化工设计大作业(新)
化工设计作业
化工设计作业
设计题目：1、燃料二甲醚工厂设计
2、甲醇工厂设计
3、完成一种绿色化工产品生产装置的设计
一、具体要求
1．总要求
应在国家现行法律、法规、标准、技术规范框架内进行设计和公司组建。
所有数据必须有据可依，项目方案以最终可实施为目的。
2．目标产品
绿色化工产品——目标产品应为华东地区有重大需求的、以天然可再生资源为原料或生产过程绿色化的化学品。
3．工艺流程
工艺流程应包括化学反应、混合物分离、能量交换、流体输送等基本单元。
4．产量
综合考虑产品的社会需求、原料供应等因素，自行确定装置的产量。
5．质量
生产过程所使用的所有原料、辅料、催化剂及所制得的产品的质量均应符合相关国家标准、部颁标准或行业标准。
6．三废排放
达标排放。
7．作品载体
采用Microsoft Office 2003（或以下版本）进行文字、数据文本建档。
采用AutoCAD绘图，图幅根据需要自行选定。
二、工程设计内容
（1）原料选取；
（2）工艺过程设计；
（3）带控制点的工艺流程图；
（4）主生产线设备布置图；
（5）主要设备（任选一台）装配图及设计计算说明书；
（6）物料平衡；
（7）能量平衡。
【清华】化设大作业一
20万吨/年乙二醇项目——市场分析、工艺选择设计团队：组10团队成员：张圣夫、陈其乐、蒋浩、易横一、市场分析乙二醇( EG) 是一种重要的有机化工原料，主要用于生产PET 纤维和防冻剂，此外还可用于不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂等，用途十分广泛。
近几年，除了在生产能力以及产量等方面的变化外，世界乙二醇新技术的开发和应用上也取得了长足的进展，一些新技术的应用开发，有利地促进了世界乙二醇及其相关行业的发展。
我国在乙二醇生产能力上有较大的不足，每年需要大量的进口，2000年到2008年我国的乙二醇供给情况如图1所示：图1:2000-2008年我国乙二醇供给情况从图1中可以看出，虽然我国的乙二醇产量在逐年增加，但依然无法满足巨大的市场需求，进口乙二醇的量在逐年增加，自给率呈现出下降的趋势。
再加上国内乙二醇的生产技术基本上被国外垄断，因而开发适合国情的乙二醇生产技术是十分必要的。
乙二醇的价格方面，通过比较最近三个月的乙二醇市场价格，我们得到了图2所示的价格走势：图2: 2012年8、9、10月乙二醇价格走势从图2中可以初步看出，国内乙二醇价格基本保持稳定，在8000元/吨上下波动，结合之前给出的供给需求图线，我们可以合理地推测，国内需求的不断上升、乙二醇自给率的不断降低将使得国内生产的乙二醇价格维持在现有水平左右。
二、工艺选择乙二醇的制备工艺根据原料来源主要可以分为石油路线、非石油路线两种，每种路线又包括多种具体的工艺，下面进行详细的描述。
1.石油路线合成乙二醇石油路线的基本原料是乙烯和氧气，在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在条件下，将乙烯直接氧化生成环氧乙烷，然后将环氧乙烷制得乙二醇，具体的工艺又可以分为环氧乙烷直接水合法、环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯酯法，下面予以详述。
1.1环氧乙烷直接水合法环氧乙烷直接水合法是在2.23MPa、190~200℃条件下，在管式反应器中进行如下反应：H2CH2C H2OCH2OHCH2OH生成的乙二醇水溶液中乙二醇质量分数大约在10%左右，同时副产一缩二乙二醇、三缩三乙二醇和多缩聚乙二醇。
哈工大化工原理课程设计大作业
一、设计条件1.处理能力：10.125×104吨/年（年开工天数300天，每天开工24小时）2.操作条件：温度：苯：入口温度：80℃出口温度：40℃水：入口温度：25℃出口温度：30℃（25+5～10℃）允许压力：不大于60KPa3.设备型式：列管式换热器二、设计方案1.估算传热面积，初选换热器型号1)确定出口温度一般来说，设计时冷却水两端温度差可取为5℃～10℃。
缺水地区选用较大的温度差，水资源丰富地区选用较小的温度差。
哈尔滨地处北方，水资源相对缺乏，故选择冷却水较大的温度差10℃，即冷却水的出口温度为35℃。
2)基本物理性质数据冷却介质为循环水，取入口温度为：25℃，出口温度为：35℃苯的定性温度：T m=(80+40)2=60℃水的定性温度：t m=(25+35)2=30℃两流体的温差：T m−t m=60−30=30℃查表，知两流体在定性温度下的物性数据如下：表1. 苯和水在定性温度下的物性数据①苯的质量流量q m1=10.125×104×103300×24=14062.5Kg∕h②热负荷Q=q m1c p1(T1−T2)=14062.53600×1.828×103×(80−40)=2.86×105W③冷却水消耗量q m2=Qc p2(t2−t1)=2.86×105×36004.176×103×(35−25)=2.47×104Kg∕h4)确定流体的流径该设计任务的热流体是苯，冷流体为水，本换热器处理的是两流体均不发生相变的传热过程，为使苯通过壳壁面向空气中散热，提高冷却效果，且水易结垢，令苯走壳程，水走管程。
5)计算平均温度差暂按单壳程、双管程考虑，先求逆流时平均温差。
苯80℃40℃ ∆t1=(T1−t2)=80−35=45℃冷却水35℃25℃∆t2=(T2−t1)=40−25=15℃∆t1∆t2=4515=3>2故∆t m逆=∆t1−∆t2ln∆t1∆t2=(T1−t2)−(T2−t1)ln T1−t2T2−t1=(80−35)−(40−25)ln80−3540−25=27.31计算R和PR=(T1−T2)(t2−t1)=(80−40)(35−25)=4 P=(t2−t1)(T1−t1)=(35−25)（80−25）=0.18由图4-25（a）查得温度校正系数ψ=0.90，又ψ>0.8，故单壳程、双管程可行，其平均温度差如下∆t m=ψ∆t m逆=0.90×27.31=24.579℃6)选取总传热系数，估算传热面积参考表4-7，选用总传热系数K估=500W/(m2∙K)，则A 估=QK估∆t m=2.86×105500×24.579=23.27m27)初选换热器型号由于两流体温差T m−t m=60−30=30℃<50℃，且允许压强降不大于50kPa，故可选择固定管板式换热器。
化工设计作业20191013
化工设计作业1（个人作业）化学工程与工艺2班陈开湟201630364283选题：由硫铁矿制造硫酸1.化工过程化工过程结构分析法分析利用化工过程的组织和设计采用分层次设计方法，下图为生产工艺流程图。
1.1核心层：化学反应过程[1-3]。
化学反应是物质发生化学变化的唯一途径，也是组织工艺过程的基本出发点，是化工过程的核心。
硫铁矿焙烧过程中的化学反应很多，但主要的是二硫化亚铁的燃烧反应。
4FeS2+ 11O2= 2Fe2O3+ 8SO2+790.52千卡(1)3FeS2+ 8O2= Fe3O4+ 6SO2+566千卡(2)炉内过剩空气量较多时，FeS2的燃烧反应主要按式（1）进行，所得矿渣主要成分是Fe2O3、呈红色；过剩空气量较少时，反应则主要按式（2）进行、所得矿渣主要成分是Fe3O4，呈黑色；当空气不足时，不但FeS燃烧不完全，单质硫也不能全部燃烧，到后面设备中冷凝成固体，即产生通常所说的升华硫。
2SO2+O2=2SO3nSO3(g)+H2O(l) = H2SO4+(n-1)SO3+Q从生产上眼球对三氧化硫的吸收要快而完全，不生产获少生产酸雾，因此只有用浓硫酸吸收三氧化硫，才能保证能够得到一定浓度的硫酸成品。
