工艺设计程序及基础知识
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• 单元设备分析计算:参照化学工程手册的单元计算方法 • 主要的参考资料：化学工程手册（第二版）、化工工艺手册第
三版、PERRY化学工程（第六版）
• 主要的单元设备分类
–反应器：各种反应器，均相、非均相\固定床、流化床\催化、 非催化，气液、气固、气液固，新型反应器
–精馏塔\吸收塔、萃取塔 –特殊的过滤器、分离器 –传热设备(换热器、炉子） –结晶\过滤 –干燥 –透平及机泵 –分离器及容器:丝网分离器计算 –各种槽\罐的设备系列参数 –锅炉系列容器的计算:热工计算手册或定型产品
工艺计算细化:设备分析计算
• 程序计算 – 单元设备程序分析计算：工业炉、换热器、各种塔器 – 工业炉：PFR程序计算 – 换热器:各种换热器HTFS计算，特殊的厂商完成 – 塔器计算: 吸收\精馏\萃取工艺计算由ASPEN \PROII程序 •水力学计算:化学工程手册\工艺设计手册的单元计算方法
• 项目文件管理规定 • 技术档案管理规定
– 设计和开发控制程序
• 设计输入、设计评审、设计验证、设计输出、设计更改
– 其他设计规定
• 设计文件深度规定 • 专业接口条件规定
设计程序文件 ：工艺工作手册
• 工艺专业职责和任务 • 工艺专业策划 • 工艺技术方案评审 • 工艺各阶段与其它专业的关系 • 工艺专业工作程序 • 质量保证程序 • 工艺文件的编制
•内件计算:传质内件、塔板\填料，气液分布器
•成熟产品的工厂实际数据\内件形式\填料高度\塔板数等 • 手算、编程计算：反应器、分离器、贮槽（罐） • 反应器计算
化工工艺设计:工艺计算细解
• 准备工作，确定工艺方案:找资料\定水平\定参数 • 找资料
–公司完成的同类产品的设计成品资料 –外商工艺包、报价、技术交流资料 –国内行业的统计资料\产品入门规定 –行业技术年会等会议资料\专业期刊报道 –化工产品信息 –行业产品设计手册
• 定水平:确定项目的技术水平
工艺工作程序及基本知识
工艺工作程序和基础知识
• 一、设计过程中的程序文件
– 公司程序文件 – 工艺工作手册
• 二、化工工艺工作流程：设计过程
标准：国家、公司相关的标准
• 国家法律法规文件
– 产品标准 – 产品入门标准（能耗、安全、环保、节水） – 环境和职业安全控制
• 成达公司标准：程序文件
– 文件和记录的控制程序
化工设计过程：方案评审
•一般规定：各种设计的工艺方案须评审
–引进或购买工艺技术，可不评审，须经室级确认
•工艺方案评审内容:新工艺、重大技术方案
–技术风险性的评估； –对环境质量的影响程度； –装置运行的可靠程度； –工艺流程及主要设备选型的先进性 –安全生产评价
化工工艺设计 ：方案评审
• 成熟技术的方案评审
– 设备位号编制、流程图绘制、工艺说明编制 – 操作原则编制
二、化工工艺设计过程
• 1、化工工艺的工作内容 • 2、化工工艺工作流程
1、工艺的工作内容
• 1）工艺专业设计
– 单纯的工艺设计工作内容
• 2）参与项目中的全过程
– 商务活动（协助确定设计方案、合同附件） – 采购、施工、试车、开车活动、性能考核
– 工艺设计工作分解和完成
• 装置总体、装置单元 • 参与人员的工作分解（按工序或按工艺设计过程）
1、工艺设计过程：1）工艺设计
• 项目的准备工作
– 老厂的性能测试及改造方案 – 技术询价书 – 初步技术方案 – 专业策划 – 方案评审
• 按设计阶段完成设计工作
– 工艺计算 – 接口条件编制 – 工艺发表 – 成品文件的编制
– 方案合理性:
• 满足用户要求:设计输入 • 工艺流程是否有所改进或创新； • 热利用是否充分合理； • 主要设备选型的正确性、合理性和经济性； • 主要工艺参数的确定依据及工艺装置的一致性；
– 重要控制方案； – 综合能耗； – 工艺装置所采取的环境保护措施； – 工艺装置所采取的安全保护措施 – 工艺装置长周期运行的可靠性 – 开停车操作的难易程度 – 变工况操作的适用性 – 各项性能保证指标
