化工设计第一章XXXX

化工设计汪广恒[e-mail]第一章化工厂设计的内容与程序•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及内容1.4设计文件•本章重点难点：化工设计的种类化工厂设计的工作程序《化工设计》1.1化工设计的种类⑴陈声宗,《化工设计(第三版）》化学工业出版社，2012（主教材）⑵黄璐,王保国编《化工设计》化学工业出版社，2001⑶王静康主编《化工过程设计》化学工业出版社，2006⑷刘道德等编著《化工厂的设计与改造》中南工业大学出版社，2005⑸《化工工艺设计手册》化学工业出版社出版,2009年9月⑹化学工程手册编辑委员会《化学工程手册》》化学工业出版社，1986【教材和主要参考书】第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类实用的一本入门参考书第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工设计的内容与程序设计：有目标和计划的创作行为！化工设计：是将实验室的研究成果转化为工业生产的一项具有创造性的劳动，是科学与艺术相结合的产物。第一章化工设计的内容与程序第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类工程问题第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一节化工设计的种类（一）工程设计：初步设计，施工设计（二）开发过程中必须面对的设计：概念设计、中试设计、基础设计第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质分类一、根据项目性质分类1.新建项目设计新产品的研制设计,新工艺、新技术的设计,这类设计一般由开发研究单位提供基础设计,然后工程研究部门根据建厂地区的实际情况作出工程设计。一、根据项目性质分类2.重复建设项目的设计因为市场需求大产品需扩大生产，需再建生产装置。由于新厂的具体条件不同(就算生产规模、工艺要求不变)仍需要设计部门进行设计。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类一、根据项目性质分类3.已有装置改造设计一些老的生产装置质量和产量均不能满足市场需求,或者由于技术原因,原材料消耗过高而缺竞争能力，必须对老装置进行改造，其中包括去掉影响产品产量和质量的”瓶颈”优化生产过程控制操作，提高能量的综合利用率和局部设备的工艺改造。这类设计往往由生产企业的设计部门进行。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类二、根据设计性质分类新技术开发过程设计设计性质工程设计初步设计扩大初步设计施工图设计概念设计中试设计基础设计第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类(一)新技术开发过程中的设计1、概念设计为工程研究的一个环节，是在应用研究进行到一定阶段后，按未来的工业装置规模所进行的假想设计。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类合成氨第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类概念设计的内容①以投产两年后市场需求为依据，提出建立工业化规模生产的方案。包括原料：过程分析与合成、工艺流程、流程叙述、物料和能量衡算、消耗定额、设备清单、生产控制、三废处理、人员组成、投资及成本估算等工作。②讨论实现工业化的可能性。对可进入中试的项目，提出中试方案。③提出对将来进行基础设计的意见。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类概念设计的作用①对开发项目进行初步的经济评价，以确定技术路线的先进性和可靠性；②开发项目需改正之处和小试需要补充的试验内容和课题；③有无必要建立中试装置，确定中试的规模、范围和必需通过中试解决的问题和取得的数据。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类(一)新技术开发过程中的设计2、中试设计当某些开发项目不能采用数学模型法放大，或者其中有若干研究课题无法在小试中进行，一定要通过相当规模的装置才能取得数据或经验才需进行中试设计。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类检验和修改小试与大型冷模试验结果所形成的综合模型，考察基础研究结果在工业规模下实现的技术、经济方面的可行性；中试要进行哪些试验项目，规模多大为益，均要由概念设计来确定。中试设计的内容基本上与工程设计相同：由于中试装置较小，一般可不画出管道、仪表、管架等安装图纸。内容主要目的考察工业因素对过程和设备的影响；消除不确定性。为工业装置设计提供可靠数据。因此，中试可以不是全流程试验，规模也不是越大越好。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类(一)新技术开发过程中的设计3、基础设计是一个完整的技术软件，是整个开发阶段的研究成果，是工程设计的依据。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类基础设计的内容除了一般的工艺条件外，还包括大量的化学工程方向的数据，特别是反应工程方面的数据，还要运用系统的理论和计算机模拟技术对工艺流程和工艺参数进行优化，力求降低定额和产品成本用项目投资，提高项目的经济效益。在基础设计的基础上，工程单位结合建厂条件作出完整的工程设计。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类4工程设计是将基础设计转化为工业装置建设所需的施工图。其设计阶段可分为三阶段设计：初步、扩大初步、施工图设计两阶段设计：扩大初步和施工图设计一阶段设计：施工图设计第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类1．初步设计依据设计任务书《化工厂初步设计文件内容深度规定》HG/20688—2000成品编制初步设计说明书，其内容和深度应能使对方了解设计方案、投资和基本出处为准对设计对象进行全面的研究，寻求在技术上可能、经济上合理的最符合要求的设计方案。