化工设计--第二章-1--2013综述
70页1、第二章 工艺流程设计 Chart 2 Process flow design 工艺流程设计的重要性: 工艺流程设计是化工工艺设计的核心。 工艺流程设计和车间布置设计决定整个装置的基本面貌; 工艺流程设计与设备的设计选型与布置,工艺计算和管路设计密 切相关。 工艺流程设计的过程: 工艺流程设计开始于可行性研究,完善于初步设计、扩大初步设 计和施工图设计各个阶段。 工艺流程设计贯穿于整个设计过程中,是由浅入深、由定性而定 量逐步分阶段地进行的。 工艺流程设计: 通过工艺流程图的形式,形象的反应了化工生产从原料进入到 产品输出过程 包括物料和能量的变化,物料的流向以及生产中所经历的工艺过程 和使用的设备仪表 工艺流程图概括了整个生产过程的全貌 2.1 生产方法和工艺流程的选择 2.2 工艺流程设计 2.3 工艺流程图 2.4 典型设备的自控方案 2.5工艺流程图计算机绘制软件 重点: 原料路线的选择;工艺流程选择及设计;工艺流程 图的类型。 难点: 典型设备的自控方案。 在化工产品成本中,原料费用一般占有相 当高的比例(如6070),不同原料自然 会有不同的工艺路线,同一原料也会有好几种 工
2、艺路线,它们的技术经济指标也不相同。因 此必须通过对比,得出最佳方案。 补充:原料路线的选择 l原料来源的可靠性 l化工生产过程大部分是连续生产,进行正常生产 的基本条件是原料的稳定供应。 l在选择原料时,必须考虑资源的储藏量是否丰富 ,开采和运输条件如何 l如果所用的原料是其它企业的产品时,则应考虑 该企业的发展前景,它是否能保证本企业的需要 原料路线的选择原则是什么? l尽可能选择当地或附近的原料 l既可确保来源,又能减少运输费用和货运量。 l经济性 l经济性是指采用不同的原料路线所造成的经济效果,而 不能只看原料本身价格的高低。 在选择原料时,必须考虑该种原料是否符合技术要求 。 所选择的原料路线最好是没有副产物或副产物较少的 。 l 资源利用的合理性 l从整体利益出发,根据国家的资源政策合理利用资源 l也要努力开拓低品位矿产资源合理利用的方法。 当几种原料在原则上都符合以上要求时, 以选择投资少、成本较低,而劳动生产率较高的原料为宜。 举例:煤、石油和天然气是化学工业特别是有机化学 工业的基础矿产资源。上世纪三、四十年代以后,化 工生产逐渐由以煤为基础转为以石油为基础。 知道为
3、什么吗 ? 答案:就是由于石油是液态原料,开采和运输都 比较方便和经济,从性质上说含氢量较高,更宜 于用来生产有机化工原料,使生产经济性明显地 优于原来的煤化工生产。 技术可行性 经济合理性 供需可能性 工艺路线通常指生产方法。 可以用不同原料、不同生产方法,不同工艺流程生产同一产品。 化工设计中遇到的大多数是已有工艺路线的工艺流程设计。 工艺技术路线选择 在各种可能的工艺技术路线中,经过比较确定一条效果最好的 工艺技术路线为拟建项目采用。 此项工作是项目可行性研究工作的核心。 2.1 工艺路线的确定 一、确定工艺路线应考虑的因素 技术可行性实验室研究项目的工程化 经济合理性经济效益、社会效益和环境效益 原料的纯度及来源如矿石的品位等 公用工程中的水源及电力供应缺水地区 环境保护三废的产生和处理 安全生产从设备上、技术上、管理上保障安全 符合国家相关政策法规 以上各项一票否决,必须对各项仔细审查,以免造成重大损失。 二、工艺路线选择的原则 1. 先进性 指技术上先进和经济上合理可行,具体包括基建投资、产品成 本、消耗定额和劳动生产率等方面的内容,应选择物料损耗小、循环 量少,能耗少和回
4、收利用好的生产方法。 2. 可靠性 指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。对于尚在试验阶 段的新技术、新工艺、新设备应慎重对待。 可靠性是工艺技术路线选择的首要原则。 在选择工艺技术路线时,应考虑获得此生产方法的技术资料是否有困难、特 殊设备的设计和加工制造是否可能,以及该种生产方法是否成熟等,决不能 把没有通过严格的科学鉴定的试验性工艺技术应用到生产性企业中。 如何判断工艺技术路线的可靠性? 主要从流程是否通畅、生产是否安全, 工艺是否稳定,消耗定额、生产能力、产品 质量和三废排放能否稳定可靠地达到预定指 标来判断。 如何开展可靠性的评价? 在可行性研究中,可以通过对已投产的同 类项目进行现场考察,并搜集较长时间的实际 生产数据来进行判断,不可只凭文献报道的资 料、数据或口说无凭的介绍来决定。 第一节 生产方法和工艺流程的选择 3. 合理性 结合国情中国是发展中国家 在工厂设计时不仅要从技术观点考虑,也应结合中国具体国情: (1) 中国人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原材料设备所用金属材料供应情况;
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