化工厂设计的内容与程序
第一章 化工厂设计的内容与程序
Design of Chemical Engineering
思考题: （1）什么是化工设计？它包括哪些内容？ （2）化工工艺设计包括哪些内容？ （3）化工设计人员应具备哪些基本素质，才 能完成设计任务？
化工设计
Design of Chemical Engineering
1.3 化工设计分类
1.3.1、根据项目性质分类 1.3.2、根据设计性质分类
• 非工艺设计条件 （7章，2h）
• 毕业设计 • 复习（2h）
化工设计
（2h）
Design of Chemical Engineering
第一章 化工设计概论
•化工设计的目的意义 •化工厂设计的内容 •化工设计分类 •化工厂设计的工作程序 •化工车间工艺设计程序及内容 •国家和行业的基本设计政策和规范 •设计文件
编制初步设计书，其内容和深度能使对方了解设计方 案、投资和基本出处为准。
化工设计
Design of Chemical Engineering
工程设计
2). 扩大初步设计
• 根据已批准的初步设计，解决初步设计中 的主要技术问题，使之明确、细化。 • 编制准确度能满足控制投资或报价使用的 工程概算。
化工设计
生产装置规模进行的假想设计。 • 内容 根据研究者提供的概念和数据，确定流程和工艺条 件以及主要设备的型式和材质，三废处理等措施， 最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。 • 作用 暴露和提出基础研究中提出的一些问题，并为解决 这些问题提供途径或方案；结合技术经济评价，应 得出开发的新产品或新技术是否有工业化价值的结
• 现场环境污染状况；
• 周围地区工厂和居民点分布状况和协调要求；
3）选出几种方案，编写报告。
化工厂设计的内容与程序
化工厂设计的内容与程序1. 引言化工厂设计是指根据化工工艺原理和工艺流程，对化工生产设备、工艺参数进行综合研究和设计的过程。
它涉及到多个学科领域，如化学工程、机械工程、仪器仪表工程等，需要综合考虑安全性、经济性和环境保护等因素。
本文将介绍化工厂设计的主要内容与程序，并对其中的一些关键环节进行详细阐述。
2. 化工厂设计的内容化工厂设计的内容包括但不限于以下几个方面：2.1 工艺设计工艺设计是化工厂设计的核心内容，它涉及到物料流程、反应原理、反应条件、设备选择等方面。
在工艺设计过程中，需要确定最佳的工艺路线，优化工艺参数，提高产品质量和产能。
同时，还要考虑工艺的稳定性、可操作性和安全性等因素，确保化工生产过程的可控性和可持续性。
2.2 设备选型设备选型是根据工艺要求和生产规模，选择适合的设备和仪器。
在设备选型过程中，需要考虑设备的材质、尺寸、结构和性能等因素，确保设备能够满足工艺要求，并达到预期的生产效果。
同时，还要考虑设备的可靠性、维护性和成本等因素，确保设备的长期运行和经济性。
2.3 工程布局工程布局是将设备、管道、仪表等按照一定的规划和排列方式布置在化工厂内的过程。
在工程布局过程中，需要考虑设备之间的空间关系、管道的走向和连接方式，以及现场操作的便利性和安全性等因素。
同时，还要考虑厂区的土地利用、环境保护和消防安全等要求，确保化工厂的整体布局符合规范和要求。
2.4 安全设计安全设计是化工厂设计的重要内容，它旨在预防和控制事故的发生，保障生产过程中的人身安全和设备安全。
在安全设计过程中，需要考虑到工艺的危险性和风险性，采取相应的措施和技术手段，确保生产过程的安全性和可靠性。
同时，还要制定安全管理制度和培训计划，提高员工的安全意识和应急处理能力。
3. 化工厂设计的程序化工厂设计的程序可以分为以下几个阶段：3.1 前期研究前期研究是化工厂设计的第一阶段，主要包括市场分析、工艺研究和可行性研究等。
在前期研究过程中，需要收集和分析相关的市场信息和技术资料，评估工艺可行性和经济性，确定项目的投资规模和回报周期。
化工设计程序与内容
4. 工艺初步设计的工作程序
扩大初步设计程序图
设计任务书 工艺路线与生产方法的确定
物料衡算 能量衡算 设备工艺计算及选型号 工艺流程图设计 车间布置设计
概算 编写设计说明书
