工艺包设计文件编制内容及深度的基本要求和化工工艺设计-20150416

▪ 2.11 工艺设备说明
– 描述主要工艺设备特点、选型原则、材料选择的要求 – 并应按反应器、塔器、一般容器、换热器、工业炉、机泵、机械
等分类逐台列出数据表，给出介质性质、操作条件、工艺设计和 机械设计条件、规格尺寸、材料、关键的设计要求及与工艺有关 的必须说明的内容。主要的静设备应附简图
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术的提供者。说明专利使用、授权的限制及排他性要求。说明专
有技术的范围。专利编号。国内开发的技术应有鉴定书
– 装置规模及组成
• •
可以用原料每年或每小时加工量或主要产品每年或每小时产量表示装 置规模。要说明规模所依据的年操作小时数。 如果有不同的工况，应分别说明装置在不同工况下的能力（如原料不 同）
•
2.9
建议的设备布置图 应表示主要设备相 对关系和建议的相 对尺寸，说明特殊 要求和必须符合的 规定
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设计文件
▪ 2.10 工艺设备表
– 列出PID 中的设备的位号、名称、台数（操作/备用）、操作温度、
操作压力、技术规格、材质等
– 专利设备列出推荐的供货商
专利技术、专有技术提供方，为确保工程设计的质量，都必须提供工 艺设计包，这是开展基础设计和详细设计的主要基础和依据
– 有一些特殊的复杂的物性数据也只有专利商才能提供。这也牵涉到责
任问题。有了工艺包设计，增加了一次审查机会，更有利于保证工程 设计的质量
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工艺包一般说明
设计文件
▪ 物流数据表
– 物流数据表应按不同工况列出各物流所有操作条件数据及相关的
物理和化学性质数据
▪ 2.3 总物料平衡应包括内容
– 装置所有产品方案的总物料平衡。多个产品、中间产品、副产品
和由多部分组成的装置，可用物料平衡图表示物料量及各部分的 相互关系
– 对于多次利用或逐级利用的复杂情况可采用平衡图说明物料量及
安全、环保的关键点，如工艺条件偏差或失控后果，建议的主要 预防处理措施以及对安全仪表系统的要求
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设计文件
▪ 2.6 HSE
– 安全泄放系统说明:说明不同的事故情况下安全泄放和吹扫数据，
给出火炬系统负荷研究的结果，提出建议的火炬系统负荷
– 三废排放说明:列表说明废气、废水、固体废物的来源、温度、压
工艺包（Process 设计阶段 Package）或基础 设计(Basic Design)
工艺设计(Process Design)
主导专业
工艺
提供工程公司作 为工程设计的依 据，技术保障的 基础
工艺
把专利商文件转 换成工程公司文 件，发表给有关 专业开展工程设 计，并提供用户 审查
工艺系统/管道
为开展详细工程 设计提供全部资 料，为设备、材 料采购提出请购 文件
品标准编号
– 水、蒸汽、压缩空气、氮气、燃料、电等规格 – 装置性能保证指标的期望值和保证值 – 工程设计执行的国际标准、国家标准、行业标准或专利、专有技
术持有者指定的标准等
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设计文件
▪ 2.1设计基础
– 技术来源及授权 ：说明工艺技术使用的专利、专有技术及工艺技
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工艺包设计文件编制内容
及深度的基本要求
高振明
2015年4月17日
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内容
▪ 前言
– 工程建设项目阶段
– 设计阶段划分
▪ 工艺设计包
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工程建设项目阶段
▪ 1.1决策阶段
– 项目建议书 → 批准后即为立项 – 可行性研究报告→ 批准后即可开展工程设计
力、排放量、主要污染物含量、排放频度、建议处理方法等
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设计文件
2.8 2.7
分析化验项目表应 列出为满足生产需 要和产品质量要求 需要分析的物料名 称、分析项目、分 析频率（开车/正常 操作工况）、分析 方法
