化工工艺早期设计案例分析
化工设计培训
通过优化工艺流程、降低能耗、 提高产品质量和产量，实现经济 效益和社会效益的统一。
化工设计流程
工艺流程设计
根据原料和产品要求，确定工 艺流程，选择合适的反应器和
单元操作，确定工艺参数。
设备选型与设计
根据工艺要求，选择合适的设 备类型和规格，进行设备设计 和计算，确保设备性能和可靠 性。
化工设计培训
汇报人：可编辑
2023-12-25
目录
CONTENTS
• 化工设计基础 • 化工工艺设计 • 化工管道设计 • 化工设备设计 • 化工设计软件应用 • 化工设计案例分析
01 化工设计基础
化工设计概念
化工设计定义
化工设计是根据化学工程原理， 将原料转化为产品的过程，包括 工艺流程设计、设备选型、管道 布置、操作规程制定等环节。
详细描述
储罐设计需要考虑物料性质、储存量和安全性等因素， 涉及的工艺参数包括储罐直径、高度和材料选择等。换 热器设计需要关注传热效率和流体阻力，涉及的工艺参 数包括传热面积、流速和热负荷等。不同类型的储罐和 换热器适用于不同的应用场景，如固定顶储罐、浮顶储 罐、管壳式换热器和板式换热器等。
05 化工设计软件应用
采用国际或国内相关标准与规范，如 压力容器、管道、阀门等的设计标准 ，确保设备的安全性和可靠性。
02 化工工艺设计
工艺流程设计
总结词
确定工艺流程方案，进行物料衡算和热量衡算，绘制工艺流程图。
详细描述
在化工工艺流程设计中，首先需要确定工艺流程方案，包括原料的来源、产品的种类和质量要求等。接着进行物 料衡算和热量衡算，以确定各单元操作所需的理论数据和设备参数。最后绘制工艺流程图，将各单元操作按照流 程顺序连接起来，形成完整的工艺流程。
化工安全技术案例分析 化工工艺
目录案例1 兰州石化分公司硫化氢中毒事故分析…………………(2-9)案例2 大庆石化分公司硫磺装置酸性水罐爆炸事故分析……(10-17)兰州石化分公司硫化氢中毒事故分析目录第1章事故经过 (3)第2章事故原因 (4)第3章事故教训......................................................(4-6)第4章事故责任者处理 (6)第5章防范措施………………………………………………(6-9)第1章:事故经过2002年8月，兰州石化公司决定对炼油厂1998年停产的旧烷基化装置进行拆除。
炼油厂烷基化车间为了确保旧烷基化装置的拆除工作安全顺利进行，计划对该装置进行彻底工艺处理。
在处理废酸沉降槽（容－7）内残存的反应产物过程中，因该沉降槽抽出线已拆除，无法将物料回抽处理，由装置所在分厂向公司生产处打出报告，申请联系收油单位对槽内的残留反应产物进行回收。
2002年8月27日15时左右，烷基化车间主任张某带领车间管理工程师程某、安全员锁某，协助三联公司污油回收队装车。
由于从废酸沉降槽（容－7）人孔处用蒸汽往复泵不上量，张某等三人决定从废酸沉降槽（容－7）底部抽油。
在废酸沉降槽（容－7）放空管线试通过承重，违反含硫污水系统严禁排放废酸性物料的规定，利用地下风压罐的顶部放空线将废酸沉降槽中的部分酸性废油排入含硫污水系统。
酸性废油中的硫酸与含硫污水中的硫化钠反应产生了高浓度硫化氢气体，硫化氢气体通过与含硫污水系统相连的观察井口溢出。
8月27日17时10分，在兰州石化公司炼油厂北围墙外西固区环形东路长约40米范围内，有行人和机动车司机共50人出现中毒现象。
17时15分，兰州石油化工公司总医院急救车到达现场将受伤人员送往医院抢救。
其中4名受伤人员在送往医院途中死亡，1名受伤人员于9月1日经抢救无效死亡，45人不同程度的中毒，经济损失达250多万元。
图1-1第2章：事故原因烷基化车间在对废酸沉降槽进行工艺处理过程中，由于蒸汽往复泵不上量，决定从废酸沉降槽（容－7）底部抽油，在废酸沉降槽（容－7）放空管线试通过程中，违反含硫污水系统严禁排放废酸性物料的规定，将含酸废油直接排入含硫污水管线，酸性废油中的硫酸与含硫污水中的硫化钠反应产生了高浓度硫化氢气体，硫化氢气体通过与含硫污水系统相连的观察井口溢出。
工艺设计与工艺分析的实践案例
工艺设计与工艺分析的实践案例工艺设计和工艺分析是制造业中非常重要的环节。
这两个环节通常是紧密相连的，因为在进行工艺设计时需要对工艺进行深入的分析。
下面将结合一个实践案例，详细介绍工艺设计和工艺分析的实际操作。
案例介绍我们公司接到一份订单，需要将一批废旧轮胎进行回收再利用。
具体来说，废旧轮胎需要进行分离并分类，以方便进一步的再利用。
我们的工厂一直致力于回收利用废弃材料，因此我们接下这份订单后，我们的技术团队迅速展开了工艺设计和工艺分析工作。
工艺设计在工艺设计阶段，我们需要确定最佳的回收利用方案，并决定采用何种工艺流程。