• 气候条件：设计温度、设计压力、设计湿度的确定、 尘含量、极端气候条件
• 三废排放要求，节能、节水、安全要求
1、工艺设计过程：1）工艺设计
• 确定工艺设计的工作内容
– 确定设计类型及工作
• 工程设计、总承包项目 • 成熟产品、成熟技术 • 新产品、新技术 • 老厂扩建或改造
– 确定工艺技术方案
• 产品规模、产品规格、年操作日、装置规模和组成 • 主要技术方案、技术提供商 • 共享的工程资料
• 3）工艺专业的技术管理
– 设计文件管理 – 文件归档 – 设计总结
2、工艺设计过程：1）工艺设计
• 工艺设计的主要过程
– 确认工艺设计输入条件 – 确定工艺设计工作内容 – 完成设计工作 – 工艺条件发表 – 参与项目文件的审查 – 编制工艺成品
• 工艺设计的具体工作
– 工艺计算：物料、热量、设备分析计算 – 完成工艺的输出条件：流程图绘制、工艺数据表、仪表控制条件
–产品规格\产品消耗\能耗水平\环保水平\控制水平\节水
• 定参数:主要设备的关键操作参数:温度\压力\组分
–反应器\机泵\蒸汽系统\废热回收网络
1）工艺设计：工艺物热计算
•工艺设计工作ห้องสมุดไป่ตู้化：工艺计算
–确定工艺流程：已有的技术（公司、国内外）
•参照公司\国内外成熟产品的技术流程和参数 •工厂现有的流程和操作参数 •产品设计手册的流程和参数
表、公用工程条件表 – 工艺发表 – 项目文件的审查 – 成品文件的编制
1、工艺设计过程：1）工艺设计
• 工艺输入条件
– 设计基础条件：确定用户的目标
• 产品的技术方案、技术来源 • 工艺工作范围：装置、单元、设备 • 生产规模、年操作日、产品规格 • 原料规格 • 公用工程辅助条件
– 蒸汽、电力、循环水、脱盐水
–编制工艺模拟计算程序：ASPEN 、PROII、自编程
•单元计算模块选择、关键反应模型和控制参数 •单元物性参数的确定：气液平衡模型及二元交互作用参数 •热量平衡和蒸汽平衡计算 •流程模拟计算/多工况计算 •优化设计计算 •节能改造的选择原则：3~5年回收投资
–性能测试计算
工艺计算细化:设备分析计算
三版、PERRY化学工程（第六版）
• 主要的单元设备分类
–反应器：各种反应器，均相、非均相\固定床、流化床\催化、 非催化，气液、气固、气液固，新型反应器
–精馏塔\吸收塔、萃取塔 –特殊的过滤器、分离器 –传热设备(换热器、炉子） –结晶\过滤 –干燥 –透平及机泵 –分离器及容器:丝网分离器计算 –各种槽\罐的设备系列参数 –锅炉系列容器的计算:热工计算手册或定型产品
工艺计算细化:设备分析计算
• 程序计算 – 单元设备程序分析计算：工业炉、换热器、各种塔器 – 工业炉：PFR程序计算 – 换热器:各种换热器HTFS计算，特殊的厂商完成 – 塔器计算: 吸收\精馏\萃取工艺计算由ASPEN \PROII程序 •水力学计算:化学工程手册\工艺设计手册的单元计算方法
• 项目文件管理规定 • 技术档案管理规定
– 设计和开发控制程序
• 设计输入、设计评审、设计验证、设计输出、设计更改
– 其他设计规定
• 设计文件深度规定 • 专业接口条件规定
设计程序文件 ：工艺工作手册
• 工艺专业职责和任务 • 工艺专业策划 • 工艺技术方案评审 • 工艺各阶段与其它专业的关系 • 工艺专业工作程序 • 质量保证程序 • 工艺文件的编制
•内件计算:传质内件、塔板\填料，气液分布器
•成熟产品的工厂实际数据\内件形式\填料高度\塔板数等 • 手算、编程计算：反应器、分离器、贮槽（罐） • 反应器计算
化工工艺设计:工艺计算细解
• 准备工作，确定工艺方案:找资料\定水平\定参数 • 找资料
–公司完成的同类产品的设计成品资料 –外商工艺包、报价、技术交流资料 –国内行业的统计资料\产品入门规定 –行业技术年会等会议资料\专业期刊报道 –化工产品信息 –行业产品设计手册
• 定水平:确定项目的技术水平
工艺工作程序及基本知识
工艺工作程序和基础知识
• 一、设计过程中的程序文件