工艺管道及仪表流程 图（P&ID）应表示下 列内容： 1 工艺设备及其编号 、名称。 2 主要工艺管道、开 停工管道、安全泄放 系统管道、公用物料 管道及阀门的公称直 径。 3 特殊管道材料等级 和特殊要求。 4 安全泄放阀。 5 主要控制和联锁回 路。
不影响基础设计完成的，可以不做工艺包设计
– 工艺包的内容范围、深度应在技术合同谈判时确定 – GB/T50933-2013《石油化工装置设计文件编制标准》已批准为国家标
准，自2014年6月1日起实施。该标准内容包括工艺设计包、基础工程 设计、详细工程设计等各阶段设计的文件编制要求
– (SHSG-052-2003《石油化工装置工艺设计包（成套技术工艺包）内容
如果有多个产品、中间产品、副产品，或装置由多部分组成，要列
出各部分的名称；各部分加工量和产品、副产品、中间产品的产率、 转化率、产量。（如塑料、橡胶装置）
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▪ 2.2工艺说明
– 工艺过程的物理、化学原理及特点
说明设计的工艺过程的物理、化学原理及特点。可以列出反应方
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设计文件
▪ 2.5 界区条件表
– 消耗确定后应列出界区条件表
列出包括原料、产品、副产品、中间产品、化学品、公用物料、
不合格品等所有物料进出界区的条件：状态、温度、压力（进出 界区处）、流向、流量、输送方式等
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▪ 考虑可能影响设计进度的审查
– 设计过程HAZOP审查 – 业主中间审查 – 提高配管设计质量使用的PDS三维配管系统等
上述工作都会明显增加设计时耗，设计进度安排时应加以考虑
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内容
▪ 前言 ▪ 工艺设计包
– 一般规定 – 设计文件 – 工艺手册 – 分析化验手册
工艺设计人员基本技能
▪ 了解工艺设计的任务、设计范围、工艺设计人员的职责 ▪ 掌握化工基本理论的应用 ▪ 能把化工热力学和反应动力学的理论用于分析实际问题 ▪ 熟练使用各类计算软件，并具有分析判断计算结果的能力 ▪ 熟悉设计基本程序和相关专业的基本知识；熟悉相关的设计规范和
设计导则
▪ 清楚工艺设计成品文件的内容和深度以及工艺设计的质量保证程序 ▪ 掌握生产、开停车的基本知识、分析生产事故的能力以及相应的实
管道流体力学计算 泵的计算 管道附件计算、选择 安全可操作性研究
PFD、UFD 工艺设备表、工 艺设备数据表 工艺说明 建议布置图
PID、UID 管道命名表 特殊管件数据表 界区条件表
对生产技 术可靠性 负责 对系统的 安全性和 可操作性 负责
工艺系统
安全 可操作性
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设计文件
▪ 2.6 HSE
– 装置中危险物料性质及特殊的储运要求:列出装置中影响人体健康
和安全的危险物料（包括催化剂）的性质，如比重或密度、分子
量、闪点、爆炸极限、自燃点、卫生允许最高浓度、毒性危害程 度级别、介质的交叉作用。如果有特殊的储运要求也需提出
– 主要卫生、安全、环保要点说明:根据工艺特点，提出有关卫生、
践经验
▪ 熟悉有关劳动安全卫生、消防和环保等方面的法规 ▪ 沟通和协调能力；具有一定的工作经验
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大型典型项目的设计进度安排
▪ 大型石化项目的典型的设计周期定为22个月
– 工艺包设计阶段（第1～5月） – 基础工程设计阶段（第6～15月） – 详细工程设计阶段（第14～22个月） – 基础工程设计和详细工程设计在第14、15两个月交叉竣工验收
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工艺包一般说明
▪ 工艺设计包（Process Design Package）
– 简称：工艺包或PDP – 工艺包（Process Package）是一个专门的技术名词，它特指包含一个或
几个化工产品的成套技术文件
– 随着石油化工产品生产技术的市场化，不管是引进的还是国内开发的
▪ 1.2设计阶段
– 按国内审批要求分为 • 初步设计 → 批准后建设单位即可开工 • 施工图设计 – 按国际常规做法分为 • 工艺设计 • 基础工程设计 • 详细工程设计
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工程建设项目阶段(续)
▪ 1.3施工阶段
– 采购 – 施工 – 试车 – 性能考核 – 竣工验收