在本案例中，我们的工艺流程如下：1. 车胎分解在这个步骤中，我们首先需要把废旧轮胎分解成不同的部分，例如钢丝、橡胶和纤维素等。
为了提高分解效率，我们采用了机械分解的方法。
首先，我们将废旧轮胎切成小块，然后将它们投入到一台绞刀中。
绞刀利用高速旋转的刀片将轮胎切成小块，并把它们分离开来。
2. 钢丝拆除在这一步中，我们将使用磁力将钢丝从轮胎中拆除。
我们将轮胎移入到一个带有磁铁的旋转筛子中。
由于钢丝是可磁性的，它们会在筛子中被吸附，而非磁性材料则会被筛出。
3. 橡胶研磨在这一步中，我们将使用研磨机将橡胶粉碎成小颗粒以便于后续的进一步处理。
为了获得最佳的效果，我们将使用高压水射流来清洗橡胶颗粒。
4. 纤维素提取在这一步中，我们将使用化学法将纤维素从轮胎中提取出来。
首先，我们将轮胎放入到一个碱性溶液中，以便溶解橡胶和其他有机物。
然后，我们将溶液过滤，以将纤维素从溶液中分离出来。
工艺分析在工艺分析阶段，我们需要测试我们的工厂工艺流程，并确定它们是否满足我们的技术和质量要求。
我们采用了一系列测试方法和分析手段来评估我们的工艺流程。
这些手段包括：1. 重量测量我们使用高精度的电子秤来测量每个步骤的产品重量，以确保每个阶段的产品输送量正确。
2. 物理性质测试我们对轮胎各个部分的物理性质进行测试，例如橡胶和纤维素的密度、强度和伸缩性等，以确保每个步骤得到的产品都符合我们的要求。
化工设计案例分析报告
化工设计案例分析报告1. 引言本报告对一家化工公司的设计案例进行分析，该公司是一家全球领先的化工企业，主要从事有机合成、中间体制备等业务。
本案例主要涉及该公司某种有机化合物的生产工艺设计。
2. 问题陈述该化工公司面临着一个生产工艺优化的问题。
目前，他们的生产工艺使用的是传统的连续流程，存在一些瓶颈和不稳定性，因此需要重新设计和优化该工艺以提高产量和质量。
3. 设计目标基于问题陈述，我们确定以下设计目标：- 提高产量：目标是通过优化工艺参数和技术手段，提高该有机化合物的产量，并确保稳定可靠性。
- 提高质量：目标是优化工艺，减少副产物的产生，提高产品的纯度和质量。
- 降低成本：优化生产工艺，减少原材料和能耗成本，提高生产效率。
4. 设计方法本设计将采用以下步骤：4.1. 数据收集首先，我们需要收集与该有机化合物的生产相关的数据，包括产量、质量指标、工艺参数等。
此外，还需要了解原材料成本和能耗情况。
4.2. 流程分析通过对现有生产工艺流程进行深入分析，识别出瓶颈和问题所在。
确定生产流程中的关键环节，寻找可能的改进空间。
4.3. 方案设计基于问题陈述和流程分析，我们将提出一些可能的工艺改进方案。
这些方案可能涉及参数调整、反应条件变化、催化剂选择等。
4.4. 模拟和优化将提出的工艺改进方案在化工过程模拟软件中进行模拟，并对产量、质量指标和成本等方面进行优化。
选择最优解方案。
4.5. 实施和监控最后，将最优解方案应用于实际生产中，并制定监控计划以确保工艺得到良好的稳定性和可控性。
5. 成果与讨论经过上述步骤的设计和实施，我们获得了以下成果：- 优化生产工艺参数后，该有机化合物的产量提高了20%。
- 在保证产量提高的同时，产品质量指标不断提高，纯度提高了10%。
- 通过对原材料和能耗的调整，成本降低了15%。
从以上结果可以看出，通过对生产工艺的设计和改进，该化工公司实现了更高的产量和质量，降低了生产成本，提高了企业竞争力。
化工设计院案例分析.doc
化工设计院案例分析1.化工设计院背景简介化工设计院主要负责化工工程方面的设计项目。
2007年接到的项目主要有乙烯生产、油砂分离、矿山开采等项目，其中钻石木项目是最新型、最有潜力的项目。
化工设计院共有工作人员800余个，由于油砂分离、矿山开采等项目已经进入中期或中后期阶段，投入了公司大部分人力。
到钻石木项目正式实施阶段工作人员只剩100余人，且这些员工都不具备专业的设计经验，为了解决人力问题，公司迅速向社会展开大规模招聘。
然而，金融危机的爆发，使得公司的油砂分离等多个海外项目出现负利润，同时就连公司寄予厚望的钻石木项目也面临重创，受到欧洲银行的货币紧缩政策影响，业主无法顺利筹集启动资金，导致项目的无限期搁置。
这样的情形导致公司出现大量的人力剩余，因此多项目管理的人力资源合理的配置十分必要。
2.人力资源冲突的原因剖析2.1 人力资源匮乏人力资源冲突已经成为企业多项目管理阶段最常见、最棘手的问题。
人力资源匮乏主要是由于公司确实员工不足或多项目过程中相互间争夺人力的无序竞争。
每个项目的主要领导者都是以自身利益的最大化为主要目的，项目负责人即使不需要也不轻易释放人力，导致人力资源的严重浪费。
