.2018 “東華科技-陜鼓杯”第十二屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書第十二屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽設(shè)計(jì)任務(wù)書在人們對全球氣候變化和環(huán)境問題高度關(guān)注的背景下，眾多工業(yè)化國家提出了大力發(fā)展清潔能源汽車、 從源頭上控制和消除“傳統(tǒng)燃油汽車尾氣污染”的解決方案，部分國家甚至制訂了停用傳統(tǒng)燃油汽車的時(shí)間表。中國作為積極倡導(dǎo)和參與全球環(huán)境治理的負(fù)責(zé)任大國， 在發(fā)展清潔能源汽車領(lǐng)域已走在了世界前列，在大力推廣新能源汽車的同時(shí)，也采取了有效措施改進(jìn)現(xiàn)有燃油汽車的排放問題，其中之一即是于 2020 年在前全國推廣使用乙醇汽油。 車用能源的上述變化，給化工界提出了一個(gè)重大資源利用課題： 在車用燃料油和燃料油添加劑需求量大幅減少的情況下，如何有效地利用石油和石油加工產(chǎn)物中的相關(guān)餾分資源。對于我國而言， 2020 年前石油化工界必須面對一個(gè)問題：當(dāng)推廣應(yīng)用乙醇汽油而不再需要甲基叔丁基醚（ MTBE）類的辛烷值添加劑后，如何利用（ MTBE的原料）異丁烯生產(chǎn)既有使用價(jià)值又有市場需求量的下游產(chǎn)品。作為中國化工科技界將來的基礎(chǔ)和棟梁，化工學(xué)子應(yīng)該積極關(guān)注我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的重大需求， 綜合運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)工程先進(jìn)技術(shù)， 探討適合我國國情的解決方案。一、 設(shè)計(jì)題目為某大型石化綜合企業(yè)設(shè)計(jì)一座分廠，以異丁烯為原料生產(chǎn)非燃料油用途的有機(jī)化工產(chǎn)品。二、 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件1、 原料異丁烯來源及原料規(guī)格由參賽隊(duì)根據(jù)資源調(diào)研結(jié)果自行確定。2、 產(chǎn)品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其技術(shù)規(guī)格由參賽隊(duì)根據(jù)本隊(duì)的市場規(guī)劃自行擬訂。3、 生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模由參賽隊(duì)根據(jù)本隊(duì)的資源規(guī)劃和市場規(guī)劃以及國家的有關(guān)政策自行確定。4、 安全要求在設(shè)計(jì)中堅(jiān)決貫徹安全第一的指導(dǎo)思想，從提高裝置的本質(zhì)安全性出發(fā)，盡量采用新的安全技術(shù)和安全設(shè)計(jì)方法。5、 環(huán)境要求盡量采取可行的清潔生產(chǎn)技術(shù)，從本質(zhì)上減少對環(huán)境的不利影響，并對可能造成環(huán)境污染的副產(chǎn)物提出合理的處理方案。6、 公用工程與總廠公用工程系統(tǒng)集成。三、 工作內(nèi)容及要求1、 項(xiàng)目可行性論證1） 建設(shè)意義2） 建設(shè)規(guī)模3） 技術(shù)方案4） 與工業(yè)園區(qū)或污染源企業(yè)的系統(tǒng)集成方案5） 廠址選擇6） 與社會及環(huán)境的和諧發(fā)展(包括安全、 環(huán)保和資源利用)7） 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析2、 工藝流程設(shè)計(jì)1） 工藝方案選擇及論證2） 安全生產(chǎn)的保障措施3） 先進(jìn)單元過程技術(shù)的應(yīng)用4） 集成與節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用5） 工藝流程計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)6） 繪制物料流程圖和帶控制點(diǎn)工藝流程圖7） 編制物料及熱量平衡計(jì)算書3、 設(shè)備選型及典型設(shè)備設(shè)計(jì)1） 典型非標(biāo)設(shè)備反應(yīng)器和塔器的工藝設(shè)計(jì)，編制計(jì)算說明書。2） 典型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備換熱器的工藝選型設(shè)計(jì)，編制計(jì)算說明書。