置与相同生产能力的数个小型装置相比优点：节约建设投资，占地少，自动化程度高等；缺点：附属设备贵，大都无备用设备，出故障只好停车；若以单生产线的大型装置与生产能力相同的双生产线小型装置相比，开工率高时，则大型装置的经济效益好。
工艺系统
泵和设备安装高度 沸点液体进泵最容易产生气蚀现象，在化工过程 中常见的有蒸馏塔塔釜→泵 一般塔釜布置在离地面约3～5m的范围内。
● ●
泵与设备布置时需考虑： 系统水力学要求。 管道配置合理、方便操作。
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泵安装高度的确定原则和方法 原则：NPSHa＞NPSHr 方法：见式8.5.2-1 （P-640） 关键：在液体物料进入泵口的温度下，其操作压
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加热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时， 应该在该阀上游设置安全阀。 由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事 故和公用工程事故引起的超压部位。 液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位。 凝气透平机的蒸汽出口管道。
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●
某些情况下，由于泵出口止回阀的泄漏，则在 泵的入口管道上设置安全阀。
3.3.5 爆破片的设置 下列7种情况优先选用爆破片：（P-630） ● 压力有可能迅速上升的。 ● 泄放介质含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚 合和介质粘度较大。 ● 释放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价格 很高。 ● 工艺介质十分贵重或有剧毒，在工作过程中 不允许有任何泄漏，应与安全阀串连使用。 ● 工作压力很高或很低时，选用安全阀则其制 造比较困难。 ● 当使用温度较低而影响安全阀的工作特性 ● 需要较大的泄放面积。
3.2 化工管道设计(不是配管设计)：化工管道设计的理 论基础为流体力学。
3.2.1 系统压力降分析 流体流动存在流速的限制，流速主要由压力降确定。 流速过大，管径虽然较小，但压力降大，要求管道初始 的压力高，选泵时泵的功率就要大，要作好系统压力降 分析。因此必须掌握下列原理，并能灵活运用，解决工 程中的具体问题。 ● 柏努利方程 见方程式8.3.1-1（P-604） ● 流体的物理特性，主要是粘度和密度 ● 雷诺数 ● 摩擦产生压力损失 ● 摩擦系数与管道粗糙度的影响 ● 阀门及管件的当量长度
HGT 20519-2009 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定
4化工工艺设计施工图内容和深度统一规定第1 部分一般要求HG/T 20519.1-20091. 总则1.0.1为提高化工装置工程设计质量、统一化工装置施工图设计文件的内容和深度，特制定本部分。
1.0.2本规定适用于化工行业新建、扩建或改建的施工图设计，特别适用于中小设计单位。
石油、石化、轻纺、医药等行业可参照执行。
1.0.3施工图设计除应符合本部分及本规定的另5 部分（HG/T20519.2~ HG/T20519.6）外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。
2.化工工艺设计施工图成品文件组成2.0.1 概述化工工艺设计施工图是工艺设计的最终成品，它由文字说明、表格和图纸三部分组成。