同时，核心工作人员往往会出现多个项目共同抢用的现象，项目间的无序竞争导致工作效率的降低。
加之，部分工作人员长期处于任务不饱满甚至闲散状态，这些成本也要归属于公司的运营成本，进而导致公司运营成本过高。
2.2 人力资源过剩经济危机的爆发导致人力资源过剩现象，主要的原因是由于公司对于多项目管理的人力资源规划不合理。
从案例中可以看出公司过于重视与海外机构的合作关系，同时侧重的项目范围过分偏重石油化工行业，只要遇到能源的低谷期便无项目可做，最终出现人力资源过剩。
另一方面，公司内部对于人力资源的规划过于简单，只要遇到人员缺少的情况便不假思索的疯狂扩招，不注重专业知识的要求。
在各项目的进度中不能及时反馈人员需求，也是导致人力资源过剩的主要原因之一。
化工过程设计案例
化工过程设计案例
案例：乙醇的生产
1. 原料：乙烯（C2H4）
2. 条件：高温高压，催化剂
3. 过程：在一个封闭的压力容器中，使用特定的催化剂，将乙烯转化为乙醇。
反应方程式为：
2 C2H4 -> C2H5OH
4. 产品：乙醇（C2H5OH）
5. 应用：乙醇可以用作燃料添加剂、消毒剂、溶剂等。
注意，这个过程是简化的，真实的化工过程会涉及到更多的步骤、设备和安全措施。
例如，原料乙烯需要从石油中提取，而且催化剂的种类和条件会影响产物的选择性、收率和能耗。
同时，该过程还需要考虑环保和经济效益。
请注意，这只是一个基础的化工过程设计案例，实际的化工过程会涉及更多复杂的因素和流程。
希望对您有所帮助。
化工设计 天津大学
热 罐 水 进 罐
6APA 罐罐缓来自罐 冲 罐 罐 冷 凝 水酶裂解反应器控制系统设计考虑
PHIC 101 TIC 102 酶进 青霉素水溶液
TIC 101 FPH101
碱进
裂解反应器 10℃冷水进（少量） 裂 解 液 热水 补 水 温水罐 溢 流 FT102 80℃热水进 排 污 FT101
三个闭环控制回路组成的控制系统： 三个闭环控制回路组成的控制系统：
排空 接蒸发缓冲罐 FPH102B 来自分离器 HCl进 FPH102A
器
TIC 105 冷 盐 水 进
罐
FT105 罐 FT106
三个闭环控制回路： 三个闭环控制回路： 、TIC105－FT105温度控制回路，通过控制－20℃盐水的 流量，将冷水罐中的水控制在8℃±2℃。
、TIC106－FT106温度控制回路，通过控制循环冷水流量， 将反应结晶器内物料温度控制在24℃±2 ℃。 24 ±2
、TIC101－FT101温度控制回路，将温水罐控制在 50℃±2℃左右（具体温度设定值视传热情况而定）；
、TIC102－FT102温度控制回路，通过控制循环热水流 量将裂解反应器内料液温度控制在31℃±1.0℃；
、PHIC101－FPH101组成的PH值控制回路，将裂解反应 器内料液的PH值控制在8.0±0.2。
3、升膜工段热水罐中的热水可用作酶反应器控温系统的热源 4、反应结晶工段冷水罐中的冷水可作为酶反应器控温系统的 冷源
6APA生 生
来自酶再生罐 青霉素G钾盐 盐
无 盐 罐 水
分 离
酶 HCl
器
NaOH 升 盐 膜 去 蒸 酶 发 再 器 生 罐
冷 盐 水 进
6APA 盐 空 气 6APA 罐 滤 液 罐 盐 水 进
化学工程与化学工艺的实际应用案例解析
化学工程与化学工艺的实际应用案例解析化学工程与化学工艺是指在工业领域中应用化学原理和化学技术进行产品的设计、生产和操作的科学与技术。
本文将分析几个实际的应用案例，以展示化学工程与化学工艺在不同领域中的重要性和价值。
案例一：石油炼制石油炼制是化学工程与化学工艺领域的重要应用之一。
石油是一种重要的能源资源，通过炼制可以将原油中的杂质去除，分解成不同的油品和化学品。
在石油炼制过程中，利用化学反应和分离技术，可以将原油分解成汽油、柴油、润滑油等不同油品，提供给汽车、机动车等各种交通工具使用。
此外，还可以生产石蜡、润滑油基础油等化学产品，并能回收和利用炼制过程中产生的废气和废水。
案例二：化工装备设计与生产在化学工程与化学工艺的实际应用中，化工装备的设计与生产起着关键的作用。
化工装备是指用于化学工程过程中的各种容器、设备和系统，包括反应器、蒸馏塔、混合器、泵等。
化工装备设计考虑到反应条件（温度、压力）、物料特性和传热、传质等过程的要求。
通过合理的装备设计，可以使得化学反应更加高效、经济，并确保操作的安全性。
同时，化工装备的生产需要掌握各种材料的性能，保证装备的可靠性和耐久性。
案例三：环境治理与废物处理化学工程与化学工艺在环境治理和废物处理方面也具有重要的应用价值。
例如，通过化学工程技术，可以将废水中的污染物进行去除或转化，使得废水达到排放标准。
同时，化学工程技术还可以将废弃物转化为有用的能源或化学品。
