化工厂设计内容与程序文件
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
第一章化工设计的内容和程序

第一章化工设计的内容和程序第一章化工设计的程序与内容engineering designChart1 The process and content of chemical1.什么是化工设计?2.工程设计分为几类?分类依据?3.化工厂的工作程序?扩大初步设计是否要向主管部门评价?2.1 化工设计的种类2.2 2.3 2.42.5 化工设计的工作程序化工设计的内容国家和行业的基本设计政策和规范设计文件的编制分类依据:项目性质、设计性质一、根据项目性质分类1. 新建项目设计新产品研发设计新工艺或新技术设计2. 重复建设项目设计二、根据设计性质分类工程设计(1) 概念设计化学试验化工设计电子课件概念设计内容:根据基础研究提供的概念和数据,确定工艺流程;对全系统进行物料衡算、热量衡算和设备工艺计算,确定工艺操作条件、主要设备型式和材质;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。
概念设计目的:暴露和提出基础研究中存在的问题,并为解决这些问题提供方案。
另外,结合技术经济评价,得出该新产品或新技术是否有工业化价值的结论。
化工设计电子课件(2)中试装置设计中试装置的主要任务:验证基础研究中得到的规律和概念设计中的一些结果和设想;考察从小试到中试的放大效应;研究一些由于各种因素没有条件在实验室进行的课题;进行新设备、新材料、新仪器、新控制方案的试验。
中试装置设计要求:在设计流程、规模和设备结构型式不一定与工业装置完全相同,但必须在实本质上反映工业装置的特性和规律,为基础设计提供基础数据。
基础设计一般在进行。
基础设计是,是。
基础设计包括建设生产装置的一切技术要点。
设计基础:依据、技术来源、生产规模、原材料规格等;工艺流程:生产工艺、主要特点、反应原理及工艺参数等;物料流程图和物流表:完成物料衡算;对工程设计提出要求;设备布置建议图;装置三废的排放;自控设计说明;消耗定额;有关的技术资料、物性数据等;安全技术与劳动保护的说明。
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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9
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。
1化工设计的内容与程序

投 料 试 车 , 考 核 验 收
Chemical Engineering Design
具有毒性。在化工生产中,很多化工产品都是有毒的,对 化工生产装置操作的安全卫生等方面提出了持殊要求。
Chemical Engineering Design
易燃、易爆性。在化工生产中的原料及产品有些是易燃易爆 的。如一氧化碳、氢气、烷烃、烯烃、炔烃类及其衍生物, 特别是苯、甲苯的硝化物是属于炸药一类的物质,生产这些 产品的装置建设,对防爆要求很高,尤其是对电气工程、自 动化仪表工程的要求更高。(安全性) 非标设备多。化工生产过程的各个单元大部分是在静止设备 如反应器、换热器、蒸馏塔、结晶器、蒸发器、容器中进行 的,另外由于化工生产大多数物料是流体,故原料、半成品、 成品的贮存多采用贮罐、球罐、油罐、气柜一类的大型容器, 使化工生产的非标设备非常多。
的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等;
(5)原材料、燃料及水电汽的来源和供应;
Chemical Engineering Design
1.2 化工厂设计的工作程序
(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)节能; (9)环境保护; (10)劳动保护与安全; (11)工厂组织、劳动定员和人员培训; (12)项目实施规划; (13)投资估算和资金筹措; (14)经济效益评价及社会效益评价; (15)结论:包括综合评价和研究结论、存在问题及建议等。
化工设计的内容与程序

中石油规划计划部),大型炼油和乙烯扩建和新建项目国家发改委 基础设计--由具有相应资质的工程服务单位协助下完成
批准:上级主管部门(板块、规划计划部) 详细设计--由相应资质的工程服务单位完成,由建设单位的工程管理部门
2. 工程设计
2.1 工程设计阶段的划分
• 项目建议书 • 可行性研究报告 • 总体设计(必要时) • 工艺包 • 基础设计 • 详细设计 • 施工配合 • 开车及性能考核 • 设计回访
2. 工程设计
2.2 各阶段主要内容
项目建议书(预可行性研究报告)—协助业主申请项目
可行性研究报告—作为项目咨询的第二阶段帮助业主立项。
化工设计的种类
一、项目性质分类 1、新建项目设计 2、重复建设项目的设计 3、已有装置改造
二、根据设计性质分类 1、 新技术开发过程中的设计 概念设计、中试设计、基础设计 2、工程设计
一、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、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 生产装室.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。
一、项目性质分类
3、已有装置改造
一些老的生产装置产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.
化工设计第一章化工厂设计的内容与程序资料