工艺流程方框图 物料平衡图 原料用量、消耗定额及三废排放表
能量消耗综合表 设备一览表 非定型设备条件表
带控制点工艺流程图
车间平面及立面布置图
概算书、投资额及材料表
扩大初步设计说明书
5. 初步设计的成果(成品)
• 初步设计说明书 • 附表:设备一览表,主要材料估算表 • 附图:物料流程图,管道及仪表流程图,
总平面布置图,车间设备布置图, 关键设备总图 • 附：概算书和技术经济分析资料
五、施工图设计阶段工作内容与程序
1.施工图设计的主要任务 2.施工图设计的依据与规范 3.施工图设计的主要工作内容 4.施工图设计的工作程序 5.施工图设计的深度 6.施工图设计的成果(成品)
料;④建厂条件调查;⑤专业条件调查;⑥确定工艺技术方案
2.进行设计:①专业间条件往返;②各专业完成设计条件;③各专
业设计条件校审
3.完成设计:①设计文件评审;②各专业会签;③入库前规格检查
;④文件复制、归档、发送;⑤完工报告
二、化工设计阶段的划分
1. 国外设计阶段的划分 国际上，通常把全部设计过程划分为
1. 施工图设计的主要任务
把初步设计中确定的设计原则和设计 方案，根据建筑安装工程或设备制作的 需要，进一步具体化。把工程设计各个 组成部分的布置和主要施工方法，以图 样及文字的方式加以确定，并编制设备、 材料明细表。
2. 施工图设计的依据与规范
➢已审批的初步(或扩初)设计 ➢行业标准《化工工艺设计施工图
化工厂建造步骤
化工厂的建造步骤可以大致分为以下几个阶段：
1. 规划和设计阶段：确定项目目标、需求和范围，进行可行性研究，制定初步设计方案。
这个阶段包括土地选址、环评报告、工艺流程设计等。
2. 工程设计阶段：根据初步设计方案，进行详细设计，包括设备选择、工艺参数确定、管道布置、电气设计、结构设计等。
同时，还需要编制施工图纸和材料清单。
3. 采购阶段：根据工程设计阶段的要求，进行设备、材料和工程服务的采购。
这个过程包括编制招标文件、发布招标公告、评审和选择供应商等。
4. 施工阶段：根据工程设计和采购阶段的结果，开始实施施工工作。
这包括场地平整、基础设施建设、主体结构建设、设备安装、管道连接、电气布线等。
5. 调试和试运行阶段：完成施工后，对化工厂进行设备调试、系统联调和试运行。
确保各个设备和系统正常运行，并进行必要的调整和优化。
6. 验收和投产阶段：经过调试和试运行，进行工程验收，包括安全、环保、设备运行情况的检查。
通过验收后，化工厂正式投入运营。
在整个建造过程中，需要严格遵守相关的法律法规和建筑标准，确保建造过程的安全性和环保性。
此外，还需要与相关的监管机构和专业人员密切合作，确保项目顺利进行。
请注意，以上仅为一般化工厂建造步骤的概述，实际的建造过程会根据具体的项目和需求而有所不同。
如果您有具体的化工厂建造需求，建议咨询专业的建筑设计和施工单位，他们将能够为您提供更详细和准确的建造方案。
化工部关于化工工厂初步设计内容深度的规定
化工部关于化工工厂初步设计内容深度的规定
一、化工工厂初步设计内容
1.厂区定位，选择合适的地点，确定厂区的大小，考虑地上、地下的空间布局，确定施工范围，以及临近设施和环境的影响。
2.厂房设计，依据企业生产需要，拟订生产工艺流程，确定工艺建筑空间，合理安排生产工序、生产线、生产网络，确定建筑尺寸，建筑材料的选择，建筑工艺流程，室内装饰、布置、空调通风、施工技术等。
3.机械工程结构设计，依据企业生产需要，确定机械设备的种类，型号，参数，安装位置，机械设备的安装，调试，维护等工作。
4.电气工程设计，根据企业的生产需要，确定电力系统的容量，电气设备的型号，参数，安装位置，电气设备的安装，调试，维护等工作。
5.内外装修，绘制建筑结构，墙、屋面及地面材料的组合，室内外装修材料布置，确定装修样式，给出装修的颜色设计，保持内外统一性。
6.电气改造，确定电气改造的内容，给出改造设计图，确定电气设备的种类，型号，参数，安装位置，电气改造的内容，设计安全措施，根据不同的生产需要，实施相应的高压，中压，低压工程。
7.给排水设计，根据厂房的功能。
第一章化工设计程序和内容和工作步骤
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三、施工图设计阶段工作程序
