工艺路线及工艺流程设计(一)
工艺流程设计
程。
工艺流程设计应解决的问题：
(1) 确定整个流程的组成； (2) 确定每个过程或工序的组成；
(3) 确定操作条件；
(4) 控制方案的确定；
(5) 合理利用原料及能量； (6) 制定三废的治理方法。
(7) 制定安全生产措施。
方案流程图
设备位号
设备
工艺流程线
用文字表明 流程情况
某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图
2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） ➢ 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编
入设计文件。
➢ 定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化 工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。
② 能量供给、移出方式——反应器结构设计和辅助设施。 ③ 催化反应——催化反应方式和催化剂的选择。
确定主反应装置，可参考文献、资料、中试结果或已工业 化装置。
(2) 原料预处理过程 主反应对原料提出要求：如过程
主反应对原料提出要求：如纯度、温度、压力以及加料方 式等。
确定公用工程的配套措施——动力电、水、蒸汽、 压缩空气、冷冻、电热、氮气等。
确定操作条件和控制方案——控制方案和控制仪 表。
制定安全生产措施——对开车、停车、长期运转 及检修中，可能存在的不安全因素进行分析，制 订切实可靠的安全措施。
保温、防腐的设计——对需要保温、防腐的设备 进行设计。
三、工艺流程设计的基本方法 — 方案比较
图，不编入设计文件，多用于项目建议书、可行性研究报告等。 ➢ 一般用方框、文字表示一个单元，用箭头表示物流方向，表示
化学加工过程的轮廓。
工艺流程设计全解
举例说明工艺路线的流程化 以HCl和CH3OH合成CH3Cl为例，假如我们已经选择了“气一液相”合成CH3Cl，主反应是：
举例说明工艺路线的流程化
举例说明工艺路线的流程化
举例说明工艺路线的流程化
为了控制水洗塔生成废酸水的量，可以设计一个带有再沸器的HCl吸收塔，充分吸收HCl，制成稀盐酸，再将 夹有微量水份和甲醇的CH3Cl经冷冻除水、脱醇。原料预处理流程可以简化为不必混合，直接进入反应釜。简 化后的流程框图。
（3）标题栏及其它 标题栏按图纸常规，注明图号，设计阶段等。
4. 带控制点工艺流程图（process and control flowsheet）
带控制点的工艺流程 图
初步设计阶段带控制点工艺流程图
施工设计阶段带控制点工艺流程图 也称管道及仪表流程图(PID图)
☺ 完成设备设计计算，确定控制方案，即可绘制初步设段带控制点工艺流程图。并作为设计成果编入初步设段的设计文件 中。
2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） ➢ 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编入设计文件。
➢ 定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。 ➢ 在方框图流程图的基础上，将各个工序过程换成设备示意图，进一步修改、完善可得到工艺流程草图。 ➢ 生产工艺流程草图一般由物料流程、图例、必要的文字说明三部分组成。 ➢ 要画出主要设备示意外形. 设备用细实线画出外形、形状不要求准确，用线条和箭头表示主要物料管线和流向，物料线用粗实
的量化设计，通过计算，对化工工艺流程进行逐步完善、拾遗补缺，全面系统地研究物料、能量、操作、控制， 使各化工单元过程完整地衔接和匹配，能量得到充分利用。
化工设计概论之工艺流程设计PPT(共103页)
反 应
产品 分离
产品 精制
贮存 包装
一、概念设计
1.工艺路线的流程化
将这六个过程详细地加以研究，具体 化到各个过程需要哪些化工单元操作加以 组合，各化工单元操作又需要什么样的装 备、设备、机械，这些单元操作的运行参 数以及它们的运行次序，物料在化工单元 操作中的“流水线”关系，以保证获得预 期质量和数量的产品，这个将工艺过程具 体化的设计过程，称为工艺路线的流程化。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计步骤 工艺流程设计一开始，首先进行概
