第3章-工艺流程图2PPT优秀课件
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3+工艺流程设计.ppt
(3)产物的后处理根据反应原料的特性和产品的质量要 求，以及反应过程的特点，实际反应过程可能会出现下列 情况。
①除了获得目的产物外，由于存在副反应，还生成了副 产物。例如烃类裂解制取乙烯的裂解炉出口，产物是非常 复杂的多组分的混合物，就需进一步处理。
②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以 及为使反应尽可能完全而有过剩组分。反应结果其转化率
为了使设计出来的工艺流程能够实现优质、高产、低消 耗和安全生产，应按步骤逐步解决以下问题。
(1)确定整个流程的组成 工艺流程反映了由原料制得产 品的全过程。应确定采用多少生产过程或工序来构成全
过程，确定每个单元过程的具体任务(即物料通过时要发生 什么物理变化、化学变化以及能量变化)，以及每个生产过 程或工序之间如何连接。
固多相的。从炭化塔取出的产物是固液混生产中，从尿 素合成塔取出产物为混合溶液，为获取固体尿素，需要经 一系列分解、蒸发浓缩和结晶的相变过程。
除上述原因外，还有其他各种各样原因，相应地要采 用各种不同措施进行处理。因此用于产物的净化、分离的 化工单元操作过程，往往是整个工艺过程中最复杂、最关 键的部分，有时是制约整个工艺生产能否进行的关键环节， 即保证产品质量的极为重要的步骤。因此，如何安排每一 个分离净化的设备或装置以及操作步骤，它们之间如何连 通，有否达到预期的净化效果和能力等，都是必须认真考 虑的。
(7)制定安全生产措施应当对设计出来的化工装置在开车 、停车、长期运转以及检修过程中，可能存在哪些不安全因 素进行认真分析，再遵照国家的各项有关规定，结合以往的 经验教训，制订出切实可靠的安全措施，例如设置安全阀、 阻火器和事故贮槽等。
3.3.2 工艺流程设计方法
首先要看所选定的生产方法是正在生产或曾经运行过的成 熟工艺还是待开发的新工艺。前者是可以参考借鉴而需要局 部改进或局部采用新技术新工艺的问题。后者须针对新开发 技术，在设计上称为概念设计。不论哪种情况一般
①除了获得目的产物外，由于存在副反应，还生成了副 产物。例如烃类裂解制取乙烯的裂解炉出口，产物是非常 复杂的多组分的混合物，就需进一步处理。
②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以 及为使反应尽可能完全而有过剩组分。反应结果其转化率
为了使设计出来的工艺流程能够实现优质、高产、低消 耗和安全生产，应按步骤逐步解决以下问题。
(1)确定整个流程的组成 工艺流程反映了由原料制得产 品的全过程。应确定采用多少生产过程或工序来构成全
过程，确定每个单元过程的具体任务(即物料通过时要发生 什么物理变化、化学变化以及能量变化)，以及每个生产过 程或工序之间如何连接。
固多相的。从炭化塔取出的产物是固液混生产中，从尿 素合成塔取出产物为混合溶液，为获取固体尿素，需要经 一系列分解、蒸发浓缩和结晶的相变过程。
除上述原因外，还有其他各种各样原因，相应地要采 用各种不同措施进行处理。因此用于产物的净化、分离的 化工单元操作过程，往往是整个工艺过程中最复杂、最关 键的部分，有时是制约整个工艺生产能否进行的关键环节， 即保证产品质量的极为重要的步骤。因此，如何安排每一 个分离净化的设备或装置以及操作步骤，它们之间如何连 通，有否达到预期的净化效果和能力等，都是必须认真考 虑的。
(7)制定安全生产措施应当对设计出来的化工装置在开车 、停车、长期运转以及检修过程中，可能存在哪些不安全因 素进行认真分析，再遵照国家的各项有关规定，结合以往的 经验教训，制订出切实可靠的安全措施，例如设置安全阀、 阻火器和事故贮槽等。
3.3.2 工艺流程设计方法
首先要看所选定的生产方法是正在生产或曾经运行过的成 熟工艺还是待开发的新工艺。前者是可以参考借鉴而需要局 部改进或局部采用新技术新工艺的问题。后者须针对新开发 技术，在设计上称为概念设计。不论哪种情况一般
化工工艺流程图(共68张PPT)
某丙烯酸甲酯装置局部工艺原则流程图
三、工艺管道仪表流程图(PID)
也称带控制点的工艺流程图。是借助统一规定的图 形符号和文字代号，用图示的方法把建立石油化工工艺 装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件， 按其各自功能，在满足工艺要求和安全、经济的前提下 组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。
管道流程上除应绘制流向箭头及用文字标明来源或去向外 ，还应对每条管道进行标注。施工流程图上的管道应标注三个 部分，即管道号、管径和管道等级（见有关标准）。
