1、一、概述一、概述 1. 工藝流程設(shè)計(jì)的作用工藝流程設(shè)計(jì)的作用 只有文獻(xiàn)資料、尚未進(jìn)行試驗(yàn)和生產(chǎn)、技術(shù)比較復(fù)雜的產(chǎn)品。 在精細(xì)化工部分重點(diǎn)討論試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)，這里介紹在精細(xì)化工部分重點(diǎn)討論試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)，這里介紹的是生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。的是生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 工藝技術(shù)比較成熟的產(chǎn)品，國內(nèi)已經(jīng)大量生產(chǎn)的產(chǎn)品、技術(shù)比較簡單的產(chǎn)品以及中試成功需要通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品。試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)2. 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) (1)確定工藝流程的組成確定工藝流程的組成確定各生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式確定各生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方

2、式 （2）確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向）確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向 （3）確定操作條件和控制方法）確定操作條件和控制方法用圖和必要的文字說明表示原料變成產(chǎn)品的全過程。 （4）確定安全技術(shù)措施）確定安全技術(shù)措施 （5）繪制不同深度的工藝流程圖）繪制不同深度的工藝流程圖 工藝流程框圖； 工藝流程示意圖； 物料流程圖； 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。初步設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)階段 在施工圖設(shè)計(jì)階段在施工圖設(shè)計(jì)階段一般需要繪制的工藝流程圖一般需要繪制的工藝流程圖3. 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 工藝路線的選擇工藝路線的選擇 確定工藝流程的組成和順序確定工藝流

3、程的組成和順序 繪制工藝流程框圖繪制工藝流程框圖 繪制工藝流程示意圖繪制工藝流程示意圖 繪制物料流程圖繪制物料流程圖 繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 二、工藝流程設(shè)計(jì)方法二、工藝流程設(shè)計(jì)方法 1. 工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較產(chǎn)物收率產(chǎn)物收率、原料單耗原料單耗、能量單耗能量單耗、產(chǎn)品成本產(chǎn)品成本、設(shè)備投設(shè)備投資資、操作費(fèi)用操作費(fèi)用等均可作為方案比較的評判標(biāo)準(zhǔn)， 環(huán)環(huán)保保、安全安全、占地面積占地面積等也是方案比較時考慮的重要因素。 2. 工藝流程中的流程完善工藝流程中的

4、流程完善根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過程所產(chǎn)生的污染物 確定相應(yīng)的污染治理方案等根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)所涉及的主要設(shè)備 標(biāo)明進(jìn)料和出料的名稱、數(shù)量、組成及工藝條件根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過程的溫度、熱效應(yīng)等 確定傳熱設(shè)備和載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過程的參數(shù)顯示和控制方式 確定儀表和自動控制方案根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過程的燃燒、爆炸、毒害等 確定相應(yīng)的安全技術(shù)措施3. 工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問題工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問題 生產(chǎn)方式的選擇生產(chǎn)方式的選擇主要的技術(shù)問題主要的技術(shù)問題 產(chǎn)品的生產(chǎn)方式可采用連續(xù)生產(chǎn)、間歇生產(chǎn)或聯(lián)合生產(chǎn)方式 間歇生產(chǎn)方式是精細(xì)化工的主要生產(chǎn)方式，使用較多

5、當(dāng)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模較大、生產(chǎn)水平要求較高時，盡可能采用連續(xù)生產(chǎn)方式。在基礎(chǔ)大化工生產(chǎn)中使用較多。 聯(lián)合生產(chǎn)方式是一種組合生產(chǎn)方式，產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程是間歇的，其中的某些生產(chǎn)過程是連續(xù)的。根據(jù)具體情況采用。 提高設(shè)備利用率提高設(shè)備利用率是必須考慮的技術(shù)問題是必須考慮的技術(shù)問題水蒸氣濃濃縮縮罐罐12h4h8h 提高設(shè)備使用實(shí)例提高設(shè)備使用實(shí)例 某產(chǎn)品的生產(chǎn)過程由磺化、冷卻中和、濃縮三道工序組某產(chǎn)品的生產(chǎn)過程由磺化、冷卻中和、濃縮三道工序組 成，磺化液和中和液均為液態(tài)，磺化釜的操作周期為成，磺化液和中和液均為液態(tài)，磺化釜的操作周期為12h， 冷卻中和釜的操作周期為冷卻中和釜的操作周期為4h，濃縮釜的操

6、作周期為，濃縮釜的操作周期為8h。試。試 確定適宜的設(shè)備配置方案。確定適宜的設(shè)備配置方案。1設(shè)備利用率設(shè)備利用率 要保持主要設(shè)備之間的能力平衡，提高設(shè)備利用率，設(shè)備臺數(shù)、批生產(chǎn)能力和操作周期之間應(yīng)滿足下列關(guān)系： 以產(chǎn)品量計(jì)算的批生產(chǎn)能力以產(chǎn)品量計(jì)算的批生產(chǎn)能力日產(chǎn)品量日產(chǎn)品量設(shè)備臺數(shù)設(shè)備臺數(shù)= 124操作周期操作周期方案V： 全部時間在工作 全部時間在工作 全部時間在工作 方案： 1/2的時間在工作 1/6的時間在工作 1/3的時間在工作方案 ：全部時間在工作 1/3的時間在工作 2/3的時間在工作方案 全部時間在工作 2/3的時間在工作 全部時間在工作 方案 ：全部時間在工作 全部時間在工作