念设计或方案设计，设计出工艺流程草图， 经物料计算后，再设计出工艺物料流程图， 当设备计算结束时，开始绘制初步设计的 管道及仪表流程图，只有当车间设计结束， 进一步修改流程图后才能最后画出正式的 施工图阶段的管道及仪表流程图。
第三节 工艺流程设计
产控制和管理。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计是工艺设计的核心，它 通过工艺流程图的形式，形象地反映化 工生产由原料输入到产品输出的过程， 其中包括物料和能量发生的变化，物料 的流向以及生产中所经历的工艺过程和 使用的设备仪表等。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的主要任务
（1）确定生产流程中各个过程的具体内容， 顺序和组织方式，操作条件，控制方案，确定 “三废”治理方案，确定安全生产措施，达到 加工原料以制得所需产品的目的。
（2）在工艺流程设计的不同阶段，绘制不 同的工艺流程图。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的原则
(1)尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟 的科学技术成就，以保证产品质量。
(2)充分利用原料，努力提高原料利用率，提高生 产率，采用高效率的设备，降低原材料消耗及 水电汽消耗，降低产品的生产成本，降低投资 和操作费用，以便获得最佳的经济效益。
化工工艺流程设计的内容
化工工艺流程设计的内容一、化工工艺一般工艺流程:IBk»4W-√rI；心事|々上户1,：/>,<，•“，戊1运1仪］；产I W，分Kij迎YI~~J变换F 引词冼I-T合心力“6KC=>G1Iro个3Emz*aosnκjsz-F■少W0∙B*g∙*m*cs一生1》口ne.UA»∙-g∙Nd90g俱1,a”・*vsf-g∙go*F<OVΘOH■工WV9.<WMJ:Af1Kf1K工NBg0*工M性气体变换反应：CO+H2O-►CO2+H2水洗CO2+H2O=H2CO3碱洗CO2+NaOH ------------ -N a2CO3+H2O 确定战植介质的技术规格和沆向常用的或能介质：水、水蔽月,冷冻盐水、空气(JI空或IS塘).(Ξ)确定据作条件和拽制方向询定电个生产工厚或每台设色的番个不同部位要达到犯保持的操作条件.1.反应SSKi作公敏的偏宗a可逆反应的平衡（吸热或放热）如：EB<=>Sty+H2+△H采用二段反应，温度序列为先低后高b考虑反应的选择性（按主付反应活化能的大小）如：AE1P AE2S“一•.如果E1为主反应的活化能，且E1>E2 则高温有利于主反应c温度的限制条件（材质和催化剂的要求）（2）组成a某一反应物要求很高的转化率例如CO+C12→COC1（光气）二异氯酸酯的原料要求不含氯，C12的转化率100%,采取CO过量b产物与反应物分离困难如C6H6（苯）+H2→C6H12（环己烷）C6H6:Tb≡353.IkC6H12: Tb≡353.9k苯与环己烷很难分离，因此采取氨气过量，苯完全反应。
c反应的浓度效应（浓度对主付反应速率的影响）d分离循环费用（3）压力a、反应速度b、反应物料的相态（如七项烧化和液相烧化）c、后续分离要求（希望水冷后就产生气液两相）（4）反应的转化率a、准化率和所需反应时间的关系b、各种转化率下的产品分布c、反应系统和分离系统的设备价格2、精储塔工艺参数的确定（D塔压（实质上是塔顶塔釜温度选取的问题）a、尽量避免真空操作（增加真空泵和塔径）b、常压下能用普通冷却水冷却，就不宜采取加压c、对于>16MPa时，究竟采用低压冷冻还是高压冷却，需要做方案比较。
《工艺路线拟定》课件
案例一：机械加工工艺路线拟定
确定加工顺序和装夹 方式，确保加工稳定 性和精度。
优化工艺流程，减少 加工时间和成本。
制定加工工艺参数， 如切削速度、进给量 、切削深度等。
案例二：化学合成工艺路线拟定
• 总结词：针对目标化合物，设计高效、低成本的 合成路径。
案例二：化学合成工艺路线拟定
详细描述 分析目标化合物的结构，确定关键的反应位点和合成步骤。
优化步骤
确定优化目标
根据评估结果，明确优化的具 体目标，如提高效率、降低成 本等。
实施优化方案
将优化方案付诸实践，进行试 验和验证，确保方案的有效性 和可行性。
现状评估
对现有工艺路线进行全面评估 ，了解存在的问题和改进空间 。
制定优化方案
根据优化目标，制定具体的优 化方案，包括改进工艺流程、 调整工艺参数等。
效果评估