在全局性的设计原则下,确定设计标准和设计方案，水、电、汽的供应方式和用量，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。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类2．扩大初步设计根据已批准的初步设计和有关行业规范，解决初步设计中的主要技术问题，使之明确、细化。编制扩初设计说明书和准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类3．施工图设计依据已批准的扩大初步设计《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》（HG／T20519-92）结合建厂条件满足安全和进度控制投资等前提成品详细的施工图纸必要的文字说明工程预算书第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类工艺设计(processdesign)、基础工程设计(basicengineeringdesign)详细工程设(detailedengineeringdesign)国际习惯设计分类第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.1化工设计的种类第一章化工厂设计的内容与程序第二节化工厂设计的工作程序•教学内容：了解从项目建议书到投料试车的化工厂设计工作的内容和程序。理解项目建议书、可行性研究、设什任务书、扩大初步设计和施工图设计的主要内容。了解国外通用设计程序内容。•重点和难点：重点掌握扩大初步设计的内容和工作程序。《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序化工厂设计的四个阶段立项设计制造安装试车几个名词的区别与联系：化工工艺设计；化工过程设计；化工设计；过程设计第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•一、国内化工厂设计程序第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•(一)项目建议书•项目建议书是进行可行性研究和编制设计任务书的依据，根据原化工部化计发(1992)995号《化工建设项目建议书内容和深度的规定》(修订本)中的有关规定制订。•项目建议书应包括下列内容：1．项目建设目的和意义，包括项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义。2．市场初步预测分析。3．产品方案和生产规模。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序4．工艺技术初步方案，包括原料路线、生产方法和技术来源。5．原材料、燃料和动力的供应。6．建厂条件和厂址初步方案。7．公用工程和辅助设施初步方案。8．环境保护。9．工厂组织和劳动定员估算。10．项目实施初步计划。11．投资估算和资金筹措方案。12．经济效益和社会效益的初步评价。13．结论与建议。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•(二)可行性研究•可行性研究是以拟建项目进行全面分析及多方面比较，对其是否应该建设及如何建设作出论证和评价，为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。•根据中石化协产发[2006]76号《化工投资项目可行性研究报告编制办法》和中国石化咨[2005]154号《石油化工项目可行性研究报告编制规定》中的有关规定制订。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•(三)编制设计任务书•可行性研究呈报给上级主管部门，当被上级主管部门认可后，便可根据《化工厂初步设计文件内容深度规定》编写设计任务书，以作为设计项目的依据。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•设计任务书的内容主要包括以下几点: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、运输等协作条件。4．资源综合利用和环境保护、“三废”治理的要求。5．建设地区或地点，占地面积的估算。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．劳动定员控制数。10．经济效益、资金来源、投资回收年限。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•(四)扩大初步设计第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•(五)施工图设计•施工图设计的任务是根据扩大初步设计审批意见，解决扩大初步设计阶段待定的各项问题，并以它作为施工单位编制施工组织设计、编制施工预算和进行施工的依据。•施工图设计的主要工作内容是在扩大初步设计的基础上，根据行业标准《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG/T20519-2009，完善流程图设计和车间布置设计，进而完成管道配置设计和设备、管路的保温及防腐设计。•工艺专业施工图设计的主要内容：设计说明书、附图、附表。第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•(六)设计代表工作•各专业设计代表的任务就是参加基本建设的现场施工和安装（必要时修正设计），建成化工装置后要参加试车运转工作，使装置达到设计所规定的各项指标要求。1．设计交底2．参与现场建设指挥和及时修正设计3．参加装置的试运转4．竣工、验收和总结第一章化工厂设计的内容与程序《化工设计》1.2化工厂设计的工作程序•1.2化工厂设计的工作程序•二、国外通用设计程序1、工艺设计工艺设计的主要内容是把专利商提供的工艺包或把本公司开发的专利技术进行工程化，并转化为设计文件，提交用户审查，发表给有关各设计专业作为开展工程设计的依据。2、基础工程设计基础工程设计是与工艺设计衔接最为紧密的，也是工程设计中最为关键的设计阶段。3、详细工程设计详细工程设计是在基础工程设计的基础上进行的，其内容和深度应达到满足通用材料采购、设备制造、工程施工及装置投产运行的要求。第一章化工厂设计的内容与程序《化工