管道及仪表流程图上的物料代号
物料 代号
物料名称
物料 代号
物料名称
物料 代号
A 空气
GO 填料油
PG
AM 氨
H氢
PL
BD 排污
HM 载热体
PW
BF 锅炉给水
3102
E-3102/A-F 原 料 -蜡 油 换 热 器
E -3 1 0 1/A -H 原 料 -柴 油 换 热 器
接 C-102底 液 控 原 料 油 去 分 馏 塔 底
蜡 油 自 P-3108来
蜡油回流去分馏塔 蜡油去 E3106
蜡 油 自 P3107来 柴 油 去 E-3105 柴 油 自 P-3105来
因此，它不仅是设计、施工的依据，而且也是企业管 理、试运行、操作、维修和开停车等各方面所需同的完 整技术资料的一部分。
工艺管道仪表流程图(PID)的基本内容
规定的类别图形符号和文字代号表示装置工艺 过程的全部设备、机械和驱动机，包括需就 位的备用设备和生产用的移动式设备，并进 行编号和标注。
规定的图形符号和文字代号，详细表示所需的 全部管道、阀门、主要管件（包括临时管道 、阀门和管件）、公用工程站和隔热等，并 进行编号和标注。
工艺流程设计全解
举例说明工艺路线的流程化 以HCl和CH3OH合成CH3Cl为例，假如我们已经选择了“气一液相”合成CH3Cl，主反应是：
举例说明工艺路线的流程化
举例说明工艺路线的流程化
举例说明工艺路线的流程化
为了控制水洗塔生成废酸水的量，可以设计一个带有再沸器的HCl吸收塔，充分吸收HCl，制成稀盐酸，再将 夹有微量水份和甲醇的CH3Cl经冷冻除水、脱醇。原料预处理流程可以简化为不必混合，直接进入反应釜。简 化后的流程框图。
（3）标题栏及其它 标题栏按图纸常规，注明图号，设计阶段等。
4. 带控制点工艺流程图（process and control flowsheet）
带控制点的工艺流程 图
初步设计阶段带控制点工艺流程图
施工设计阶段带控制点工艺流程图 也称管道及仪表流程图(PID图)
☺ 完成设备设计计算，确定控制方案，即可绘制初步设段带控制点工艺流程图。并作为设计成果编入初步设段的设计文件 中。
2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） ➢ 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编入设计文件。
➢ 定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。 ➢ 在方框图流程图的基础上，将各个工序过程换成设备示意图，进一步修改、完善可得到工艺流程草图。 ➢ 生产工艺流程草图一般由物料流程、图例、必要的文字说明三部分组成。 ➢ 要画出主要设备示意外形. 设备用细实线画出外形、形状不要求准确，用线条和箭头表示主要物料管线和流向，物料线用粗实
的量化设计，通过计算，对化工工艺流程进行逐步完善、拾遗补缺，全面系统地研究物料、能量、操作、控制， 使各化工单元过程完整地衔接和匹配，能量得到充分利用。
2-3 带控制点的工艺流程图-PPT课件
设备类别代号表
2.3.3 管道代号
按照(HG20519-2009) 《化工工艺设计施工图内容和深度 统一规定》 的要求，管道及仪表流程图中的管道应标注四 个部分，即管道号（管段号，由三个单元组成）、管径、 管道等级和隔热或隔声代号，总称为管道组合号（管道代 号），一般标注在管道的上方，如下图所示： PG 03 001 - 100 L1B - C (1) (2) (3) (4) (5) (6) 管道组合号（管道代号）由六个单元组成，这六个单元依 次是：(1) 物料代号； (2) 主项代号； (3) 管道顺序号，以 上三个单元组成管道号（管段号）； (4) 管道尺寸；(5) 管 道等级；(6) 隔热或隔声代号。具体内容如下：
(1) 物料代号
常用物料代号表
a.工艺物料代号
b．辅助、公用工程物料代号
（5）管道等级 管道等级号由下列三个单元组成： L 1 B (1) (2) (3) (1)第一单元为管道的公称压力（MPa）等级代号，用 大写英文字母表示。A~K用于ANSI标准压力等级代号 （其中I、J不用），L ~Z用于国内标准压力等级代号（其 中O、X不用）。 常用的国内标准压力等级代号： L ——1.0MPa M——1.6MPa N ——2.5MPa P ——4.0MPa (2) 第二单元 为顺序号，用阿拉伯数字表示，由1开始。 (3) 第三单元 为管道材质类别，用大写英文字母表示， 与顺序号组合使用。
P 03 101 A E 03 102 B (1) (2) (3) (4) 这四个单元依次是：(1) 设备类别代号；(2) 设备所在的主项 （建筑单体/车间/工段）的编号；(3) 主项内同类设备顺序号； (4) 相同设备的数量尾号。