对优化后的工艺路线进行效果 评估，比较优化前后的差异和 改进程度。
05
工艺路线拟定案例
案例一：机械加工工艺路线拟定
• 总结词：针对复杂机械零件的加工，制定高效、低成本的 工艺流程。
案例一：机械加工工艺路线拟定
详细描述 分析零件图纸，明确加工要求和精度要求。
选择合适的加工设备和工具，如车床、铣床、钻床等。
工艺路线的重要性
确保生产过程的顺畅和高效
合理的工艺路线能够和浪费。
提高生产效率和产品质量
通过优化工艺路线，可以减少生产过 程中的等待和重复加工时间，提高生 产效率和产品质量。
降低生产成本
合理的工艺路线可以减少设备和人力 资源的浪费，降低生产成本。
案例三：电子产品装配工艺路线拟定
详细描述 分析产品结构和装配要求，确定装配顺序和装配方法。
生产加工工艺设计流程及加工工艺设计要求
生产加工工艺设计流程及加工工艺设计要求生产加工工艺设计流程是指在产品设计的基础上，根据产品的特点和要求，制定相应的加工工艺方案，并将其转化为具体的加工工艺流程的过程。
这个流程涉及到多个环节，包括工艺方案的确定、工艺过程的规划、工艺装备的选择和工艺流程的优化等。
下面是一个通用的生产加工工艺设计流程：1.产品需求确认：根据客户需求，明确产品的关键特性和性能指标。
2.工艺需求分析：对产品的特点和要求进行分析，明确需要采用的加工工艺。
3.工艺方案设计：制定相应的加工工艺方案，包括材料选择、工艺路线、工艺参数等。
4.工艺过程规划：根据工艺方案，制定详细的工艺过程规划，包括加工方法、加工工序、工时计划等。
5.工艺装备选择：根据工艺过程规划，选择适当的加工装备和工具。
6.工艺流程设计：将工艺过程规划转化为具体的工艺流程图，明确各个工序之间的关系和顺序。
7.工艺流程优化：对工艺流程进行优化，以提高生产效率、降低成本和提高产品质量。
8.工艺验证和调试：进行小批量试验生产，验证设计的工艺方案和工艺流程的可行性。
9.工艺参数调整：根据试验结果，对工艺参数进行调整，以达到产品的要求。
10.工艺文件编制：编制详细的工艺文件，包括工艺卡、工艺标准和工艺指导书等。
加工工艺设计要求主要包括以下几个方面：1.产品质量要求：加工工艺设计应满足产品的质量要求，确保产品能够达到设计要求的尺寸精度、表面质量和功能要求。
2.工艺可行性：加工工艺设计应考虑到工艺的可行性，确保工艺方案能够在现有的生产条件下实施，并能够满足生产要求。
3.生产效率：加工工艺设计应考虑到生产效率，通过合理的工艺流程设计和工艺参数选择，使生产过程能够高效进行，提高生产效率，降低生产成本。
4.工艺安全性：加工工艺设计应考虑到工人的安全和环境的保护，遵守相关的安全规范和环保要求。
5.工艺经济性：加工工艺设计应考虑到成本控制和资源利用的经济性，通过合理的工艺方案和工艺参数选择，降低生产成本。
工艺路线的拟定ppt
xx年xx月xx日
目录
• 引言 • 工艺路线基础知识 • 工艺路线的拟定步骤 • 工艺路线的影响因素 • 工艺路线的优化与改进 • 案例分析与实践经验分享
01
引言
工艺路线的定义
工艺路线：指在生产过程中，按照 产品加工的客观规律，合理地安排 产品或零部件的加工顺序和设备， 以及各种工序中的操作，成为一个 有机整体。
02
工艺路线基础知识
工艺路线的分类与特点
流水型工艺路线
以流水作业方式进行加工，具有 高效率、低成本的特点，但容易 受到生产瓶颈的限制。
非流水型工艺路线
以工人或设备为单位进行加工， 灵活性较高，但容易受到工人技 术水平和设备性能的影响。
混合型工艺路线
结合流水型和非流水型两种方式 进行加工，能够兼顾效率和灵活 性。
要点二
优化生产过程
通过仿真模型，发现生产过程中的问题和瓶颈，进行优 化和改进。
制定工艺路线
整合工艺步骤
将各个工序进行整合，制定出完整的工艺路线。
编写工艺文件
将工艺路线编写成详细的工艺文件，包括操作规程、注意事项、安全措施等。
04
工艺路线的影响因素
产品需求变化
产品质量要求
产品质量标准、产品性能指标、产品外观要求等的变化对工艺路线产生影响。
的选择。
05
工艺路线的优化与改进
优化工艺流程
01
减少生产环节
简化生产流程，去除冗余的步骤和操 作，提高生产效率和质量。
02
集成操作
将多个操作整合到一起，减少生产线 的停机时间和浪费。
03
优化参数
根据实际生产情况，调整工艺参数， 提高产品质量和稳定性。
第三章 工艺流程设计
第三章 工艺流程设计第一节 概述按照产品的工艺技术成熟程度，工艺流程设计可分为二类，即生产工艺流程设计和试 验工艺流程设计。