7、 全部時間在工作 能量的回收與利用能量的回收與利用 儀表和控制方案的選擇儀表和控制方案的選擇 安全技術(shù)措施安全技術(shù)措施 三、工藝流程圖三、工藝流程圖 1. 工藝流程框圖工藝流程框圖定性的圖定性的圖例阿司匹林的生產(chǎn)：COOHOH+ (CH3CO)2OH+COOHOCCH3 O+ CH3COOH1-12. 工藝流程示意圖工藝流程示意圖設(shè)備為中心表示的工藝流程圖定性的圖設(shè)備為中心表示的工藝流程圖定性的圖袋濾器排放 1 - 23. 物料流程圖物料流程圖 初步定量的圖初步定量的圖 （1）直接添加法最簡單的物料流程圖(圖13) 是將物料衡算和能量衡算的結(jié)果及設(shè)備的名稱和位號直接加進(jìn)工藝流程示意圖中，得到物

8、料流程圖。 （2）框圖繪制法圖14氯苯硝化制備硝基氯苯的工藝流程圖氯苯硝化制備硝基氯苯的工藝流程圖(硝化硝化-分離分離-萃取萃取)以氯苯硝化制備硝基氯苯為例：以氯苯硝化制備硝基氯苯為例：硫酸硝酸水配酸冷卻水硝化蒸汽、水氯苯分離萃取濃縮粗硝基物冷凝接收回收氯苯廢水回收廢酸水+氯苯氯苯硝化制備硝基氯苯的工藝流程示意圖氯苯硝化制備硝基氯苯的工藝流程示意圖(硝化硝化-分離分離-萃取萃取)硫酸廢酸廢酸硝酸萃取氯苯 氯苯濃縮蒸汽水水回收氯苯 廢水廢酸硝酸吸收圖圖13 氯苯硝化制氯苯硝化制備硝基氯苯備硝基氯苯最簡單的物最簡單的物料流程圖料流程圖 物料流程圖物料流程圖應(yīng)該編入初應(yīng)該編入初步設(shè)計(jì)說明步設(shè)計(jì)說明書

9、書 圖圖14氯苯硝化制備硝氯苯硝化制備硝基氯苯用框圖表基氯苯用框圖表示的物料流程圖示的物料流程圖 CB氯苯氯苯NCB硝基氯苯硝基氯苯基準(zhǔn)基準(zhǔn)h-14. 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖定量的圖定量的圖 初步設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 施工圖設(shè)計(jì)階段施工圖設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖基本要求帶控制點(diǎn)的工藝流程圖基本要求帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的圖面要求帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的圖面要求 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的繪制方法帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的繪制方法 設(shè)備代號與圖例代號與圖例設(shè)備位號的表示方法如圖設(shè)備位號的表示方法如圖15，

10、位號，位號R1202A 1 - 5管道、管件和閥門附錄附錄施工圖設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖：施工圖設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖：有全部管道、閥門、管件和控制點(diǎn)有全部管道、閥門、管件和控制點(diǎn)初初 步設(shè)計(jì)階段步設(shè)計(jì)階段 的工藝流程的工藝流程 圖：圖：有主要管道、閥門、管件和控制點(diǎn)有主要管道、閥門、管件和控制點(diǎn)兩根無聯(lián)系的管線相互交叉時： 物料管線用粗線表示，其他管線用中粗線，控制回路用細(xì)線表示 當(dāng)流程圖中的管道需與另一流程圖中的管道相連時： 管道的標(biāo)注方法如圖16。 PL介質(zhì)代號， PL是工藝液體。表R120303管道編號，用設(shè)備位號加管道順序號表示。573.5管道尺寸，外徑和壁厚 ，也可用公稱直徑。 M1EM1E 1 - 6MIE管道等級，可由管材代號、單元順序號和公稱壓力等級 代號組成，如圖17所示。 H隔熱或隔聲代號，用大寫英文字母表示，H為保溫, 表。 1 - 7自控和儀表自控和儀表 在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中應(yīng)有全部與工藝過程有關(guān)的在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中應(yīng)有全部與工藝過程有關(guān)的檢測儀表、檢測點(diǎn)和控制回路。檢測儀表、檢測點(diǎn)和控制回路。以2，4一二氯甲苯生產(chǎn)過程中的分離工段為例介紹帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。對氯甲苯對氯甲苯+氯氣氯氣 2，4二氯甲苯二氯甲苯 三氯化銻催化三氯化銻催化 1 - 8冷凝水蒸汽蒸餾罐二氯甲苯自水洗罐再沸器貯罐冷凝器冷卻水對氯甲苯罐2,4二氯甲苯罐