E 03 101 B 相同设备的数量尾号为 B 主项内同类设备顺序号为 101 设备所在的主项编号（车间、工段）为 03 换热器 T 02 105 A 相同设备的数量尾号为 A 主项内同类设备顺序号为 105 设备所在的主项编号（车间、工段）为 02 塔设备
工艺流程设计教材(PPT 121页)
• 三废：废气、废液、废渣;
• 所含有害物质在排放前应该达到排放标准；
• 尽量综合利《工用业，三变废废处为理宝新工；艺污新染技问术题与不检测解控决制，标 不允许投准产规范及环境影响评价实用手册》
《工业三废（废水、废气、废物）相关法律
• 相关政策法法规规条文释义与违法处理程序、标准及案例
分析实务全书》 《化学工业职业标准·化工三废处理工》 《工厂与环境--三废的弊害与治理》 《国外石油化工三废 》
19
化工设计 Design of Chemical Engineering
20
化工设计 Design of Chemical Engineering
(4) 确定控制方案
a 离心泵的流量控制
21
化工设计 Design of Chemical Engineering
b 液位控制
22
化工设计 Design of Chemical Engineering
设项目，必须保证在其服务期限内有足够的、稳 定的原料来源。
7
化工设计 Design of Chemical Engineering
3．合理性
①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势；
②中国化工机械设备及电气仪表的制造能力；
③中国化工生产所用的化工原材料及设备用金属 材料的供应情况；
④中国环境保护的有关规定和化工生产中三废排 放情况；
⑤劳动就业与化工生产自动化水平的关系； ⑥资金筹措和外汇贮备情况。
8
化工设计 Design of Chemical Engineering
2.1.2 生产方法和工艺流程设计的步骤 3 • (1) 搜集资料，调查研究
（技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工 程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术 路线的发展情况与动向等）
• 所含有害物质在排放前应该达到排放标准；
• 尽量综合利《工用业，三变废废处为理宝新工；艺污新染技问术题与不检测解控决制，标 不允许投准产规范及环境影响评价实用手册》
《工业三废（废水、废气、废物）相关法律
• 相关政策法法规规条文释义与违法处理程序、标准及案例
分析实务全书》 《化学工业职业标准·化工三废处理工》 《工厂与环境--三废的弊害与治理》 《国外石油化工三废 》
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化工设计 Design of Chemical Engineering
20
化工设计 Design of Chemical Engineering
(4) 确定控制方案
a 离心泵的流量控制
21
化工设计 Design of Chemical Engineering
b 液位控制
22
化工设计 Design of Chemical Engineering
设项目，必须保证在其服务期限内有足够的、稳 定的原料来源。
7
化工设计 Design of Chemical Engineering
3．合理性
①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势；
②中国化工机械设备及电气仪表的制造能力；
③中国化工生产所用的化工原材料及设备用金属 材料的供应情况；
④中国环境保护的有关规定和化工生产中三废排 放情况；
⑤劳动就业与化工生产自动化水平的关系； ⑥资金筹措和外汇贮备情况。
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化工设计 Design of Chemical Engineering
2.1.2 生产方法和工艺流程设计的步骤 3 • (1) 搜集资料，调查研究
（技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工 程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术 路线的发展情况与动向等）
化工工艺流程图PPT课件
柴油进出装置
V1CYKGX 柴 油 吸 收 剂 去 P3117
富吸收油自再吸收塔来 原 料 油 自P-3101来 原 料 油 去 E-3102
06/1.2
P-3105/1.2
.