分提交业主和内部两类文件。
见表 2.0.1。
*管道材料等级索引表提交业主。
3.图纸目录3.0.1凡是需发往施工现场和用户的设计成品（包括工程图纸、表格、复用图及设计说明），均需立项编入图纸目录中。
3.0.2凡是公开发行的标准（包括国标及部颁标准），均不列入图纸目录中，由用户自备。
这部分外购的标准应在设计说明中交待清楚。
3.0.3图纸目录格式见表3.0.33.0.4图纸目录填写内容说明1、填写设计单位名称；2、填写工程名称或代号；3、填写装置名称和代号；4、填写年份、月份；5、填写专业名称；6、填写编号。
7、填写设计阶段4. 设计说明4.0.1概述化工工艺设计施工图设计说明由工艺设计、设备布置、管道布置、绝热、隔声及防腐设计说明构成。
4.0.2工艺设计说明化工工艺设计施工图的工艺设计说明应包括下列内容：1.设计依据设计依据是说明施工图设计的任务来源和设计要求，它包括如下几个部分：施工图设计的委托书、任务书、合同、协议书等有关文件；初步设计的审批文件和修改文件；其他有关设计依据。
2.工艺及系统说明1)依据初步设计审批文件和修改文件所作的化工工艺修改和补充部分的说明；2)施工图设计中对初步设计作的改进和调整部分的工艺及系统说明；3)与工艺有关的施工说明和装置开、停车的原则说明。
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2.5 2.6 2.7 2.8
机泵的安装设计 确定设备、管道的布置原则及要求 确定设备、 编制管道数据表 进行必要的系统安全分析
3 化工管道设计
3.1 化工管道设计的原则 化工装置的工艺管道设计应在满足工 艺要求和安全生产的前提下， 艺要求和安全生产的前提下，求得最经济 的管径。要求工艺系统专业根据流体力学 的管径。 知识， 知识，从生产装置的不同工艺要求进行管 道工艺设计， 道工艺设计，并符合有关介质安全设计规 在管道工艺设计时， 定。在管道工艺设计时，一般应考虑以下 原则。 原则。
1.2 化工工艺专业和工艺系统专业的区别 工艺系统专业主要是将工艺专业提供的 PFD发展成为能指导施工 安装、 发展成为能指导施工、 PFD发展成为能指导施工、安装、正常开 车停车、事故停车、满足生产要求的PID PID。 车停车、事故停车、满足生产要求的PID。
研究对象及 主要解决的 问题 1.化学反应 1.化学反应 2.传热 2.传热 3.传质 传质（ 3.传质（流 体力学） 体力学）
A版至少应包括的内容: 版至少应包括的内容: 应列出全部有位号的设备、机械、驱动机及备台。 ①应列出全部有位号的设备、机械、驱动机及备台。成套 配套)设备供货范围和设计单位分工范围; (配套)设备供货范围和设计单位分工范围; 主要工艺物料管道(包括间断使用管道)标注物料代号、 ②主要工艺物料管道(包括间断使用管道)标注物料代号、 公称道径,并表明物料的流向; 公称道径,并表明物料的流向; 与设备或管道相连接的公用工程、辅助物料管道, ③与设备或管道相连接的公用工程、辅助物料管道,应标 注代号、公称通径,并表明介质的流向。 注代号、公称通径,并表明介质的流向。蒸汽管道的物 料代号应反映出压力等级, LS、MS、HS。 料代号应反映出压力等级,如LS、MS、HS。 应标注对工艺生产起控制、调节作用的主要阀门; ④应标注对工艺生产起控制、调节作用的主要阀门; 应标注主要安安阀、爆破片。 ⑤应标注主要安安阀、爆破片。标明有泄压系统和释放系 统的要求; 统的要求; 标注主要检测与控制仪表,以及功能标识; ⑥标注主要检测与控制仪表,以及功能标识; 必需的设备关键标高(最小尺寸)和关键的设计尺寸; ⑦必需的设备关键标高(最小尺寸)和关键的设计尺寸; 首页图上文字代号、缩写字母、各类图形符号; ⑧首页图上文字代号、缩写字母、各类图形符号;