3） 其他重要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)及選型說明。4） 編制設(shè)備一覽表。4、 車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)選擇至少一個(gè)主要工藝車間，進(jìn)行車間布置設(shè)計(jì)1） 車間布置設(shè)計(jì)；2） 車間主要工藝管道配管設(shè)計(jì)；3） 繪制車間平面布置圖；4） 繪制車間立面布置圖；5） 運(yùn)用三維工廠設(shè)計(jì)工具軟件進(jìn)行車間布置和主要工藝管道的配管設(shè)計(jì)。5、 裝置總體布置設(shè)計(jì)1） 對主要工藝車間、輔助車間、原料及產(chǎn)品儲存區(qū)、中心控制室、分析化驗(yàn)室、行政管理及生活等輔助用房、設(shè)備檢修區(qū)、三廢處理區(qū)、 安全生產(chǎn)設(shè)施、 廠區(qū)內(nèi)部道路等進(jìn)行合理的布置，并對方案進(jìn)行必要的說明；2） 裝置布置設(shè)計(jì)；3） 繪制裝置平面布置總圖；4） 運(yùn)用三維工廠設(shè)計(jì)工具軟件進(jìn)行工廠布置設(shè)計(jì)。6、 經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)調(diào)研獲得的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)(可以參考以下價(jià)格數(shù)據(jù))對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)：1） 304 不銹鋼設(shè)備： 18000 元/噸2） 中低壓（ 4MPa）碳鋼設(shè)備： 6000 元/噸3） 高壓碳鋼設(shè)備價(jià)格： 9000 元/噸4） 其它特殊不銹鋼按市場調(diào)研數(shù)據(jù)定價(jià)5） 低壓蒸汽(0.8MPa)： 200 元/噸6） 中壓蒸汽（ 4MPa）： 240 元/噸7） 電： 0.75 元/千瓦時(shí)8） 工藝軟水： 10 元/噸9） 冷卻水： 1.0 元/噸10） 污水處理費(fèi)： 5.0 元/噸 (COD500)11） 人工平均成本： 10000 元/月 人，（包括五險(xiǎn)一金）7、 參賽作品應(yīng)提交的材料7.1 必須提交的基本材料1） 項(xiàng)目可行性報(bào)告（篇幅控制在 50 頁以內(nèi)）；2） 初步設(shè)計(jì)說明書（包括設(shè)備一覽表、物料平衡表等各種相關(guān)表格）；3） 典型設(shè)備（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和非標(biāo)設(shè)備） 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（若采用相關(guān)專業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)備計(jì)算和分析，則必須同時(shí)提供計(jì)算結(jié)果和計(jì)算模型的源程序）；4） 設(shè)計(jì)圖集 PFD 和 PID 圖（可以分多張圖繪制）；車間設(shè)備平面和立面布置圖； 裝置平面布置總圖；主要設(shè)備工藝條件圖；5） 工藝流程的模擬及流程優(yōu)化計(jì)算結(jié)果和模擬源程序；7.2 計(jì)入作品評分的材料1） 若進(jìn)行危險(xiǎn)性和可操作性（ HAZOP） 分析，請?zhí)峁┫嚓P(guān)的文檔（若采用專業(yè)軟件實(shí)施，請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計(jì)源文件）；2） 若進(jìn)行能量集成與節(jié)能技術(shù)運(yùn)用，則提供相關(guān)的結(jié)果（若采用專業(yè)軟件計(jì)算， 請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計(jì)源文件）；3） 若采用專業(yè)軟件進(jìn)行過程成本的估算和經(jīng)濟(jì)分析評價(jià)， 請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計(jì)源文件；4） 若采用專業(yè)軟件進(jìn)行容器類設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計(jì)源文件。5） 能在所采用的三維工廠設(shè)計(jì)工具軟件平臺上打開的車間布置和裝置總體設(shè)計(jì)源文件。注：1、 設(shè)計(jì)說明書均要求用 MS-Word 編輯，保存為 DOC 和 PDF 格式；圖紙用 AutoCAD 繪制，保存為 AutoCAD 2004 格式和 PDF 格式，計(jì)