32
回流泵
柴油及回流泵
审核
画出分馏塔塔顶控制方案流程图（按仿真流程画）
.
33
试画出焦炭塔顶温度控制流程图。（按仿真流程图画）
FfI FfIC FfIA FfIS FfR FfRC FfRA FfRS FfC FfCT
AI AIC AIA AIS AR ARC ARA ARS AC ACT
密度
DI DIC DIA DIS DR DRC DRA DRS DC DCT
粘度
VI VIC VIA VIS VR VRC VRA VRS VC VCT
TC
原 料-蜡 油 回 流 换 热 器
3102
E-3102/A-F 原 料 -蜡 油 换 热 器
E -3 1 0 1/A -H 原 料 -柴 油 换 热 器
接 C-102底 液 控 原 料 油 去 分 馏 塔 底
蜡 油 自 P-3108来
蜡油回流去分馏塔 蜡油去 E3106
蜡 油 自 P3107来 柴 油 去 E-3105 柴 油 自 P-3105来
急 冷 油 自 C-3102
FC 3271
TC 3271
低压蒸汽
PI 3271A
VI2C3101A
LI 3271A
LI 3272A
LI 3273A
TI 3277A
FIQ 3274
低压蒸汽
冷焦水
FC 3275
焦化油自加热炉来 紧 急 放 空 油 去E-3114
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（一）概述
工艺流程图：表达化工生产工艺流程。
流程框图
生产工艺的示意流程
方案流程图
原料到产品的工艺过程及设备
物料流程图 (PFD)
图形和表格相结合，反应物料衡 算和热量衡算结果
管道仪表流程图 （PID）
所有设备、管道、阀门及各种仪 表控制点
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.1 工艺流程图的一般规定
工艺流程图规格： 带有设计单位名称统一标题栏的标 准规格的图纸
第3章 工艺流程图
第3章 工艺流程图
1
概述
2
工艺流程图的阅读
3
流程框图
4
方案流程图
5
物料流程图
6
带控制点工艺流程图
•（一）概述
化工工艺流程图是用来表达整个工厂或车间生 产流程的图样。它既可用于设计开始时施工方案的 讨论，亦是进一步设计施工流程图的主要依据。它 通过图解的方式体现出如何由原料变成化工产品的 全部过程。
陶瓷 拉西环填料
聚丙烯
•（二）工艺流程图的阅读
•（二）工艺流程图的阅读
固定列管换热器
浮头式换热器
•（二）工艺流程图的阅读
U型管式换热器
板式换热器
•（二）工艺流程图的阅读
•（二）工艺流程图的阅读
离心泵
往复泵
•（二）工艺流程图的阅读
•（二）工艺流程图的阅读
•（二）工艺流程图的阅读
•（二）工艺流程图的阅读---习题1
工艺流程设计是设计方案中规定的原则和主导 思想的具体体现，也是下一步工艺设计和其他各专 业设计的基础，即决定了以后工艺设计和其他专业 设计的内容和条件。
•（一）概述
生产工艺流程设计就是如何从原料通过化工过 程和设备，经过化学或物理变化逐步变成需要的产 品，即化工产品。
生产工艺流程的设计是一项非常复杂而细致的 工作，除了极少数工艺流程十分简单外，都要经过 反复推敲，精心安排，不断修改和完善才能完成。 随着生产工艺流程设计的不断展开，就需要绘制方 案流程图、物料流场图、管道仪表流程图等。
•（一）概述
在编制设计方案时，生产方法和生产规模确定 后，设计并绘制方案流程图。有了方案流程图就可 以进行物料衡算、能量衡算以及部分设备计算，然 后才可以进行生产工艺流程图的设计及绘制。
本章在介绍工艺流程图基本知识的基础上，着 重讲述工艺流程图的组成内容、各部件的绘制方法 或标注要求，如生产工艺流程图中设备如何表示、 物料管线如何绘制、仪器仪表如何表示等。
➢ 2.7 工艺流程图中隔热、保温、防火和隔声代号
隔热：借助隔热材料将热(冷)源与环境隔离，它分为热 隔离(绝热)和冷隔离(隔冷)；
保温(冷)：借助热(冷)介质的热(冷)量传递使物料保持一 定的温度，根据热(冷)介质在物料(管)外的存在情况分为 伴管、夹套管、电加热等；
蒸汽冷凝水
伴热蒸汽
代号 HWR
物料名称 热水回水