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设计文件
▪ 2.12自控仪表
– 仪表索引表列出工艺管道及仪表流程图(P&ID)中的检测和控制回
程式。复杂的、多步骤过程可以用方框图表示相互关系并分别说 明各部分原理
– 工艺过程及不同工艺工况的主要操作条件：说明工艺过程的主要
操作条件：温度、压力、物料配比等。要分别给出不同工艺工况 的条件
– 工艺流程说明：物料通过工艺设备的过程以及分离或生成物料的
去向、主要工艺设备的关键操作条件以及过程中主要工艺控制要 求和事故停车的控制原则
各用户之间的相互关系
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设计文件
▪ 2.4消耗量应包括下列内容
1
原料的年消耗量
2
催化剂名称、首次装入量、寿命、年消耗量、 折合每吨原料或产品的消耗量 化学品名称、年消耗量、折合每吨原料或产 品的消耗量 水、电、蒸汽、氮气、压缩空气等正常和最大 工况的消耗量
– 一般规定 – 设计文件 – 工艺手册 – 分析化验手册
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设计文件
▪ 2.1设计基础
– 应项目背景及来源、设计依据、技术来源及授权、设计范围 – 装置组成、装置规模、装置的年操作时数和不同工况下的装置处
理能力
– 产品、中间产品、副产品的产率、转化率、产量 – 原料、产品、中间产品、副产品的规格 – 催化剂理化性质和参数，化学品的化学特性参数及其商品名、产
– 对于间歇过程还要给出操作周期、物料一次加入量等
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设计文件
▪ 工艺流程图（PFD)
工艺设备及其编号、名称
主要工艺管道，特殊阀门位置
物流的编号、操作条件
工业炉、换热器的热负荷 公用物料的名称、操作条件、流量 主要控制、联锁方案
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– 工艺手册部分
•
包括工艺过程说明、正常操作控制步骤和方法、开车准备和开停车车
程序、事故处理原则、催化剂装卸、工艺危险因素分析及控制措施、
环境保护、设备检查与维护等内容
– 分析化验手册
•
应包括原料、产品以及过程控制的中间产品分析的频率和分析方法
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内容
▪ 前言 ▪ 工艺设计包
规定》)
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工艺包一般规定
▪ 工艺设计包内容
– 应包括设计文件及工艺手册两部分，如业主有要求的还应包括分
析化验手册
– 设计文件部分
•
包括设计基础、工艺说明、工艺流程图（PFD）、物流数据表、总物 料平衡、消耗量、全部物料进出界区的条件，还应包括安全、卫生、 环境保护方面的说明
▪ 工艺设计包（Process Design Package）
– 工艺包的深度根据工程设计的需要可深可浅。有些初次引进或复杂的
技术可以让专利商提供加深工艺包，主要指联锁逻辑、仪表条件、配
管研究等方面可以接近基础设计的深度，以便于国内工程公司更方便 地开展工程设计
– 有些技术相对比较简单成熟，没有太多工艺问题的项目，不作工艺包
工艺系统/管道
提供施工所需的 全部详细图纸和 文件，作为施工 依据及材料补充 订货
目的
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化工工艺与工艺系统专业分工
职责 专业 研究对象及主 要解决的问题 工作重点 主要发表 资料/成品 责任
工艺开发
化学反应 传热 传质
动量传递 动量传递
物料平衡计算 热量平衡计算 设备计算 工艺流程
▪ 1.4终结阶段
– 生产运营→竣工验收后工厂投入正常运行 – 项目后评价
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内容
▪ 前言
– 工程建设项目阶段
– 设计阶段划分
▪ 工艺设计包
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国际上比较通行的设计阶段划分
提供者 专利商 工程公司
基础工程设计 (Basic Engineering) 或分析和平面设 计(Analytical and Planning Engineering) 详细工程设计 (Detailed Engineering)或最 终设计(Final Engineering)