对工艺技术比较成熟的产品，如国内已经大量生产的产品、技术比较简 单的产品、以及中试成功需要通过设计实现工业化生产的产品，其工艺流程设计一般属于 生产工艺流程设计；而对仅有文献资料、尚未进行试验和生产、且技术比较复杂的产品， 其工艺流程设计一般属于试验工艺流程设计。
本章主要讨论生产工艺流程设计。
一、工艺流程设计的作用工艺流程设计是在确定的原料路线和技术路线的基础上进行的，它是整个工艺设计的 中心。
工艺流程设计是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，对后续的物料衡算、工艺设 备设计、车间布置设计和管道布置设计等单项设计起着决定性的作用，并与车间布置设计 一起决定着车间或装置的基本面貌。
因此，设计人员在设计工艺流程时，要做到认真仔细， 反复推敲，努力设计出技术上先进可靠、经济上合理可行的工艺流程。
二、工艺流程设计的任务工艺流程设计的任务是通过图解和必要的文字说明将原料变成产品(包括污染物治理) 的全部过程表示出来，具体包括以下内容：1.确定工艺流程的组成确定工艺流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合方式，是工艺流程设计的基本任 务。
生产过程是由一系列的单元反应和单元操作组成的，在工艺流程图中可用设备简图和 过程名称来表示；各单元反应和单元操作的排列顺序和组合方式，可用设备之间的位置关 系和物料流向来表示。
2.确定载能介质的技术规格和流向制药生产中常用的载能介质有水、水蒸汽、冷冻盐水、空气(真空或压缩)等，其技术 规格和流向可用文字和箭头直接表示在图纸中。
3.确定操作条件和控制方法保持生产方法所规定的工艺条件和参数，是保证生产过程按给定方法进行的必要条 件。
制药生产中的主要工艺参数有温度、压力、浓度、流量、流速和 pH 值等。
在工艺流 程设计中，对需要控制的工艺参数应确定其检测点、显示仪表和控制方法。
工艺流程的设计
工艺流程的设计
工艺流程的设计是指根据产品的特性，采用合理的工艺技术和操作方法，按照一定的工艺路线，将原材料转化成成品的过程。
其设计的目的是确保产品质量，提高生产效率，降低生产成本，实现生产过程的自动化智能化。
1.确定产品的工艺流程
确定产品的工艺流程是工艺流程设计的第一步，需要逐个分析每个制造步骤，确定其工艺路线和工艺参数。
同时还需要考虑生产过程中的质量控制和安全环保等方面。
2.制定工艺方案
在确定产品的工艺流程后，需要根据产品特性和生产设备的技术水平制定工艺方案，选择适当的工艺技术和操作方法，并确定具体的加工工序和加工参数。
3.设备选型和布局
根据工艺方案确定所需设备的类型和数量，并进行设备选型和布局设计，以确保设备的合理配置和生产效率的最大化。
4.制定生产操作规程
制定生产操作规程是保证生产过程的稳定性和质量的关键。
规程应包含生产过程中每个制造步骤的操作方法、检测方法和质量控制要求等内容。
5.建立质量控制体系
建立质量控制体系是确保产品质量的关键环节，需要确定每个加工工序的质量控制点，制定相应的检测标准和检测方法，并建立完善的数据采集和分析系统，及时发现和纠正生产过程中存在的问题。
6.制定应急预案
应急预案是防范事故和故障的重要手段，需要制定相应的应急预案和应急处置措施，确保生产过程中安全稳定。
工艺流程设计
的图号，以表示来源或出处，如排水或排污管必须
用文字说明排入何处。
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管道的标注方法
PL-1301-80-B2A-H
保温等级 管道等级 公称直径 管段代号 介质代号
28
①管道代号 管道代号包括流体代号、车间代号和管段代号。 管道代号应分段编定，其分段编号用管段代号 表示。管道的分段可按设备到设备之间为一段， 亦可取设备到管道分支点为一段。流程图、系 统图和管道布置图上相应的管道代号必须一致。
E．公用工程系统图
※用方框、文字表示使用公用工程的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。
14
F．带控制点的工艺流程图（P.93 图4-65）
（1）用图例表示出全部工艺设备。
（ 2 ）用图例表示工艺物料和辅助管道的流向及工艺物
料管道上的阀门，异径管等有关附件，但不必绘出法 兰、弯头、三通等一般管件，流程图管道的连接位置 应与配管图基本一致。 （ 3 ）用图例表示出控制回路、仪表的参数、功能、仪
（3）线条要求
主要物料管道用粗实线（0.9mm）； 辅助物料管道用中粗实线（0.6mm）； 设备轮廓、管道上的各种附件、局部地坪线、尺寸线、仪 表引出线及连接线用细实线（0.3mm）。
