化工设计概论 (2)概论

所谓科学即设计人员运用化学工程与工艺的基础知识，解决工程 中的有关问题。
所谓艺术，是指当遇到化学工程与工艺的基础知识不能解决问题 时，需要通过试验或凭借经验来正确决策，利用所获得的资料及数据 解决工程问题。
三、化工设计的种类
可根据项目性质分类，也可根据化工过程开发的程序分类。
1. 根据项目性质分类
通常由生产企业的设计部门进行设计。
2. 根据设计性质分类
1) 新技术开发过程中的设计 （1）概念设计(Conceptual Design)
概念设计是以过程研究中间结果为基础，从工程角度出发进行的 一种假想设计。
内容包括：过程合成、分析和优化，得到最佳工艺流程；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分析，确定三废处理； 估算投资、产品成本等主要技术经济指标。
（二） 可行性研究（Feasibility Study）
可行性研究是对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，为企业和上级机关投资决 策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。内容如下：
1. 总论。 包括项目名称、进行可行性研究的单位、技术负责人、可行性研
究的依据、可行性研究的主要内容和论据、评价的结论性意见、存 在问题和建议等，并附上主要技术经济指标表。
根据已批准的扩大初步设计，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，其成品是详细的施工图纸和 必要的文字说明及工程预算书。
四、化工（厂）设计的程序
一般的化工设计的工作程序 是以基础设计为依据提出项目建 议书，经上级主管部门认可后写 出可行性研究报告，上级批准后， 编写设计任务书，进行扩大初步 设计，后者经上级主管部门认可 后进行施工图设计。
第一章 化工设计概论
本章要掌握的内容：
化工设计的分类 化工设计的程序 化工设计的内容
一、化工设计的ห้องสมุดไป่ตู้念
化工设计是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程，并研究流 程的合理性、先进性、可靠性和经济可行性，再根据工艺流程以及条件选 择合适的生产设备、管道及仪表等，进行合理的工厂布局设计以满足生产 的需要，最终使工厂建成投产，这种设计的全过程称为“化工设计”。
化工设计是由各个专业许多设计人员共同创造的集体成果，它需 要设计人员在外部约束条件的制约下，以化工工艺专业为龙头，其他 专业设计人员紧密配合，精心设计、构思各种可能的方案，经过反复 比较，选择其中优化的方案。
➢ 化工设计的主体是化工工艺人员。
➢ 化工设计是科学与艺术相结合的一项工程，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。
（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，应包 括下列内容：
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。
作用：暴露和提出过程研究中存在的问题，并为解决这些问题提 供途径和方法。 （2）中试设计(Pilot-plant Design)
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。
（3）基础设计(Foundation Design)
基础设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。基础 设计有些类似于我国的技术设计，但又有很大的差别。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。
2. 需求预测。包括国内外需求情况预测和产品的价格分析。 3. 产品的生产方案及生产规模。 4. 工艺技术方案。包括工艺技术方案的选择、物料平衡和消耗定额、 主要设备的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等内容。
5. 原材料、燃料及水电汽的来源与供应。
（二） 可行性研究（续）
6. 建厂条件和厂址选择布局方案。 7. 公用工程和辅助设施方案。 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。包括建设周期的规划、实施进度规划等内容。 11. 投资估算和资金筹措。 12. 财务分析。包括产品成本和费用估算，销售收入和税金估算，财 务分析。 13. 经济效益评价及社会效益评价。 14. 结论。包括综合评价和研究报告的结论等内容。
二、化工设计的特点
（1）政策性强 必须遵循国家的各项有关方针政策和法规，遵守化工设计的程序和
规范，按照规定的格式和要求进行设计并完成工作。 （2）技术性强 理论密切联系实际 （3）经济性强 在确定生产方法、设备选型、车间布置、管道布置时 都要加强经济意识．认真进行技术经济分析，处理好技术与经济的关系， 做到化工设计技术先进、成熟，经济合理。 （4）综合性强
2) 工程设计(Engineering Design)
三段设计 （1）初步设计(Preliminary Design)
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。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。 （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。 （3）施工图设计(Detailed Design)
（1）新建项目设计 包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。
（2）重复建设项目设计 由于市场需要，有些产品需要再建生产装置，由于新建厂的具体
条件与原厂不同，即算是产品的规模、规格及工艺完全相同，还是需要 由工程设计部门进行设计。 （3）已有装置的改造设计
化工厂旧的生产装置，由于其产品质量和产量均不能满足客户要 求，或者由于技术原因，原材料和能量消耗过高而缺乏竞争能力，或者 因环保要求的提高、为了实现清洁生产，而必须对已有装置进行改造。