第一章化工设计的内容和程序

进行和获得最佳经济效益。 在国外分为机会研究、初步可行性研究、可行性研究、评估和决策；
国内包括项目建议书、(预)可行性研究、评估和决策、编制计划任 务书等内容。 在决策阶段，设计单位最重要的产品是一个详细的《可行性研究报 告》，送政府有关部门或建设单位董事会审查批准。
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2. 设计阶段 根据批准的可行性研究报告，制定设计计划任务书、完成初步设
计原则和设计方案进一步具体化。 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。
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一、工程项目建设程序 一个化工项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 工作内容：做好技术经济分析，选择最佳技术方案、确保项目顺利
➢ 化工设计的种类 ➢ 化工厂设计的工作程序
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1.1 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 1. 新建项目设计
新产品研发设计
新工艺或新技术设计
2. 重复建设项目设计
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 情况做出工程设计。
由于市场需要，有些产品需要再建生产装置。 由于新建厂的具体条件与原厂不同，即使产品的规模、规格及工艺
论。
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（三）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
设 计 任
等协作条件； (4) 资源综合利用、环境保护、三废治理的要求；
装置的操作说明； 装置三废的排放； 自控设计说明； 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。
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2、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，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计——可直 接进行施工图设计。
目的：报上级部门批准——建设银行贷款依据 编制：以批准的项目建议书为依据，由设计单位组织完成。
1. 可行性研究报告的内容 (1) 总论 ➢ 项目编制的依据和原则； ➢ 项目的背景、投资的必要性和经济意义； ➢ 项目的范围； ➢ 研究结果、主要技术经济指标、结论、存在问题和建议。
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(2) 需求预测 ➢国内外需求情况的调查与预测； ➢国内外现有生产能力、产量及销售情况； ➢产品的销售预测、竞争能力及进入国际市场的前景。
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 经济问题。 初步设计阶段应编写初步设计说明书——设计成品。
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，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。
(3) 产品的生产方案及生产规模 ➢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 ➢国内外工艺技术概括； ➢工艺技术的对比和选择，新技术的先进性和可靠性； ➢引进技术来源、特点及推荐理由，转让费估算，引进方式及消化吸
收建议；
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扩大初步设计，提出总概算 是 主管部门评价
否 终止
施工图设计，提出预算
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(一)项目建议书 项目建议书——对拟建设项目的一个轮廓设想，主要是从建设的必要
性来衡量，初步分析和说明建设的可能性。 考虑因素：国民经济发展长远规划、地区规划和行业规划、资源情况、
设计布局.
目的：报呈各级领导部门审批—汇总平衡，列入规划建设前期规划。 提出：部门或企业(跨地区、跨行业建设项目及影响国计民生的重大
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第一章 化工厂设计的程序与内容 Chart1 The process and content of chemical
engineering design
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本章主要内容 1.1 化工设计的种类 1.2 化工厂设计的工作程序 1.3 化工车间工艺设计的程序和内容 1.4 设计文件的编制 1.5 厂址选择与总图布置（补充全局性问题） 本章重点难点：
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(2) 中试装置设计 中试装置的主要任务：
验证基础研究中得到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； 进行新设备、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，
二. 根据过程开发程序分类
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1、新技术开发过程的设计包括：概念设计、中试设计、基础设计。
50年代： 小试验 →大型冷模试验→中间试验→工程设计
概念设计
工程研究 各级经济评估
基础设计
工程设计
现代：
化学试验
小试验
过程研究 大型冷模试验
中间试验
化工新技术开发工作框图
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(1) 概念设计 概念设计——应用研究进行到一定阶段，从工程角度，参照常规工程 设计方法和步骤，按未来工业生产装置规模进行的一种假想设计。
目
建 5.资源、主要原材料、燃料和动力的供应;
议 书
6. 建厂条件和厂址初步方案;
主 要
7. 环境保护;
内 8. 工厂组织和劳动定员估算;
容
9. 项目实施规划设想;
10. 投资效益和社会效益的初步估算;
11. 结论与建议。
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（二） 可行性研究报告 可行性研究——拟议中的投资项目在决定实施以前，对该项目技术 上的可行性和先进性，及经济上的合理性和获利性进行调查研究、 分析论证好方案选优的工作。
概念设计内容： 根据基础研究提供的概念和数据，确定工艺流程； 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。
概念设计目的：暴露和提出基础研究中存在的问题，并为解决这些问 题提供方案。另外，结合技术经济评价，得出该新产品或新技术是否 有工业化价值的结论。
➢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； ➢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； ➢社会效益评价：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 ➢主要方案的选择和推荐意见； ➢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
➢生产工艺流程说明； ➢主要设备选择，如需引进技术应提出国内外设备分交方案； ➢消耗指标。
(5) 原材料、燃料及动力供应 (6) 建厂条件、厂址选择 ➢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 ➢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。
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(9) 工厂组织、劳动定员和人员培训 (10) 项目实施规划 ➢建设周期的规划，各阶段实施进度及正式投产的时间； ➢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 ➢投资估算的原则和依据； ➢单项工程及建设总投资的估算； ➢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、
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。
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(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。
基础设计主要内容包括： 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：完成物料衡算； 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；
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二、化工厂设计的工作程序
接收委托
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。
厂址选择 技术考察 环境影响
编制项目建议书
否
是 主管部门筛选
终止
可行性研究报告
是
主管部门评价
否 终止
编写设计任务书（主管部门认可）
工程总结，设计回访 投料试车，考核验收 组织施工，制定开车方案
务 (5) 厂址与占地面积和城市规划的关系；
书 内 容
(6) 防空、防震等的要求； (7) 建设工期与进度计划；
(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。
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(四)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。
计(基础设计)、施工图设计(详细设计)。 设计阶段成果是一套可供施工的图纸和说明文件汇编，作为建设
阶段的依据。 3. 建设阶段 根据施工图设计成果，编制基建计划、进行商务和技术谈判，签
订合同，施工、生产准备、试车、竣工和验收等。 建设阶段，设计单位需配合建设单位施工，进行现场服务，并委
派现场设计代表，对施工图设计负责。必要时下达修改通知单， 直至竣工验收。
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建筑部分要说明采用的建筑结构、基础工程和施工条件等技术要求。 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。
3) 施工图设计 根据已批准的扩大初步设计，结合建厂地区条件，在满足安全、进
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要将初步设计中确定的设
项目，由有关部门和地区联合提出项目建议书。 编制：由建设单位或建设单位委托专业公司（如有资格的工程公司、
咨询公司）完成编制。 项目建议书是进行可行性研究和编制设计任务书的依据。
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Байду номын сангаас
1. 项目建设的目的和意义；
2. 产品需求初步预测;
3. 产品方案和拟建规模;
项 4. 工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源);
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。 ➢ 根据项目的大小，还可能进行扩大初步设计。
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 ➢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。
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➢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。
完全相同，还是需要由工程设计部门进行设计。
3. 已有装置改造
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改造原因：老装置产品的质量和产量不能满足市场需求， 或由于技 术原因，原材料消耗过高，缺乏竞争能力。 改造内容：去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”，优化生产过程和控 制操作。 改造目的：提高原材料、能量的综合利用率，更新局部工艺和设备。 这类设计往往由生产企业的设计部门进行.
两段设计：一般技术比较成熟的大型工厂或车间的设计——按扩大初 步设计和施工图设计进行。
三段设计：重要的大型企业和使用较复杂的技术时——可按初步设计、 扩大设计及施工图设计三阶段进行。
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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