1. 修改完善初步设计文件； 2. 各专业的协调，向配套专业提供正式
资料； 3. 完成必要的图纸，表格等； 4. 编写施工安装说明书。
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四、施工图设计的深度
施工图设计的主要工作内容是完善初步设计中提出的 工艺流程图设计、工艺设备布置设计、工艺管道布置设计 和设备、管路的保温及防腐设计等。施工图设计的深度除 了和初步设计互相连贯衔接之外，还必须满足： (1)全部设备、材料的订货和交货安排； (2)非标准设备的订货、制造和交货安排； (3)能作为施工安装预算和施工组织设计的依据； (4)控制施工安装质量，并根据施工说明要求进行验收。
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二.可行性研究报告主要内容
(1)总论；
(2)需求预测；
(3)产品方案及生产规模；(4)工艺技术方案；
(5)资源可靠性、原材料、燃料的供应及公用设施情况；
(6)建厂条件和厂址方案；(7)公用工程和辅助设施方案；
(8)环境保护；
(9)工厂组织、劳动定员和人员培训；
(10)项目实施规划和安排；(11)投资估算和资金筹措；
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国内作法
（1）编写项目建议书,向国家推荐项目； （2）进行可行性研究(市场销售,技术路线,工程
条件,人力资源,实施计划,资金成本,经济效果等
研究,成品:可行性研究报告)； （3）编写计划任务书。
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一.项目建议书的主要内容
(1)项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据， 投资的必要性及经济意义； (2)产品需求初步预测； (3)产品方案和拟建规模； (4)工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源)； (5)资源、主要原材料、燃料和动力的供应； (6)建厂条件和厂址初步方案； (7)环境保护； (8)工厂组织和劳动定员估算； (9)项目实施规划设想； (10)投资估算和资金筹措设想； (11)经济效益和社会效益的初步估算。
化工厂设计的内容与程序
化工厂设计的内容与程序
• 初步设计评审
第一章 化工厂设计的内容与程序
•1) 概念设计（形成想法）
• 概念设计:以过程研究中间结果（或最终结果）为 基础，从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种 假想设计。 • 作用:是暴露和提出过程研究中存在的问题，并 为解决这些问题提供途径或方案；评价开发的新产品 或新技术是否有工业化价值。
•2) 中试设计
•
国外各设计阶段的主要设计内容及成品，见表1-1。
•表1-1
工艺设计
1、工艺流程图(PFD) 2、工艺控制图(PCD) 3、工艺说明书 4、物料平衡表 5、工艺设备表 6、工艺数据表 7、安全备忘录 8、慨略布置图 9、主要专业设计条件
国外各设计阶段的主要设计内容及成品
基础工程设计
详细工程设计
1、管道仪表流程图(PID) 2、设备计算及分析草图 3、设计规格说明书 4、材料选择 5、请购文件 6、设备布置图(分区) 7、管道平面图(分区) 8、地下管网图 9、电气单线图 10、各专业设计条件
•扩大初步设计 根据行业规范，解决初步设计中的主要 技术问题，使之明确、细化。编制准确度能满足控制投资 或报价使用的工程概算。
• 施工图设计 根据行业标准结合建厂地区条件，在满 足安全、进度及控制投资等前提下开展施工图设计。
化工厂设计的内容与程序
第一章 化工厂设计的内容与程序
• 3. 国际通用的设计阶段划分
1、详细配管图 2、管段图(空视图) 3、基础图 4、结构图、建筑图 5、仪表设计图 6、电气设计图 7、设备制造图 8、其他为施工所需的各专业全部设计图 纸、文件 9、各专业施工安装说明