SH3015-2003
第一章 化工厂设计的内容与程序
§1-4 设计文件
一、初步设计文件 (一)设计依据 (1)文件,如计划任务书以及其他批文等。 (2)技术资料,如中试试验报告、调查报告等。 (二)设计指导思想和设计原则 (1)设计所遵循的具体方针政策和指导思想。 (2)总括各专业的设计原则,如工艺路线的选择、设备的
四、扩大初步设计
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
第一章 化工厂设计的内容与程序
§1-4 设计文件
(八)主要原料、动力消耗定额及消耗量 (九)生产控制分析 (十)仪表和自动控制(方案体现在流程图上,设备列表) (十一)技术保安、防火及工业卫生 (十二)车间布置(车间布置说明及设备平面图与剖面图) (十三)公用工程(水、电、蒸汽等) (十四)“三废”治理及综合利用 (十五)车间维修(人员、设备) (十六)土建(设计说明、图、表) (十七)车间装置定员 (十八)概算
图1-1 化工新技术开发的工作框图
第一章 化工厂设计的内容与程序
§1-1 化工设计的分类 (1)概念设计 定义 以过程研究中间结果为基础,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。
目的 判断研究的工艺条件是否合理
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
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成品
结合建厂条件
满足安全和进度 控制投资等前提
详细的施工图纸 必要的文字说明
工程预算书
国际习惯 设计分类
工艺设计(process design)、 基础工程设计(basic engineering design) 详细工程设计(detailed engineering design)
三种设计的主要设计成品及内容见表1-1。
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。
二、根据设计性质分类
(一) 新技术开发过程中的设计 新技术开发过程的设计包括概念设计、
中试设计和基础设计三种。
(一)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。
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提出对将来进行基础设计的意见。
(二)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。
(二)中试设计
主
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;
第二节 化工厂设计的工作程序
一般化工厂设计的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。
化工厂设计的工作程序图
开发成果,资源条件产品需求发展规则
项目建议书
是
是
主管部门进行筛选 可行性研究报告
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。
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。包括原料和产品规格、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。
第一章
化工厂设计的 内容与程序
化工厂设计是一种创造性活动,包括工艺设计、非 工艺设计。工艺设计是化工厂设计的核心,决定了整 个化工设计的概貌。
总图运输
建筑
结构
化
工
厂
电气
自控
设备
设
计
工艺
给排水
暖通空调
动力
专
业
配
通讯
技术经济
概预算
置
环保
安全
第一节 化工设计的种类
化工设计是将一个系统(一个工厂、一个 车间)按照工厂工艺技术要求,经工程技术人 员的创造,将其全部描绘成的图纸,表格及 必要的文字说明,即把工程技术装备用工程 语言表达出来。然后根据这一“语言”,把 这个系统建立起来,并投入运行。
化工设计可根据项目性质分类,也可 按设计性质分类
一、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。
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 工程设计部门进行设 计。
要
目 考察工业因素对过程和设备的影响;消除不确定 的 为工性业。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。
内 中试要进行哪些试验项目,规模多大为益,均要由
容
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。
(三)基础设计
(四)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
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/T 2 06 8 8—2 000
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。
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
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。
3.施工图设计
依
已批准计施工图内容和深度统一规定》 (HG/T 2 0 5 1 9-9 2)
否
是 主管部门进行评价
终止 编写设计任务书(并经主管部门认可) 扩大初步设计,提出总概算
否
终止 是
主管部门进行评价
否
施工设计,提出预算
组织施工,制定开车方案 投料试车。考核验收
终止
一、项目建议书(Project Proposals)
项目建议书又称立项报告,是项目建设筹建单位或项目法 人,根据国民经济的发展、国家和地方中长期规划、产业政 策、生产力布局、国内外市场、所在地的内外部条件,提出 的某一具体项目的建议文件,是对拟建项目提出的框架性的 总体设想。往往是在项目早期,由于项目条件还不够成熟, 仅有规划意见书,对项目的具体建设方案还不明晰,市政、 环保、交通等专业咨询意见尚未办理。项目建议书主要论证 项目建设的必要性,建设方案和投资估算也比较粗,投资误 差为±30%左右。是可行性研究和编制设计任务书的依据。
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。
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。