例如，通过垃圾焚烧和能源回收技术，可以将废弃物转化为热能和电能，提供给城市供暖和电力需要。
此外，化学工程还可以应用于空气污染治理、土壤修复等领域。
案例四：新能源开发随着全球能源需求的增长和对传统能源的局限性认识的加深，化学工程与化学工艺在新能源开发方面有着广泛的应用。
例如，太阳能电池、风力发电、生物质能源等都需要化学工程与化学工艺的支持和技术创新。
化学工程可应用于新能源设备的设计与制造、能源转换的优化以及能源储存技术等方面。
工程分析案例(案例分析题)
某化工项目工艺过程如下： 在反应釜内加入一定量的甲苯溶剂及 原料 A ，搅拌并缓慢加热使原料彻底溶解，然后加入反应物B 。
充分 搅拌后加热回流 1.5 h ，分出反应水分，反应完毕后，物料转入浓缩 釜，减压蒸去甲苯， 回收后套用。
浓缩物用二氯甲烷溶解， 过滤除杂， 滤液转入密闭反应釜，加入过量(理论量 1.5 倍)的液态反应物 D 。
控 制温度在 10~20℃反应 1 h ，减压蒸去二氯甲烷及过量反应物，得到 粗品，用丙酮进行重结晶，活性炭脱色。
结晶后离心甩滤，滤料在干 燥箱内干燥后得到产品 E 。
丙酮母液循环套用。
蒸出的二氯甲烷及过 量反应物 D 的混合物精馏回收。
【问题】1．根拱工艺描述，绘制工艺一污染流程框图，并标出各部份排放 的污染物。
2 ．(1)如果第一步的反应方程式为：A+B=C+H 2O (份子量 M A =120.5, M B =90.2)根据下面的物料平衡图，计算过滤滤渣的量为 ( )kg ，甲苯废气量为( ) kg 。
(假设该反应的反应率为 90％，中间产物彻底溶解在二氯甲烷中， 而浓缩物中其他成份均不溶于二氯甲烷。
滤渣附着的 溶剂量忽略)(2)选出最符合题意的答案(单选)：该步工序中，甲苯溶剂的回收率为( )(a．98％；b．95％；c．99％)，甲苯的流失途径为( )。
(a．以废气形式挥发； b.随分出水带走；c．随浓缩物进入下步工序；d．以上途径均存在)3.该工艺中，甲苯废气主要的排放部位有哪些?如按单一的甲苯无组织废气排放量核算，其装置应设置多大的卫生防护距离?(设甲苯的环境标准值为0.6 mg/m3 ，无组织排放甲苯的生产单元的等效半径为25 m，计算系数A、B、C、D 分别为350 、0.021、1.85、0.84)【参考答案】1 ．项目的工艺一污染流程框图如下：2 ．(1) ．如果第一步的反应方程式为：A+B=C+H 20(份子量 M A =120.5 ，M B =90.2)据下面的物料平衡图， 计算过滤滤渣的量为(35) kg ，甲苯废气量 为(5)kg 。
《复合肥化工工艺设计案例综述1500字》
复合肥化工工艺设计案例综述1.1 工艺简述1.原料准备。
将各种原料进行完全破碎，经过筛分后通过多台斗式提升机将不同类型原料分别运送到各自所属的贮斗内。
1.配料。
在此过程中，需要有电脑控制系统的电子称对各个基础肥料进行称量配比，配比好的基础肥料通过皮带运输至中间贮料斗内。
3.造粒。
在贮料斗底部，由输送机配以调速皮带，将每一种物料继续加入破碎机进行粉碎和混合，然后进入搅拌桶。
然后进入干燥阶段对物料进行进一步加工处理。
4.筛分。
进入筛分工序，筛分出符合标准的颗粒（1~4mm）进入回转式冷却机冷却至45度以下，再送至包装工段。
不符合标准的颗粒重新进入造粒系统。
5.产品包装。
包装环节采用电子秤测量自动包装，成品直接进入包装，未成品需要在这里重新进入系统进行处理。
图1即为工艺生产流程图，各机器的功能如下:1.造粒机：主要用于造粒，是造粒复合肥的核心；1.烘干机：将水烘干，使其达到复混肥颗粒水分国家标准；3.滚筒冷却机：用于冷却颗粒，降低温度；4.称重仓：称量每种物料进入系统的量是营养控制的关键；5.粉碎机：将粗粉筛下的大颗粒粉碎成粉末或细颗粒；6、原料筛：用于筛选出合格的原料；7、滚筒筛分机错误!未找到引用源。
:使用两次，筛选出直径小于合格产品的细粉或小颗粒，只筛选出合格产品；8、所有皮带：用于输送物料；9、各种提升机:把物料从低处提高到所要高度的机器；10、热风炉:为干燥水分的干燥机提供所需的热气。
图1. 工艺流程图1.2 配物料衡算本项目要求年产10万吨高浓度复合肥，一年工作300天，24小时运行。
本产品的主要成分为尿素含氮46%，过磷酸钙含五氧化二磷15%，氯化钾含硫酸钾60%。
假设原料利用率为100%，原料配比计算如下：(1)每小时生产高浓度复合肥量M=100000÷300÷24=13.89吨/小时(2)每生产一吨高浓度复合肥需要N、P2O5、K2O之比为：15-15-15且产品中的氯离子含量小于3%。
化工工艺设计-实际案例