化工设计复习题一
化⼯设计复习题⼀《化⼯设计与制图》复习题⼀、填空题第⼀章化⼯⼚设计的内容与程序1、概念设计是以过程研究中间结果或最终结果为基础，从⼯程⾓度出发按照未来⽣产规模所进⾏的⼀种假想设计。
2、化⼯计算包括⼯艺设计中的物料衡算、能量衡算和设备选型和计算三⽅⾯内容。
3、设计代表⼯作的任务是参加基本建设的现场施⼯和安装。
4、根据化⼯过程开发程序进⾏分类，化⼯设计分为四种设计类型，即概念设计、中试设计、基础设计和⼯程设计。
5、在化⼯新技术开发过程中，可能存在三种类型的设计，即概念设计、中试设计和基础设计。
6、中试设计内容和程序基本上和⼯程设计相同，但由于规模⼩，若施⼯安装⼒量较强，可以不出管道、仪表、管架等安装图纸。
7、按国内传统设计体制，⼯程设计可分为三种类型，即初步设计、扩⼤初步设计和施⼯图设计。
第⼆章⼯艺流程设计8、在⼯艺流程草图中，流程线的起始和终了处注明物料的名称、来源及去向。
9、⼯艺流程草图⼜称为⽅案流程图或流程⽰意图，⼀般在⽣产⽅法（或⼯艺路线）确定后绘制，主要为⼯艺计算服务，也是⼯艺流程图设计的依据。
10、⼯艺管道及仪表流程图上，管道的标注内容应包括三个组成部分：即管道号、管径和管道等级。
11、⼯⼚的三废治理⼯程的“三同时”是指三废治理⼯程必须与主体⼯程同时设计、同时施⼯、同时投⼊使⽤。
12、在选择⽣产⽅法和⼯艺流程时，应遵循的三原则是先进性、可靠性和合理性。
13、当⽣产⼯艺路线(⽣产⽅法)选定后，就可以进⾏流程设计。
14、⼯艺管道及仪表流程图⼀般采⽤A1 图幅横幅绘制，数量不限；流程简单时，可采⽤A2图幅；图纸不宜加长和加宽。
15、化⼯⼯艺图纸的图线宽度有粗、中、细三种类型，其宽度⽐例为4:2:1 。
16、绘制⼯艺流程图时，流程线⼀般画成⽔平线和垂直线，转弯⼀律画成直⾓。
第三章物料衡算与能量衡算17、对于物料衡算⽽⾔，按计算范围分为单个设备的物料衡算与全流程的物料衡算。
18、在进⾏化⼯设计计算时，⽣产时间现在⼀般按330 天或8000 ⼩时进⾏设计计算。
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车间工艺设计的程序及设计内容 1、设计的准备工作 2、方案设计（工艺流程设计） 3、化工计算 4、车间布置设计 5、化工管路设计 6、提供设计条件 7、编制概算书及编制设计文件
项目建议书 （1）项目建设的意义 （2）产品需求初步预测 （3）产品方案和拟建规模 （4）工艺技术方案 （5）资源、主要原材料、燃料和动力的供应 （6）建厂条件和厂址初步方案 （7）环境保护 （8）工厂组织和劳动定员估计 （9）项目实施规划设想 （10）投资估算和资金筹措设想 （11）经济效益和社会效益的初步估算 （12）结论和建议
可行性研究 （1） 总论 （2） 需求预测 （3） 产品生产方案及生产规模 （4） 工艺技术方案 （5） 原材料、燃料及水电汽的来源与供应 （6） 建厂条件和厂址选择布局方案； （7） 共用工程与辅助设施方案 （8） 环境保护及安全卫生 （9） 工厂组织、劳动定员和人员培训； （10）项目实施规划； （11）投资估算和资金筹措； （12）经济效益评价及社会效益评价； （13）结论 。
工程设计
根据工程的重要性、技术的复杂性和 技术的成熟程度及计划任务书的规定， 工程设计可分为三段设计、两段设计 和一段设计。重要的大型企业和使用 较复杂的技术时．为了保证设计质量， 可以按初步设计、扩大初步设计及施 工图设计三个阶段进行。
初步设计 根据设计任务书，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。主 要是确定全厂性的设计原则、标准和 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。编制初步设 计书。
作用：暴露和提出基础研究中存在的 工艺流程、主要单元操作、设备结构 及材质、过程控制方案及环保安全等 方面存在的问题，并为解决这些问题 提供途径或方案。另一方面，概念设 计结合技术经济评价，应得出开发的 新产品或新技术是否有工业化价值的 结论。