2.2 公用工程管道及仪表流程图(UID) 公用工程管道及仪表流程图(UID)
UID包含了： UID包含了： 包含了 (1)在工艺流程中重要考虑的公用工程配 (1)在工艺流程中重要考虑的公用工程配 套设施，如工艺用水、蒸汽、仪表空气、 套设施，如工艺用水、蒸汽、仪表空气、压 缩空气、氮气等以及冷冻、真空系统等。 缩空气、氮气等以及冷冻、真空系统等。 (2)与其他专业密切配合的公用工程 与其他专业密切配合的公用工程， (2)与其他专业密切配合的公用工程，如 生产用电、给排水、空调采暖通风等。 生产用电、给排水、空调采暖通风等。 化工管道设计( 节中详述). 2.3 化工管道设计(在“3”节中详述). 设置和选择必要的安全设施，如安全阀、 2.4 设置和选择必要的安全设施，如安全阀、 爆破片、限流孔板、阻火器等。 爆破片、限流孔板、阻火器等。
(1)A版(初步条件版):A版在工艺包阶段已开始形成,但在基 初步条件版) 版在工艺包阶段已开始形成, 础设计阶段才完成。 础设计阶段才完成。它主要为装置内设备布置及自控专业 开展基础设计创造条件。 开展基础设计创造条件。 (2)B版(内审版):主要供设计单位内部核对评议和征求意见。 )B版 内审版) 主要供设计单位内部核对评议和征求意见。 (3)C版(用户版):此版用于用户审查和提出意见。 )C版 用户版) 此版用于用户审查和提出意见。 (4)D版(0版)(确认版、设计版):主要作为设备布置、管道设 )(确认版 设计版) 主要作为设备布置、 确认版、 详细模型配管及有关专业开展详细工程设计的依据。 计、详细模型配管及有关专业开展详细工程设计的依据。 在详细工程设计阶段完成的有以下三版: 在详细工程设计阶段完成的有以下三版: (5)E版 ( 详 1 版 ): 主要用于设备布置 、 管道设计等有关专业 )E版 主要用于设备布置、 开展详细工程设计。 开展详细工程设计。 主要用于管道设计专业核对轴测图。 (6)F版(详2版):主要用于管道设计专业核对轴测图。 (7)G版(施工版):此版作为现场施工、安装及编制操作手册、 施工版) 此版作为现场施工、安装及编制操作手册、 指导开车、生产、事故处理的依据。 指导开车、生产、事故处理的依据。 一般在中小型项目设计中出现的是A 版和G 一般在中小型项目设计中出现的是A版、D版和G版。
《化工工艺系统设计》 化工工艺系统设计》
主讲：徐谋源 主讲：
1
概述
1.1 化工工艺系统设计人员必须具备的基本条 件 要建设一个化工厂， 要建设一个化工厂，必须具有一批化工 工艺专业技术人员， 工艺专业技术人员，同时也必须具有一批化 工工艺系统专业设计人员， 工工艺系统专业设计人员，这些专业人员必 须具备的基本化工专业知识与工艺专业基本 相同且各有侧重，包括以下几点： 相同且各有侧重，包括以下几点： ● 掌握化工基本理论 ● 掌握化工工艺系统设计方法和技能 ● 熟悉较广泛的相关专业知识 ● 熟悉有关的国家标准规范 ● 实际的工程经验
工作重点 1.物料平衡计算 1.物料平衡计算 2.热量平衡计算 2.热量平衡计算 3.设备计算 3.设备计算 4.工艺流程 4.工艺流程
主要发表资料/ 主要发表资料/ 成品
责任 对生产PFD 2.工艺设备数据 2.工艺设备数据 表 3.工艺说明 3.工艺说明 4.建议布置图 4.建议布置图 1.PID,附管道命 1.PID,附管道命 名表 2.特殊管件数据 2.特殊管件数据 表 3.界区条件表 3.界区条件表 4.公用工程平衡 4.公用工程平衡 图和表