1.2第二层：分离操作系统[2, 5, 4, 6]。
工业原料需要通过分离单元操作使之纯化后进行反应，化学反应后产生的混合物也需要依据组分之间的物性差别进行分离。
1.2.1 原料提纯大型硫铁矿制酸装置全部或部分使用了含水量较高的浮选硫精矿, 有的装置使用经破碎后的3 mm以下的硫铁矿。
由于含水量高对装置内的物料输送和焙烧作业带来不利影响, 因此都使用了大型回转干燥机以烟道气或热空气进行干燥,将硫精矿中的含水质量分数降至8%以下, 使其呈疏松状态, 不致于粘结在设备、溜管、贮存壁上而堵塞输送通道, 保证了连续、均匀给料, 使生产稳定。
最新开发成功的一种间接加热的干燥器,利用蒸汽作为热源干燥硫精砂, 并且已开始用于工业化生产。
化工设计大作业(新)
化工设计大作业设计目的和要求化工设计是把一项化工过程从设想变成现实的一个建设环节，涉及政治、经济、技术；资源、产品、市场、用户、环境；国策、标准、法规；化学、化工、机械、电气、土建、自控、安全卫生、给排水等专业和方方面面，是一门综合性很强的技术科学。
要求综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以化工生产装置设计为主的一次设计实践。
使学生掌握化工设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中还应培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风.帮助学生学会综合运用各种已学过的知识系统地分析问题和解决问题，帮助学生从高等学校走向社会时能适应新的工作岗位的需要，迅速实现从大学生向工程师的转化.2.设计的内容围绕某一典型生产单元的设计为中心，其基本内容为：设计方案简介:对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述.（2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算):物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。
（3)工艺流程图:以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。
（4).主要设备图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。
(5）。
设计说明书的编写。
设计说明书的内容应包括:设计任务书,目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，工艺流程图，主要设备图，设计结果汇总，设计评述,参考文献。
整个设计由论述,计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰,观点明确；计算要求方法正确，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。
3.设计的进度安排日期内容第三周布置设计题目，安排学生查阅相关文献，了解设计项目的背景、意义及主要生产方法等。
第四、五周对文献中查阅的产品不同生产方法进行分析，确定产品生产方案及绘制工艺框图。
化工设计大作业较容易的题目
化工设计大作业较容易的题目电气自动化技术在火电厂的应用
化工安全管理中存在的问题及应对策略
信息化建设在石油化工行业安全生产管理中的应用
化工生产中存在的安全问题及对策
自动化控制在化工安全生产中的应用
石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施
对氟化工副产盐酸除铁的工艺研究
石油化工设备常见的腐蚀问题及防腐蚀措施
煤化工标准化工作的实践及研究进展
陕西省石油化工研究设计院
石油化工研究院
绿色化工技术在化学工程中的发展策略
石油生产中自动化与节能工艺技术的研究
VR教育带来的传统教育的改革、挑战及对策——以化工机械为例PAD教学模式在化工专业仪器分析课程理实一体教学改革中的应用工程教育专业认证导向下化工原理课程改革与实践
新形势下化工安全类课程教学改革探讨
膜分离技术的研究进展
石油化工安全生产问题与安全生产建设的探究
化工设计过程中管道材料的选用
关于化工压力容器设计及不安全因素的思考
电化学水处理应用技术在化工生产过程中的应用
石油化工安全技术与安全控制方法分析计算机技术在储能系统中的应用研究。
化工设计大作业-2
化⼯设计⼤作业-2化⼯设计课程设计年产180万吨PTA项⽬设计⽬录⽬录 ........................................................................................................................................... - 2 -前⾔........................................................................................................................................... - 4 -第⼀章⼯艺流程设计................................................................................................................ - 5 -1 ⽣产⼯艺流程.................................................................................................................. - 5 -2 ⼯艺流程说明................................................................................................................... - 7 -2.1PX氧化单元........................................................................................................... - 7 -第⼆章反应⼯段塔设计............................................................................................................ - 8 -第三章醋酸分离塔设计.......................................................................................................... - 16 -1.简介................................................................................................................................. - 16 -2.