初步设计任务书二班第一组设计题目：年产5 万吨高浓度复合肥工艺设计1 设计任务及设计条件：1.1 目的：选择年产5 万吨高浓度复合肥工艺设计作为设计项目，让学生对工艺设计进行实战训练，熟悉主要的设计过程及设计方法，提高学生的工程设计能力。
1.2 规模：年产5 万吨高浓度复混肥。
产品方案：15-15-15为设计基础。
1.3 生产方法：计算机自动配料，原料全部破碎，混合后，采用加蒸汽滚筒造粒，滚筒干燥机，滚筒冷却机，筛分后，产品自动包装，非成品破碎后返回造粒。
1.4 设计原则：原料和产品机械运送，原料采用电子秤计量，产品自动包装。
自动化水平一般，运行可靠，生产灵活。
1.5 原材料：氮肥：尿素，含氮46%，氯化铵，含氮24%；磷肥：过磷酸钙，含五氧化二磷为15%；钙镁磷肥，含五氧化二磷为15%；磷酸一铵，含氮11%，含五氧化二磷为44%钾肥：氯化钾，含氧化钾60%；硫酸钾，含氧化钾50%燃料：无烟煤，干燥机热风炉用；水：外部共给，至界区内；电：外部共给，至界区内；厂内运输：叉车1.6 环保及三废治理：要求干燥机尾气采用旋风除尘，达到国家排放标准。
1.7占地面积：占地20亩，每亩15万。
1.8 投资额：自己核算。
1.9 劳动定员：待确定。
1.10投资核算和经济效益分析1.12 每天工作20小时，每年300天1.13原料库存30天，成品库存15天。
二完成任务：确定工艺流程，画出工厂总平面布置图，画出带控制点的工艺流程图；设备布置图（设备平面布置图，设备立面布置图）；土建条件图，设备一览表；主要设备选型及选型计算；设计说明书；投资核算和经济效益分析；物料流程图及物料平衡计算；非标准设备图：包括热风炉、原料贮斗、半成品贮斗、成品贮斗等。
参考的设计条件：说明：原料可以根据需要选用。
没有给出的设计条件由自己查资料确定。
1、产品规格按任务要求进行计算。
2、设计规模为5万吨/年。
3、年工作日300天。
4、每天操作日按20h。
化工工艺设计案例ppt课件
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图7-3 仪表位号的标注方法 表7-3 常用参数代号 表7-4 常用仪表功能代号
化学工业出版社
27
项目实践
提出问题 识读醋酐残液蒸馏带控制点工艺流程图
化学工业出版社
28
图7-5 醋酐残液蒸馏带控制点工艺流程图
化学工业出版社
29
分析和解决问题：
根据对工艺流程图的识读，在规定时间内完成对图的识读。 初级任务： 如图所示，醋酸残液蒸馏岗位有残液蒸馏釜 和冷凝器 各 一台，有醋酸、酐受槽 各一台．醋酐残液来自残液贮槽 1140沿管线 进入蒸馏釜，通过夹套蒸汽加热，使物料中醋 酐蒸发变蒸气。为了提高蒸发效率，釜中装有搅伴器；为控制温 度，釜上装有测温指示仪表 。釜中产生的醋酐蒸汽沿 进 入冷凝器，冷凝后的液态醋酐沿 流入醋酐真空受槽中，然 后由 管放人醋酐贮槽。本系统为间歇操作，蒸馏釜中蒸馏 醋酐后的残渣，加入由 管来的水进行稀湿后，再继续加热 ，使之生成醋酸沿 放入醋酸真空受槽中，然后由 放人醋酸贮槽中。本系统蒸馏过程是通过真空受槽由所连真空泵 负压进行。在真空受槽上部都装有真空压力表 、 。在蒸 馏釜和真空受槽上都装有接管放空。
化学工业出版社
17
一、化工工艺图（工艺流程图）的识读
工艺流程图根据工程设计阶段不同可分为物料流程图（初 步设计），带控制点工艺流程图（施工图），辅助物料系统 流程图（施工图）等。我们将以带控制点工艺流程图为例介 绍工艺流程图的识图方法及步骤。 带控制点工艺流程图（施工图），又称PID图（工艺管道及 仪表流程图），主要用来表达化工工艺流程和所需的设备、 机械、管道、仪表及阀门等，它是在方案流程图的基础上绘 制的，是设备布置图、管道布置图的设计依据，也是施工安 装的依据，并用于指导工艺操作。
化工设计 ppt课件
设计规范与标准流程
01
指导原则
02
化工设计应遵循一系列设计规范和标准流 程，以确保设计质量和效率。
03
这些规范和流程包括工艺流程设计、设备 布置、管道设计、安全设施设置等。
04
遵循规范和流程可以减少设计错误和漏洞 ，提高设计的可靠性和经济性。
工程伦理与职业操守
01 02 03 04
职业要求
化工设计工程师应具备高度的工程伦理和职业操守，以确保设计的公 正、安全和合法性。
特点
化工设计涉及多个学科领域，包括化学工程、机械工程、电 气工程、环境工程等，具有综合性、复杂性、创新性等特点 。
化工设计的重要性
保障生产安全
化工设计是化工生产的前提和 基础，其合理性和安全性直接 关系到生产过程的安全和稳定
。
提高生产效率
合理的化工设计能够优化生产 流程，降低能耗和物耗，提高 生产效率，降低生产成本。
防腐措施