D版是在C版经用户确认审查后,根据审查意见进行 版是在C版经用户确认审查后, 修改补充,最终完成的版本, 修改补充,最终完成的版本,该版可认为是基础设 计的最终版,其主要作为设备布置、管道设计、 计的最终版,其主要作为设备布置、管道设计、详 细模型配管及有关专业开展详细工程设计的依据。 细模型配管及有关专业开展详细工程设计的依据。 版作为施工、安装、编制操作手册、指导开车、 G版作为施工、安装、编制操作手册、指导开车、 生产和事故处理等的依据,故称之为施工版。 生产和事故处理等的依据,故称之为施工版。对 该版的内容和深度,应注意下列事项: 该版的内容和深度,应注意下列事项: 应符合制造厂的图纸及资料的要求, ①应符合制造厂的图纸及资料的要求,符合开车工 程师提出的要求。 程师提出的要求。 管道上的放空、放净应标注俱全。 ②管道上的放空、放净应标注俱全。 图纸的接续关系,界区交接点要完整、准确。 ③图纸的接续关系,界区交接点要完整、准确。 ④将图上所有表示修改的符号和修改范围线均应 擦去。 擦去。 全部“待定”问题和需要说明问题的处理意见。 ⑤全部“待定”问题和需要说明问题的处理意见。
PID 所包含的内容 表示出全部设备、机械、驱动机及备机（ （1） 表示出全部设备、机械、驱动机及备机（包 括制造商提供的） 并进行标注。 括制造商提供的），并进行标注。 表示出所有工艺、公用工程、 （2） 表示出所有工艺、公用工程、辅助物料管道 包括开、 停车管道、 吹扫、 置换、 再生、 （ 包括开 、 停车管道 、 吹扫 、 置换 、 再生 、 溶液 制备管道， 以及间断使用的管道） 制备管道 ， 以及间断使用的管道 ） ， 并标注管道 顺序、 物料代号、 管道直径、 管道等级（ 顺序 、 物料代号 、 管道直径 、 管道等级 （ 在同一 管道中有不同等级的应表示出分界符号） 管道中有不同等级的应表示出分界符号 ） 、 管道 材料代号和隔热、隔声代号，并表明物料流向。 材料代号和隔热、隔声代号，并表明物料流向。 (3) 所有检测与控制仪表，以及功能标识，并进行 所有检测与控制仪表，以及功能标识， 编号。 编号。
工艺系统设计的内容和深度
2.1 管道及仪表流程图（PID) 管道及仪表流程图（ PID在工艺包阶段就开始形成初版 在工艺包阶段就开始形成初版， PID在工艺包阶段就开始形成初版，随着设 计阶段的深入，不断补充完善深化， 计阶段的深入，不断补充完善深化，它分阶 段和版次分别发表。PID各个版次的发表 各个版次的发表， 段和版次分别发表。PID各个版次的发表， 表明了工程设计进展情况，为工艺、自控、 表明了工程设计进展情况，为工艺、自控、 设备、电气、电讯、配管、管机、管材、 设备、电气、电讯、配管、管机、管材、设 备布置和给排水等专业及时提供相应阶段的 设计信息。PID是基础设计和详细设计中主 设计信息。PID是基础设计和详细设计中主 要成品之一，它反映的是工艺设计流程、 要成品之一，它反映的是工艺设计流程、设 备设计、设备和管道布置设计、 备设计、设备和管道布置设计、自控仪表设 计的综合成果。 计的综合成果。
在初选管径时，由于条件所限， 在初选管径时，由于条件所限，还无法从建 设投资和操作费用两者中寻找最佳结合点的 角度来求得经济管径， 角度来求得经济管径，但可以采用查取常用 流速范围，（见P606～609,表8.3.2-1）和管 流速范围，（见P606～609,表8.3.2，（ 道压力降控制表（ P610～611,表8.3.2道压力降控制表（见P610～611,表8.3.2-2， 8.3.2- 的方法， 表8.3.2-3）的方法，这样计算得到的管径比 较接近经济管径。 较接近经济管径。 3.1.2 压力降要求 一般情况下， 一般情况下，管道是按阀门全开情况下计算 压力降的，否则流量将难以满足工艺需要。 压力降的，否则流量将难以满足工艺需要。 一般对于允许压力降较小的流体， 一般对于允许压力降较小的流体，流量小的 流体、粘度较大的流体则应选取较低的流速。 流体、粘度较大的流体则应选取较低的流速。 反之，则应选取较高的流速。 反之，则应选取较高的流速。
工艺 系统 专业
1.流体力学 1.流体力学 2.安全 2.安全 3.可操作性 3.可操作性