⼯艺流程图..................................................................................................................... - 16 -3.物料衡算......................................................................................................................... - 17 -4.设计结果⼀览表............................................................................................................. - 17 -第四章⼲燥⼯段设计.............................................................................................................. - 18 -1.⼲燥⼯段的设计............................................................................................................. - 18 -第五章全场⾃动设计控制...................................................................................................... - 20 -1控制图（1）................................................................................................................... - 20 -2控制图（2）................................................................................................................... - 20 -第六章⼯⼚平⾯图.................................................................................................................. - 21 -1三维图（1）................................................................................................................... - 21 -2三维图（2）................................................................................................................... - 21 -第七章经济分析...................................................................................................................... - 22 -第⼋章项⽬可⾏性报告.......................................................................................................... - 22 -1.项⽬背景......................................................................................................................... - 22 -1.1项⽬名称.............................................................................................................. - 22 -1.2项⽬拟建地区和地点.......................................................................................... - 22 -1.3项⽬背景简介...................................................................................................... - 23 -10. PX氧化反应过程................................................................................................ - 23 -11. 主要经济技术指标............................................................................................. - 23 -4.项⽬使⽤的专业标准规范............................................................................................. - 23 -5.存在的问题及建议......................................................................................................... - 24 -6. ⽅案构建（PTA⼯艺路线论证）............................................................................... - 24 -7. 项⽬地址选择论证....................................................................................................... - 24 -8. ⽣产⼯⼚技术⽅案....................................................................................................... - 25 -9.车间布置设计................................................................................................................. - 25 -10. 环境保护..................................................................................................................... - 25 -11. 