16
流程图中设备的绘制和标注方法 设备的绘制 常用设备的外形画法可参照图例绘制，如附 录2表2－1。若没有图例，可绘其象征性的简 单外形，以表明该设备的特征； 在流程图上一律不表示设备的支脚、支架、 基础和平台； 设备的布置，原则上按流程图自左至右，要 求图面饱满匀称，清晰整齐；
23
24
25
固体物料除用粗虚线表示外，还要写出物料名称。
当工艺流程比较复杂，辅助系统图应分开绘制。
在辅助系统流程中，辅助管道只绘制与设备相连 的进出口一段支管，并注明代号、编号及管道规格， 而辅助管道总管与分管相连的部分由辅助系统图来表
BOM及工艺路线
SAP BOM及工艺路线及工 艺路线的制作流程
版本：周勋 2010年12月6日
举例说明
现在我们需要建立一个DCQ26前左 门SAP的BOM 与工艺路线： 1.SAP的BOM如何建立 2.工艺路线如何建立
如何建立DCQ26的SAP工艺路线
建立SAP的工艺路线需要填写如下的信息： 根据工艺路线模板里的抬头下填写以下信息: 1.物料号码：将采购bom上成品的PDM号告知由赵明伦从 而获得新的SAP物料号码。 （赵明伦将得到的采购bom上成品的PDM进行维护然后由 其用维护好的PDM号向王晶美申请新的物料号码，王晶美 维护完后将新物料号码转发给赵明伦，再由其转发给需要 的人员）返回sapbom 2.物料描述：填写产品型号 3.工厂：填工厂编号1100（3,4车间）,2100（1,2车间） 1200（电机厂），1300（本部工厂） 返回
如何建立DCQ26的SAP工艺路线
4.生效日期填：20100101 5.有效截止日：不填 6.用途：1 （固定） 7.状态：4 （固定） 8.工序：10（代表工序1） 20 （代表工序2） 30 （代表工序3） 40 （代表工序4） 工序代表了这个成品从零件到销售需要经过的工序，一般来 说是经过装配（01），包装（02）就可以销售了，线上包装 或者不经过另外的包装小组经营体的话就不需要再进行包装 （02）的工序了。
谢谢大家
如何建立DCQ26的SAP工艺路线
18.燃料动力：7.5小时x60分钟（450） 19.单位：MIN（固定） 20.其它制造费用：单班流水线人数x7.5小时x60分钟 21.单位：MIN（固定） 22.标准值：之后到结束都不需要填写 完成 返回
工艺路线
工艺路线，英文是Routing，是描述物料加工、零部件装配的操作顺序的技术文件，是多个工序的序列。
工序是生产作业人员或机器设备为了完成指定的任务而做的一个动作或一连串动作，是加工物料、装配产品的最基本的加工作业方式，是与工作中心、外协供应商等位置信息直接关联的数据，是组成工艺路线的基本单位。
例如，一条流水线就是一条工艺路线，这条流水线上包含了许多的工序。
在ERP系统中，工艺路线文件一般用以下内容进行描述：物品代码、工序号、工序说明、工作中心代码、排队时间、准备时间、加工时间、等待时间、传送时间、最小传送量、外协标识（Y/N）、标准外协费和工序检验标志（Y/N）等等字段。
物料代码用来表示该工艺路线是针对何种物料的工艺路线。
工序号用来表示该物料加工时需要经过多少个工序，该工序号应该按照加工顺序进行编排。
工作中心代码，用来表示该工序在哪个工作中心中进行加工。
排队时间、准备时间、加工时间、等待时间、传送时间五种作业时间，主要是用来描述工序的作业时间，以进行能力计算和车间作业排产。
外协标识、标准外协费是指如果该工序（如电镀）对企业来说是进行外协加工的，需要在工艺路线中进行指定。
设计拟定工艺路线主要包括如下数据：工序号、工作描述、所使用的工作中心、各项时间定额（如准备时间、加工时间、传送时间等）、外协工序的时间和费用。
还要说明可供替代的工作中心、主要的工艺装备编码等，作为发放生产订单和调整工序的参考。
在传统的ERP系统中，工艺路线是生产加工、装配中的概念。
实际上，工艺路线的概念应该扩展，应该延伸到包括管理过程。
管理工作，或者管理作业，应该像生产作业那样，制定规范的作业流程、明确每项活动的时间定额和费用、每项活动涉及的工作中心等。
工艺路线如果没有与具体的物料加工关联，则这种工艺路线就是标准的工艺路线。
一般情况下，工艺路线是与具体的物料加工关联在一起的，这时才能有准确的提前期数据。
因此，工艺路线数据包括了加工的物料数据。
工艺路线及工艺流程设计(一)
h
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从工艺角度进行流程设计