根据介质腐蚀性、工作温度和压力等条件， 采取相应的防腐措施，如涂层防腐、衬里防
腐等。
设备强度与稳定性分析
要点一
强度计算
根据设备的工作压力、温度和介质特性，进行设备的强度 计算。
要点二
稳定性分析
分析设备在正常工作条件下的稳定性，以及在异常工况下 的安全性能。
设备制造与安装要求
制造要求
根据设备的设计图纸和技术要求，制定合理的制造工艺 和质量控制标准。
总结词
可靠性、稳定性
详细描述
该制药厂的管道系统设计注重可靠性和稳定性。通过合理的管道布置和材料选择，确保了管道系统的长期稳定运 行。同时，采用自动化监测和控制系统，提高了管道系统的可靠性和安全性，减少了药品生产过程中的污染和交 叉污染风险。
《化工工艺设计》课件
化工设备的设计原则与要求
原则
化工设备设计应遵循安全、可靠、经 济、环保等原则，确保设备在正常操 作和异常情况下都能安全、稳定地运 行。
要求
化工设备设计应满足工艺要求、操作 要求、安全要求等方面的要求，同时 要考虑到设备的可维护性和可扩展性 。
化工设备的选型与计算
选型
根据工艺要求和设备特点选择合适的 化工设备型号，需要考虑设备的性能 参数、材料、结构形式等因素。
选择合适的保温材料，并定期进行维 护和更换，以减少热损失和提高能源 利用效率。
对易腐蚀部位采取有效的防腐措施， 如设置牺牲阳极、外加电流等。
05
化工工艺安全设计
化工工艺安全风险评估
1 2 3
工艺流程安全评估
对化工工艺流程进行全面分析，识别潜在的安全 风险，如高温、高压、腐蚀、泄漏等。
设备安全评估
要了解各个符号和设备的含义和作用，以及整个工艺流程的工作原理和特点。
03
化工设备设计与选型
化工设备的分类与特点
分类
化工设备可以根据其用途、操作 原理、结构形式等进行分类，如 反应设备、分离设备、换热设备 等。
特点
不同类型的化工设备具有不同的 特点和使用范围，如高温、高压 、腐蚀等环境下的特殊要求。
足工艺要求。
经济性
在满足安全性和可靠性 的前提下，尽可能降低 管道的建设和运行成本
。
环保性
减少管道对环境的污染 和破坏，合理利用资源 ，符合可持续发展要求
。
管道的布置与安装
合理规划管道走向
根据工艺流程和设备布置，合理规划 管道的走向，尽量减少管道长度和弯 曲。
确定管道支架形式和位置
根据管道的重量、长度、直径等因素 ，合理确定管道支架的形式和位置， 确保管道稳定可靠。
化工产品创新设计案例分析
化工产品创新设计案例分析化工产品在现代社会中扮演着重要的角色，它们广泛应用于各个领域，如农业、医药、能源等。
为了满足不断变化的市场需求，化工企业需要不断进行创新设计。
本文将通过案例分析的方式，探讨化工产品创新设计的实践和经验。
一、背景介绍化工产品创新设计是指通过借鉴现有的技术、工艺和材料，研发出具有高附加值和竞争力的新产品。
在市场竞争激烈的背景下，化工企业需要通过创新设计，提升自身核心竞争力，实现持续发展。
二、市场调研在进行化工产品创新设计之前，进行市场调研是十分重要的一步。
通过对市场需求、竞争对手、潜在风险等方面的调研，可以为后续的设计工作提供依据。
例如，某化工企业在进行市场调研时发现，消费者对无氟制冷剂的需求日益增加，为了满足这一需求，该企业开始进行无氟制冷剂的创新设计。
三、技术研发技术研发是化工产品创新设计的核心环节。
在这一阶段，化工企业需要聚焦于产品的性能、品质、环保性等方面进行研发。
例如，某企业通过改良生产工艺和优化配方，成功研发出了一种耐低温润滑油，该产品在极寒环境中具有良好的润滑性能。
四、工艺改进在化工产品创新设计中，除了技术研发外，工艺改进也是不可或缺的一环。
通过改进生产工艺，化工企业能够提高产品的生产效率和一致性，降低成本和污染。
例如，某企业通过引进先进的自动化设备和优化生产流程，成功实现了某种精细化工产品的大规模生产。
五、营销策略化工产品创新设计成功后，如何将其推向市场就成为了一项重要任务。
在制定营销策略时，化工企业需要考虑产品的定位、销售渠道、宣传推广等因素。
例如，某企业在推广一种新型环保农药时，选择与当地农业合作社建立合作关系，通过直销模式向农民销售该产品，并加大对农民的宣传力度，取得了良好的市场反响。
六、产品检验在化工产品创新设计完成后，进行产品检验是确保产品质量和安全的必要环节。
通过对产品进行严格的检验，确保其符合相应的标准和要求，并能够稳定地推向市场。
例如，某化工企业在推出一种新型医药中间体时，通过严格的质量检测和临床试验，确保该产品的安全性和有效性。
化工过程开发概要案例
化工过程开发概要 案例—— ——张学有 案例——张学有
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6）物料平衡和物流的费用