– 公司程序文件 – 工艺工作手册
• 二、化工工艺工作流程：设计过程
标准：国家、公司相关的标准
• 国家法律法规文件
– 产品标准 – 产品入门标准（能耗、安全、环保、节水） – 环境和职业安全控制
• 成达公司标准：程序文件
– 文件和记录的控制程序
化工设计过程：方案评审
•一般规定：各种设计的工艺方案须评审
–引进或购买工艺技术，可不评审，须经室级确认
•工艺方案评审内容:新工艺、重大技术方案
–技术风险性的评估； –对环境质量的影响程度； –装置运行的可靠程度； –工艺流程及主要设备选型的先进性 –安全生产评价
化工工艺设计 ：方案评审
• 成熟技术的方案评审
– 设备位号编制、流程图绘制、工艺说明编制 – 操作原则编制
二、化工工艺设计过程
• 1、化工工艺的工作内容 • 2、化工工艺工作流程
1、工艺的工作内容
• 1）工艺专业设计
– 单纯的工艺设计工作内容
• 2）参与项目中的全过程
– 商务活动（协助确定设计方案、合同附件） – 采购、施工、试车、开车活动、性能考核
– 工艺设计工作分解和完成
• 装置总体、装置单元 • 参与人员的工作分解（按工序或按工艺设计过程）
1、工艺设计过程：1）工艺设计
• 项目的准备工作
– 老厂的性能测试及改造方案 – 技术询价书 – 初步技术方案 – 专业策划 – 方案评审
• 按设计阶段完成设计工作
– 工艺计算 – 接口条件编制 – 工艺发表 – 成品文件的编制
– 方案合理性:
• 满足用户要求:设计输入 • 工艺流程是否有所改进或创新； • 热利用是否充分合理； • 主要设备选型的正确性、合理性和经济性； • 主要工艺参数的确定依据及工艺装置的一致性；
– 重要控制方案； – 综合能耗； – 工艺装置所采取的环境保护措施； – 工艺装置所采取的安全保护措施 – 工艺装置长周期运行的可靠性 – 开停车操作的难易程度 – 变工况操作的适用性 – 各项性能保证指标
• 气候条件：设计温度、设计压力、设计湿度的确定、 尘含量、极端气候条件
• 三废排放要求，节能、节水、安全要求
1、工艺设计过程：1）工艺设计
• 确定工艺设计的工作内容
– 确定设计类型及工作
• 工程设计、总承包项目 • 成熟产品、成熟技术 • 新产品、新技术 • 老厂扩建或改造
– 确定工艺技术方案
• 产品规模、产品规格、年操作日、装置规模和组成 • 主要技术方案、技术提供商 • 共享的工程资料
• 3）工艺专业的技术管理
– 设计文件管理 – 文件归档 – 设计总结
2、工艺设计过程：1）工艺设计
• 工艺设计的主要过程
– 确认工艺设计输入条件 – 确定工艺设计工作内容 – 完成设计工作 – 工艺条件发表 – 参与项目文件的审查 – 编制工艺成品
• 工艺设计的具体工作
– 工艺计算：物料、热量、设备分析计算 – 完成工艺的输出条件：流程图绘制、工艺数据表、仪表控制条件
–产品规格\产品消耗\能耗水平\环保水平\控制水平\节水
• 定参数:主要设备的关键操作参数:温度\压力\组分
–反应器\机泵\蒸汽系统\废热回收网络
1）工艺设计：工艺物热计算
•工艺设计工作ห้องสมุดไป่ตู้化：工艺计算
–确定工艺流程：已有的技术（公司、国内外）
•参照公司\国内外成熟产品的技术流程和参数 •工厂现有的流程和操作参数 •产品设计手册的流程和参数
表、公用工程条件表 – 工艺发表 – 项目文件的审查 – 成品文件的编制
1、工艺设计过程：1）工艺设计
• 工艺输入条件
– 设计基础条件：确定用户的目标
• 产品的技术方案、技术来源 • 工艺工作范围：装置、单元、设备 • 生产规模、年操作日、产品规格 • 原料规格 • 公用工程辅助条件
– 蒸汽、电力、循环水、脱盐水
–编制工艺模拟计算程序：ASPEN 、PROII、自编程
•单元计算模块选择、关键反应模型和控制参数 •单元物性参数的确定：气液平衡模型及二元交互作用参数 •热量平衡和蒸汽平衡计算 •流程模拟计算/多工况计算 •优化设计计算 •节能改造的选择原则：3~5年回收投资
–性能测试计算
工艺计算细化:设备分析计算