1. 反应过程
2. 原料预处理过程
3. 产物后处理过程
4. 产品包装
5. 原料的循环利用
h
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2.4 工艺流程图绘制方法
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1、基本要求
1. 流程框图：采用方框及文字表示主要的工艺设备及过 程，用箭头表示物流方向。
2. 流程示意图：用图例表示出主要工艺设备，用箭头表 示物流方向，标注主要工艺设备的位号和名称。（图 4-63）
3. 流程简图：用图例表示出主要工艺设备及部分关键的 辅助设备，用箭头表示物流方向，标注工艺设备的位 号和名称。以图例表示出主要控制回路仪表的参数、 功能、控制方法。
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4. 物料流程图：用图例表示出主要工艺设备及部分关键 的辅助设备，用箭头表示物流方向，标注工艺设备的 位号和名称。用表格形式表示出各流股的温度、压力 、流量、组分含量百分比；在有热量变化的过程或设 备旁，标出热量计算值。（图4-64 ）
h
4
2.2 工艺流程
✓ 工艺流程设计是化工设计中极其重要的环节；
✓ 通过工艺流程图的形式，形象地反映了化工生产由 原料输入到产品输出的过程，其中包括物料和能量 的变化，物料的流向以及生产中所经历的工艺过程 和使用的设备仪表等；
✓ 工艺流程设计也是工艺设计的核心，在整个设计中 ，设备选型、工艺计算、设备布置等工作都与工艺 流程有直接关系。
h
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(6)设备位号应与初步设计一致，若施工图设计中设备有
所增加，则位号应按顺序增补，如有取消，原有设备位
号
不
再
使
用
。
h
27
3. 物料管道和辅助管道绘制方法 (1)管道、管件及管道附件图例及常用阀门图例，如附录2
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。
工艺流程设计
C6H6：Tb=353.1k
C6H12 : Tb=353.9k
苯与环己烷很难分离，因此采取氢气过量，苯完全反应。
c 反应的浓度效应（浓度对主付反应速率的影响） d 分离循环费用
4）反应的转化率
a 转化率和所需反应时间的关系
b 各种转化率下的产品分布
c 反应系统和分离系统的设备价格
ⅱ）精馏塔工艺参数的确定
(7) 最后还要设法将混酸贮存于贮槽中供硝化用。
盐
实验室溶盐过程
冷水计量罐 盐
蒸汽
化盐罐
中间储罐
冷凝水 排污
盐液泵
生产车间
工业化生产流程
2. 根据生产方法，确定主要以及辅助化工过程及设备 （以蒸馏过程为例）
(1) 进料方式，泵送还是靠位压； (2) 进料是否需要预热，涉及设 置预热器问题； (3) 塔底蒸馏釜的考虑； (4) 塔底残液的排除与贮存问题； (5) 塔顶蒸汽的冷凝及回流分布； (6) 塔顶蒸汽冷凝液的冷却和贮 存。
一、工艺流程设计的原则
1、保证产品的质量要求； 2、尽量采用成熟的、先进的技术和设备； 3、尽量减少三废排放量，有完善的三废治理措施，
减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和
综合利用；
4、确保安全生产，以保证人身和设备的安全；
5、尽量采用机械化和自动化，实现稳产，高产。
二、工艺流程设计的任务
1、确定由原料到成品的各个生产过程及顺序。 即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流
水洗
碱洗
变换反应： CO + H2O
CO2 + H2
水洗
碱洗
CO2 + H2O
CO2 + NaOH
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(3)线条要求。主要物料管道用粗实线(0.9mm)表示，辅助 物料管道用中粗实线(0.6mm)表示。设备轮廓和管道 上的各种附件以及局部地坪线用细实线(0.3mm)表示 。一般情况下流程图上不标尺寸，但有特殊需要注明 尺寸时，其尺寸线用细实线表示。仪表引出线及连接 线用细实线表示。
(4)流程中若有几台相同设备并联，可以只画一台设备， 其余几台用细实线方框表示，在方框内注明位号，并 画出通往该设备的支管。若流程中有几套相同设备并 联，每套设备内部管道连接均相同，则可只画一套， 其他的几套设备位号、名称均写在这一套的设备上如 ： R×××A 、 B 、 C