a. 物料平衡 二甲醚产量PDME=130kmol/h，转化率 二甲醚产量 ，转化率x=0.8，选择性 ，选择性S=1， ， 则根据反应方程式有： 则根据反应方程式有： 排放水130kmol/h，原料甲醇 排放水 ，原料甲醇F=260kmol/h 设循环甲醇量为R kmol/h 有（260+R）×(1-0.8)=R 循环甲醇量R=65kmol/h。 b. 物流费用 甲醇价格2000元/吨，二甲醚价格7000元/吨，作为废液水的 价格为0 c. 经济潜力 EP2=(7000×130×46/1000+0-2000×260×30/1000)×8150 =214×106元/年
市场信息------续 市场信息------续
自80 年代以来，二甲醚作为一种安全的气雾剂得 到突飞猛进地发展，目前，气雾剂制品已成为二 甲醚最重要的应用市场。二甲醚不仅可以做致冷 剂和气雾剂，而且可以做液体燃料。低压下的二 甲醚变为液体，与石油液化有相似之处。二甲醚 也可以做醇醚燃料，与甲醇按一定比例混合后， 可克服单一液态燃料的缺点，从而改善燃料性能， 具有清洁、使用方便等优点。据市场调查，二甲 醚市场应用前景广阔，国内需求量远远超过供给 量。现市场上甲醇价格为1500—2000元/吨，二 甲醚价格为7000 元/吨。以甲醇为原料，经催化 脱水得到二甲醚，是一条新兴的工艺。
化工创新案例分析
压力通常决定于机械设计的考虑，较低的甲醇分压有利于得 到较高的轻烯烃特别是乙烯的选择性。
温度是一个重要的控制参数，较高的温度有利于得到较高的 乙烯收率。
4. MTO工艺技术创新
4.1 UOP/Norsk Hydro MTO技术
4.2 中科院大连化学物理研究所(DICP)
的DMTO工艺
4.1 UOP/Norsk Hydro MTO 技术
1.研究背景
（2）其合成技术效率不高：
乙烯、丙烯的生产若仍沿用现有的原料和技术路线，原料供应 紧张的矛盾将是十分突出的。因此，我们必须开发并采用提高 化工用油产率的炼油技术和充分利用原油资源增产乙烯、丙烯 的新技术，同时也应开发并采用新的生产乙烯、丙烯的原料路 线。
1.背景
（3）原材料的限制：我国的能源储存特点是“富煤、贫油、 少气”，2015 年我国石油资源的对外依存度首次超过了60%， 因此，过于依赖石油基烯烃生产工艺不利于我国的能源战略 安全。甲醇制烯烃 (MTO)对于缓解我国石油资源紧缺，实现 煤炭的清洁高效利用，具有重要的战略意义。
第二部分：化工过程案例分析 -甲醇制烯烃工艺
1.背景与进展 2.原理 3.MTO工艺简介 4.DMTO工艺 5.DMTO创新点 6.结语
汇报人：张雄飞 组员：侯晓玲、李萍萍、赵容慧
1.研究背景
（1）乙烯、丙烯需求量大： 随着经济的发展，我国乙烯、丙烯的消费量迅速增长。我们 生活用品离不开乙烯。比如杯子，衣服等。预计2004-2020年乙 烯需求年均增长率将超过5％，丙烯需求的年均增长率则会超 过乙烯。
3.3 MTO工艺的特点
MTO工艺采用优点很多的流化床反应器。流
化工设计实例
化工设计实例——10000吨/年氯乙酸生产氯化反应装置的设计第一步：查阅资料，了解氯乙酸生产工艺，及关键工艺参数和物料参数。
1、工艺过程氯乙酸生产工艺有约10种，最常用的工艺是乙酸催化氯化法生产氯乙酸，反应式如下：存在二氯化副反应，二氯化反应是与一氯化反应平行进行的反应。
催化剂为硫磺或乙酸酐，采用乙酸酐为催化剂时，中间产物乙酰氯仅催化一氯化反应。
乙酸酐催化反应历程：对文献分析决定选用乙酸酐为催化剂。
2、工艺参数经文献分析得到：⑴反应温度为90～110℃⑵催化剂用量为乙酸用量的5%（质量）⑶氯气用量为乙酸的110～115%（物质的量）⑷一氯化转化率为80%⑸二氯化转化率为4%⑹氯化反应时间为22小时3、物料参数乙酸：相对密度（水为1）：1.050凝固点（℃）：16.7沸点（℃）：118．3粘度(mPa.s）：1．22(20℃）20℃时蒸气压（KPa）：1.5外观及气味：无色液体，有刺鼻的醋味。
溶解性：能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
相容性：材料：稀释后对金属有强烈腐蚀性，316#和318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。
国家产品标准号：GB/T 676-2007乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。
乙酸的熔点为16.6℃（289.6 K）。
沸点117.9℃(391.2 K）。
相对密度1.05，闪点39℃，爆炸极限4%～17%（体积）。
纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体，所以无水乙酸又称为冰醋酸。
乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性。
乙酸盐也易溶于水。
下为中华人民共和国关于工业乙酸的国家标准：指标名称指标优等品一等品合格品色度，Hazen 单位（铂-钴色号）≤10 20 30乙酸含量，% ≥99.8 99.0 98.0水分，% ≤0.15 - -甲酸含量，% ≤0.06 0.15 0.35乙醛含量，% ≤0.05 0.05 0.10蒸发残渣，% ≤0.01 0.02 0.03铁含量（以Fe 计），% ≤0.00004 0.0002 0.0004还原高锰酸钾物质，min≥30 5 -乙酸酐：中文名：乙酸酐外文名：A cetic anhydride 别名：乙酐，醋酐，无水醋相对分子质量：102.09化学品类别：酸酐管制类型：乙酸酐(易制毒-2)酸储存：密封阴凉干燥保存分子式：C4H6O3外观与性状：无色透明液体，有刺激气味，其蒸气为催泪毒气。
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有如下流程：
流程 A
进料
CW
塔釜出料
流程 B
进料
CW
塔釜出料
P=0.5MPaG
T=170 C
°T-770
T-770
P-771A/B P-771A/B
E-771
E-771
问，上述流程A 和B ，各有什么优缺点？
若上述流程A 和B 设备布置成如下，是否合适？
T-770
P-771A/B
E-771
EL:6000mm
有如下流程：
CW
D-701
D-702
LIC 701
LIC 702
高
分
罐
低分罐
液相出
气相出
E-702
P=2.6MPaG
T=130 C
二相流
(二段加氢后物料)°
若设备布置如下，是否合适？
D-701E-702
EL:6000mm
D-702
EL:0.00mm
有如下流程：
反应器中发生加氢反应——放热反应 流程A ，冷物料可跨过E-760
E-760
R-702
TC
CW
E-761蒸汽
循环反应进料
H 2P=3.0MPaG
T=40 C
°反应出料
SC
流程B ，热物料可跨过E-760
E-760
R-702
TC
SC
CW
E-761蒸汽
循环反应进料
H 2P=3.0MPaG T=40 C
°反应出料
问，上述A 、B 流程各有什么优缺点？
有这样一个设计：
某反应出料
压缩机凝液
CW
E-612
E-611
CW
E-609
T=92.4 C
°T=42.7 C
°69.4 C
°去压缩机
41 C
°62
C °
V
当设计几近完成时，由于压缩机制造的原因，压缩机凝液温度由42.7℃改为55℃，有人
建议取消E-611，问这样的改变是否合适，将会有什么后果？
已知有一物料：C 5：30%，C 6：40%，C 7+：30%，
欲分割得到C 5，C 6，C 7，设计了如下二种流程： 流程A ：先脱轻，再脱重
流程B ：先脱重，再脱轻
问，上述A 、B 流程各有什么优缺点？
裂解汽油加氢中的稳定塔，流程如下：
PIC
CW
MS
SC
H S 2 、H 2、
C 10
LIC
轻组分 和少量(C 5H S 2 、H 2、C )1
进料
C
A
B
D
塔的压力P=0.6MPaG ，塔釜温度为170℃
在改造后刚开车时，发现塔釜温度升不起来，塔釜蒸汽调节阀全开时，仅能达到145℃，问是什么原因造成塔釜温度升不起来？
背景说明：该装置已生产了近20年，温度升不起来时，现场塔顶控压的阀门A 、B 、C 、D 都是关着的。
（1） T-602（汽提塔）塔顶冷凝器能力不够，其流程如下：
CW
FC 进料
EA-604E-605(空冷器)
(水冷器)
52.8 C
°LIC
塔顶采出
EA-604和E-605的参数如下：
EA-604 φ3000x8300 光管面积 178m2 E-605 φ700x5000 换热面积 124m2(循环水线为DN250)
塔顶物料泡点温度约50℃ ，流程模拟塔顶冷凝器的热负荷为3.444x106kcal/h 请判断该如何改造？
（2） T-606塔顶冷凝器能力不够，流程如下：
CW
进料
EA-614E-616(空冷器)
(水冷器)
83.4 C
°塔顶采出
LIC
FC FC
EA-614和E-616的参数如下：
EA-614 空冷器 φ1800x8300 光管面积 143m2 E-616 后冷器(水冷) φ700x4500 换热面积 130m2(循环水线为DN150)
塔顶物料泡点温度约65℃ ，流程模拟塔顶冷凝器的热负荷为3.21x106kcal/h 问，该如何改造？。