HWS 热水上水
RW 原水、新鲜水
SW
软水
WW 生产废水
ERG 气体乙烯或乙烷
工艺固体 工艺水
BW CSW
锅炉给水 化学污水
FS
固体燃料
NG
天然气
空气
CWR 循环冷却水回水 AG
气氨
压缩空气
CWS 循环冷却水上水 AL
液氨
仪表空气
DNW
脱盐水
FL 液体燃料
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.4 工艺流程图中阀门、管件图例
截止阀
闸阀
球阀
直流截止阀
螺纹管帽 管端盲板
管帽
法兰连接 管端法兰(盖) 鹤管
三通截止阀
三通球阀
四通球阀
四通旋塞阀
•（二）工艺流程图的阅读
截止阀
闸阀
球阀
碟阀
•（二）工艺流程图的阅读
管帽 螺纹管帽
法兰盲板
•（二）工艺流程图的阅读---习题2
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 首页图内容
n 装置中所采用的全部物料代号 装置中所采用的全部管道、阀门、管件等的图例 管道编号说明。举一实例说明各个单元及含义 设备编号说明。举一实例说明各个单元及含义 装置中所采用的全部仪表图例、符号、代号 所有设备类别代号 其他有关需要说明的事项
•（二）工艺流程图的阅读
图线宽度规定：
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.2 工艺流程图中设备图例
•（二）工艺流程图的阅读
板式塔
填料塔
•（二）工艺流程图的阅读
筛板Sieve plate
浮阀 Valve tray
泡罩Bubble cap
•（二）工艺流程图的阅读
不锈钢丝网波纹填料
不锈钢
陶瓷 鲍尔环填料
塑料
陶瓷波纹板填料
不锈钢
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.3 工艺流程图中管道图例
名称 主要物料管道
其他物料管道 引线、设备、管 件、阀门、仪表
等图例
仪表管道
原有管线 伴热（冷）管道
图例 粗实线 0.9 mm 中粗线 0.5 mm
细实线 0.25mm
名称 电伴热管道
夹套管
管道隔热层
电动信号线
气动信号线
管线宽度与其相接 的新管线宽度相同
一般采用A1图纸，流程简单可采用 A2图纸 对同一装置只能使用一种规格的图纸， 一般不允许加长或缩短
•（二）工艺流程图的阅读
文字和字母规定： ①7号和5号字体用于设备名称、备注栏、图题字体；
②5号和3.5号字体用于文字标注、说明、注释等； ③文字、字母、数字的大小在同类标注中大小应相 同。
•（二）工艺流程图的阅读
翅片管 柔性管 同心异径管 喷淋管
图例
•（二）工艺流程图的阅读
管道流程线的箭头表示物料的流向。
管道流程线用水平和垂直线表示，注意避免穿过设备 或使管道交叉，在不可避免时，则将其中一管道断 开一段，管道转弯处一般画成直角。
(a)管道相连
(b)管道交叉
•（二）工艺流程图的阅读
进
出
表示管道与其他图纸有关，一般在图的左方或右方，在空心 箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或 去的设备位号或管道号或仪表位号。
高压蒸汽
DW 饮用水、生活用水 ERL 液体乙烯或乙烷
代号 物料名称
H
氢
IG 惰性气体
N
氮
SL 泥浆
VE 真空排放气 FSL 熔盐
DR 排液、导淋
VT 放空
AW 氨水
CG 转化气
SG 合成气
FW 消防水
•（二）工艺流程图的阅读---习题3
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.6 工艺流程图中常用缩写词和首页图
•（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.5 工艺流程图中常用物料代号
代号 PA PG PGL PGS PL PLS PS PW AR CA
IA
HS
物料名称 工艺空气 工艺气体
代号 HUS LS
气液两相流工艺物料 LUS
气固两相流工艺物料 MUS
工艺液体
SC
液固两相流工艺物料 TS
物料名称 高压过热蒸汽
低压蒸汽 低压过热蒸汽 中压过热蒸汽