反应器
(5)设备位号编制为：
×××吨／年×××车间(界区)xx工段 工艺管道
及
仪
表
流
程
图
5. 辅助管道及仪表系统图 (1)辅助管道及仪表系统图用来表示在流程图上未曾
画出的辅助管道系统全貌，辅助管道包括蒸汽、 冷凝水、给排水、压缩空气、真空等系统，每一 种辅助管道系统绘制一张系统图。 (2)辅助管道系统图上的设备一般以细实线画的矩形 框表示，框内标注设备位号及设备名称或管道代 号。 (3)辅助管道系统图上必须表示该辅助管道总管和支 管上的全部阀门，异径管及控制点等。
第二讲 工艺路 线以及工艺流
程设计
1. 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
上次6. 课车问间题布置：设化计工，包工括艺平设面布计置的图主和立要面内布容置图
7. 化工管路设计
8. 非工艺设计项目的考虑，由工艺人员提出非工艺设 计项目的设计条件，如对土建、电力、给排水等的 要求。
(4)控制仪表与主流程设备管道及辅助管道有联系时应分 别在流程图和辅助管道上适当表示。
(5)各种管道的标注方法。
在工艺管道及仪表流程图、辅助管道及仪表系统图、管道布 置图上的全部管道及有关表格均需分段标注流体代号、管道 代号、管径、管道等级及隔热代号。
管道上直接排入大气的放空短管以及就地排放的短管，阀后 直排大气无出气管的安全阀前入口管等，此时的管道和短管 ，连同它们的阀门、管件等均编入其所在的主管道。
4. 工艺流程图：在流程草图的基础上表示出物流及其流 向，每一个过程的设备特征，物流组成变化，显示仪 表及自动控制方案、工艺操作参数、管道工程、经济 管径、辅助生产流程等。
2.3 工艺流程设计方法
设计中涉及的问题
1. 确定整个流程的组成 确定采用多少工序来构成全流程，确定每个单元 过程和单元操作设备在工业生成中需达到的要求 ，并考虑各工序之间的连接方法。
2、工艺路线论证
在化工设计中，工艺流程设计的任务主要有两个 1. 确定生产流程中各单元过程和单元操作的组合方式 2. 绘制工艺流程图
工艺路线论证原则
1. 先进性
技术上先进主要考虑技术经济指
标优良，原材料及能源消耗少，
2. 可靠性
防成止本只低考，虑此先外进生性产，工而厂忽环视境装优置良运，行 的生可产靠安性(1)全。消，费水产平品及质消量费好趋势。； (2)化
2. 确定每个工序的组成 对工序来说，应确定完成这一生产过程所需的
设备形式及其台数，以及各设备之间的连接方法 ，主要工艺参数。
3. 确定操作条件
4. 控制方案的确定 为了确保工艺过程的操作条件，对物流及设备需要 确定控制方案，并选用合适的控 制仪表。在设计中要考虑正常生产、开停车和检修 所需的各种状态。
(3)以图例表示出控制回路、仪表的参数、功能、仪表位 号和控制方法。
(4)标注全部设备的位号和名称。
(5)表示全部管道的管道代号、管径、材料、保温等。
2、图面绘制要求
1. 图纸尺寸及线条要求
(1)按工艺车间或工段，原则上一个主项画一张图，其幅 面一般采用1号或2号图纸，如流程复杂，可分成几部 分进行绘制。
采用国际通用代号，如聚氯乙烯为“PVC”等表示。
常用物料代号
物料代号 AR AM BD BW BR
BR CA
CS CWS CWR DR
物料名称
空气(AiR) 氨(AMmonia) 排污(Blow Down) 锅炉给水(Boiler Water) 冷冻盐水(回)(Brine Return)
3. 流程简图：用图例表示出主要工艺设备及部分关键的 辅助设备，用箭头表示物流方向，标注工艺设备的位 号和名称。以图例表示出主要控制回路仪表的参数、 功能、控制方法。
4. 物料流程图：用图例表示出主要工艺设备及部分关 键的辅助设备，用箭头表示物流方向，标注工艺设 备的位号和名称。用表格形式表示出各流股的温度 、压力、流量、组分含量百分比；在有热量变化的 过程或设备旁，标出热量计算值。（图4-64 ）
主标题栏中图纸名称可写为： ×××吨／年×××车间(界区) ××工段
蒸汽管道及仪表流程图
6. 物料代号
以介质(物料)英语名称的第一字母大写表示；如空 气 (air) 为 “ A’ ， 蒸 汽 (steam) 为 “ s” ， 油 (oil) 为 “0”，水(water)为“w”；
以分子式为代号；
(3)当工艺流程比较复杂，流程图与辅助系统图应分 开绘制。