• 中试设计 • 按照现代技术开发的观点，中试的 主要目的是验证模型和数据，即概念 设计中的一些结果和设想通过中试来 验证。因此，中试可以不是全流程试 验，规模也不是越大越好。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。
新技术开发过程设计 1、概念设计 2、中试设计 3、基础设计
概念设计 内容：概念设计是从工程角度出发进 行的一种假想设计，设计工艺流程， 进行全系统的物料衡算、热量衡算和 设备工艺计算，确定工艺操作条件及 主要设备的型式和材质，进行参数的 灵敏度和生产安全性分析，确定三废 治理措施，计算基建投资、产品成本 等主要技术经济指标。
第二节 立项过程
立项
• 建设单位在 建设一个项目之前， 首先要经过详细的调查，并报 主管部门审批立项后，才能委 托设计单位进行设计。
招标
• 在招投标中，要由有关专家严格 审查并确定标的，超过与低于标 的的设计方案都不是优化的方案， 因此要严格把关，防止不正当的 方式进行竞标。
项目建议书
• （1）项目建设的意义，即项目提出的背景 和依据，投资的必要性及经济意义； • （2）产品需求初步预测； • （3）产品方案和拟建规模； • （4）工艺技术方案； • （5）资源、主要原材料、燃料和动力的供 应； • （6）建厂条件和厂址初步方案；
2、按生产规模分类
（100kt以上，10-100kt, 10kt以下）
3、按生产方式分类
（连续和间隙）
4、按技术的先进程度分类
• C、化工厂的组成 • 化工厂的结构（人、财、物、产、 供、销） • 专业技术人员（工艺、设备、仪表、 电气、给排水等） • 化工厂组成（生产部门、辅助部门、 行政和生活部门）
第四节 化工厂设计工作程序
化工设计的基本原则 1、符合国家的经济政策和技术政策， 合理运用国家的财富和资源； 2、工艺上可靠，经济上合理； 3、尽可能吸收最新成果，力求技术先 进，经济效益更大； 4、不造成环境污染； 5、符合国家工业安全与卫生要求。
化工厂设计的工作程序 1、项目建议书(item suggestion) 2、参加厂址选择，编制厂址选择 报告 3、可行性研究(feasibility study) 4、编制设计任务 5、扩大初步设计 6、施工图纸(detailed design) 7、设计代表工作
•
• • • • • • • •
第一节 化工厂概况 A、化工生产的特点 1、工艺流程复杂 2、操作状态变化大 3、液体输送多 4、具有腐蚀性 5、具有毒性 6、易燃、易爆性 7、非标设备多
B 化工厂分类 1、按产品分类（可分为日用化工厂、
石油化工厂、农药化工厂、橡胶厂、塑料厂等 种类繁多的化工厂）。
《化工设计》的主内容
1、工厂设计的程序 2、建设项目的论证内容 3、工艺流程设计 4、车间布置设计 5、管路设计
教学方法与设想
1、以课堂讲授为主，自学 为重要的组成部分 2、建立好教与学的互动 3、让同学参与教学环节中 4、……? 5、…….?
第一章 结论 主要内容：化工厂设计的内容和工作程 序，及化工车间的设计程序。 教学目的：使学生掌握化工厂设计的一 般程序和方法，从宏观上了解化工厂设 计内容，培养学生的学习兴趣。 教学方法：以讲课为主，引导学生参与 讨论。 教学手段：用多媒体 计划学时：2-2.5
• • • • • • •
（7）公用工程及辅助设施初步方案； （8）环境保护； （9）工厂组织和劳动定员估计； （10）项目实施规划设想； （11）投资估算和资金筹措设想； （12）经济效益和社会效益的初步估算； （13）结论和建议。
第二节 化工设计的种类 一、根据项目性质分类 1.新建项目
2.重复建设项目 3.已有装置的改造设计 二、根据设计性质 1.新技术开发过程设计 2.工程设计
基础设计 是新技术开发的最终成果，它是工程设 计的依据。与技术设计不同的是基础设 计除了一般的工艺条件外，还包括了大 量的化学工程方面的数据，特别是反应 工程方面的数据，以及利用这些数据进 行设计计算的结果。基础设计中还要运 用系统工程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 低定额和产品成本及项目投资，提高项 目的经济效益。