经济技术分析..................................................................................................... - 25 -12. 不确定分析................................................................................................................. - 25 -13. 效益分析..................................................................................................................... - 26 -13.1环境效益............................................................................................................ - 26 -13.2社会效益............................................................................................................ - 26 -第九章结束语.......................................................................................................................... - 26 -前⾔本⽂以180万吨PTA⽣产装置氧化⼯段流程为对象，建⽴了氧化⼯段核⼼流程以及氧化⼯段全流程的严格机理模型。
化工设计作业
化工设计作业
在乙酸松油酯生产过程，来自上一反应器的含酸反应液用真空装置吸入到碱洗罐（为12001500φ⨯的搅拌式反应釜，悬挂在3.2m 平台上）后，用含15%浓度的氢氧化钠水溶液进行洗涤后，放出到下一工序。
氢氧化钠水溶液由碱液储槽（卧式，15003500φ⨯），用一离心泵送至高位计量槽（500700φ⨯）计量后，滴加入碱洗罐对酸液进行洗涤处理后排出。
要求：
① 碱液储槽内残液可放出；
② 离心泵进口管用323φ⨯；仪表连接管用183φ⨯；贮槽放空管用253φ⨯； ③ 其他所有管道用40 3.5φ⨯。
请按要求设计出本工段的带控制点工艺流程图。
（不必画出图例及标题栏） 按上述设计的流程图，在下图所示的厂房内0.00平面和3.20平台上完成设备的平面布置图。
要求按大致比例绘画，不用画辅助用房。
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化工设计大作业
设计目的和要求
化工设计是把一项化工过程从设想变成现实的一个建设环节，涉及政治、经济、技术；资源、产品、市场、用户、环境；国策、标准、法规；化学、化工、机械、电气、土建、自控、安全卫生、给排水等专业和方方面面，是一门综合性很强的技术科学。
要求综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以化工生产装置设计为主的一次设计实践。
使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中还应培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。
帮助学生学会综合运用各种已学过的知识系统地分析问题和解决问题，帮助学生从高等学校走向社会时能适应新的工作岗位的需要，迅速实现从大学生向工程师的转化。
2.设计的内容
围绕某一典型生产单元的设计为中心，其基本内容为：
设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
(2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。
(3)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。
(4).主要设备图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。
(5).设计说明书的编写。
设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，工艺流程图，主要设备图，设计结果汇总，设计评述，参考文献。
整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。
3.设计的进度安排
日期
内容
第三周
布置设计题目，安排学生查阅相关文献，了解设计项目的背景、意义及主要生产方法等。
第四、五周
对文献中查阅的产品不同生产方法进行分析，确定产品生产方案及绘制工艺框图。
第六周、第七周
以给定的原料进料量、产品指标及能量利用指标等为条件进行物料衡算、能量衡算及主要设
备的计算。
第八周
对主要工艺设备进行选型、确定设备材料，绘制主要设备图。
第九周
结合物料及能量衡算结果，设备选型结果对工艺流程图进行完善，绘制带控制点的工艺流程图。
第十周
完成设计说明书及相关图、表
4．设计基本要求
通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练：
查阅资料，选用公式和搜集数据的能力。
正确选用设计参数，树立从技术上可行和经济上合理两方面考虑的工程观点，同时还需考虑到操作维修的方便和环境保护的要求。
正确、迅速地进行工程计算。
掌握化工设计的基本程序和方法，学会用简洁的文字和适当的图表表示自己的设计思想。
在下述题目中任选一题（或也可自行选择选择常规大宗化学品，对其生产工艺进行初步设计），成绩作为本课程的平时成绩之一，与考勤成绩共占总成绩的30%，期末考试成绩占总成绩的70%。
如有明显的雷同者，相关人员的成绩不超过60分。
格式要求（参照安徽理工大学本科毕业设计说明书要求）
设计题目：
1.年产***吨丙烯腈合成工段的工艺设计
设计条件：生产能力：年产5000t、4000t、3000t丙烯腈
按年工作日300天
丙烯腈损失率3.1％
设计裕量6％计算
原料组成：液态丙烯原料含丙烯85％（mol)，丙烷15％(mol)；液态氨原料含氨100％。
工段产品为丙烯腈水溶液，含丙烯腈约1.8％(wt)
2.煤气净化工艺设计与优化——低温甲醇洗
设计条件：针对100吨、90吨、80吨甲醇生产净化工段选择低温甲醇洗工艺进行设计
变换气：CO2浓度32.1%，CO浓度19.02%，H2S浓度0.23%，H2浓度46.02%。
甲醇合成气：CO2浓度≤1.8～3.0%（mol），总硫＜0.1ppm(mol)。
放空尾气：几乎无硫，主要为CO2和N2。
酸性气体：主要由CO2和H2S组成。
甲醇水分离塔排放废水组成：甲醇含量≤0.5%（wt）
3. 年产***吨合成氨合成工段设计
设计条件：
产量：30万吨/a 、20万吨/a、10万吨/a液氨
放空气（惰性气Ar +CH4 ）：17%
原料：新鲜补充气N2 24%，H2 74.5 %，Ar 0.3%，CH4 1.2%合成塔进出口氨浓度：2.5%，13.2%
放空气:（惰性气Ar +CH4 ）～17%
合成塔操作压力32 MPa （绝压）
精练气温度40℃
水冷器出口气体温度35 ℃
循环机进出口压差1.47MPa
年工作日310 d
计算基准生产1t氨。