在辅助系统流程中，辅助管道只绘制与设备相连 的进出口一段支管，并注明代号、编号及管道规格 ，而辅助管道总管与分管相连的部分由辅助系统图 来表示。如果该项目主流程比较简单，则可不另画 辅助系统图，辅助管道总管要在流程图画出来，并 画出辅助管道上的附件、仪表，并将图名改为工艺 管道和辅助管道及仪表流程图。
(6)设备位号应与初步设计一致，若施工图设计中设备有
所增加，则位号应按顺序增补，如有取消，原有设备
位
号
不
再
使
用
。
3. 物料管道和辅助管道绘制方法 (1)管道、管件及管道附件图例及常用阀门图例，如附录2
附表2—2和附表2—3。
(2) 固 体 物 料 除 用 粗 虚 线 表 示 外 ， 还 要 写 出 物 料 名 称 。
此外还要增补遗漏的管线、阀门，以及采样、放净 、排空等设施，初步完善控制系统，最后完成工艺 流程图。
5. 合理利用原料及能量
未反应的原料返回进行循环利用；回收溶剂； 能力的回收及综合利用。
6. 确定公用工程的配套设施
工艺用水、蒸汽、压缩空气、氮气等以及冷冻 、真空都是流程中要考虑的配套设施。
生产用电、给排水、采暖通风应与其他专业密
3、 流程设计程序
1. 流程框图：在确定初步方案时，一般采用流程框：进一步以设备的形式定性地表示出各个 过程的单元生产路线以及个物流的流向。
3. 流程草图：在流程示意图的基础上表示生产过程中的 物流，各单元过程和单元操作的设备特征、自动控制 方案、工艺操作参数等。
2. 设备绘制方法
(1)常用设备的外形画法可参照图例绘制，如附录2表
2-1所示。有些设备外形在设计规定中没有图例 的，可绘出其象征性的简单外形，以表明该设备 的特征即可。
(2)在流程图上一律不表示设备的支脚、支架、基础 和平台。
(3)设备的布置，原则上按流程图自左至右，要求图 面饱满匀称，清晰整齐。
2. 落实设备
对各种生产方法中所用的设备，分清国内已有定型 产品的、需要进口的及国内需重新设计制造的三种 类型，并对设计制造单位的技术力量、加工条件、 材料供应及设计、制造的进度加以了解。
3. 全面分析对比
(1)几种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势； (2)产品的质量情况； (3)生产能力及产品规格； (4)原材料、能量消耗情况； (5)建设费用及产品成 本； (6)三废的产生及治理情况；(7)其他特殊 情况。
1、一般化工工艺流程
流程图是工艺设计的关键文件，它表示工艺过程 选用设备的排列情况、物流的连接、物流的流量 和组成、操作条件、公用工程以及生产过程中的 控制方法。流程图是管道、仪表、设备设计和装 置布置等专业的设计基础。流程图也用于拟订操 作规程和培训工人。在装置开车及以后的运转过 程中，流程图也是操作性能与设计进行比较的基 础。
2.2 工艺流程
✓ 工艺流程设计是化工设计中极其重要的环节；
✓ 通过工艺流程图的形式，形象地反映了化工生产由 原料输入到产品输出的过程，其中包括物料和能量 的变化，物料的流向以及生产中所经历的工艺过程 和使用的设备仪表等；
✓ 工艺流程设计也是工艺设计的核心，在整个设计中 ，设备选型、工艺计算、设备布置等工作都与工艺 流程有直接关系。
从工艺角度进行流程设计
1. 反应过程 2. 原料预处理过程 3. 产物后处理过程 4. 产品包装 5. 原料的循环利用
2.4 工艺流程图绘制方法
1、基本要求
1. 流程框图：采用方框及文字表示主要的工艺设备及过 程，用箭头表示物流方向。
2. 流程示意图：用图例表示出主要工艺设备，用箭头表 示物流方向，标注主要工艺设备的位号和名称。（图 4-63）
工机械设备及电气仪表的制造能力；
(3)化工原材料及设备用金属材料
3. 是否符合国情
的供应情况； (4)环境保护的有 关规定和化工生产中三废排放情况；
(5)劳动就业与化工生产自动化水
平的关系； (6)资金筹措和外汇
储备情况。
工艺路线确定的步骤
1. 搜集资料，调查研究
搜集国内外同类型生产厂的有关资料，包括技术路线 具体特收点集、的工内艺容参主数要、有原：材料和公用工程单耗、产品质量 原全(1料技)、术国来术经三内源及济废外及劳资治生产动料理产品保。情以应护况及用措，各情施各种况；种技；(5生术)综(产路3)合方试线利法验的用及研发及工究展三艺报情废流告况处程；与理；动(4；)向(安2)等技 (6)生产技术是否先进，生产连续化、自动化程度； (7)设备的大型化及制造、运输情况； (8)基本建设投 资、产品成本、占地面积； (9)水、电、气、燃料的 用量及供应，主要基建材料的用量及供应；(10)厂址、 地质、水文、气象等资料； (11)车间(装置)环境与周围 的情况。