1、12.1工藝過程開發(fā)及工藝路線選擇2.2 工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及設(shè)計(jì)文件 2.3 工藝設(shè)計(jì)中的全局性問題第二章工藝開發(fā)與工藝設(shè)計(jì)概述2 過程工業(yè)是以裝置為中心進(jìn)行生產(chǎn)的工業(yè),整個(gè)生產(chǎn)工藝過程都在裝置內(nèi)完成。生產(chǎn)工藝是過程裝置的軟件，過程裝置是實(shí)施生產(chǎn)工藝的硬件，因此一座工廠或一套裝置設(shè)計(jì)的核心是工藝設(shè)計(jì)，它決定了整個(gè)設(shè)計(jì)的概貌，看一個(gè)工廠是否先進(jìn)，首先看它的工藝是否先進(jìn)。 2.1工藝過程開發(fā)及工藝路線選擇工程實(shí)例32.1.1 工藝過程開發(fā)程序信息研究實(shí)驗(yàn)性研究可行性研究(1)小試模型試驗(yàn)中試概念設(shè)計(jì)可行性研究(3)可行性研究(2)初步設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)施工過程研究工程設(shè)計(jì)研究圖2-1 過程工業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的

2、基本步驟方案提出方案設(shè)計(jì)與論證方案審定方案實(shí)施4第一階段：方案的提出(一)信息研究必要性:市場(chǎng)對(duì)開發(fā)產(chǎn)品的需求量，開發(fā)產(chǎn)品與國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他部門的關(guān)系，市場(chǎng)前景，收益估算，社會(huì)效益以及環(huán)境污染情況等?？尚行?評(píng)估科研水平、社會(huì)條件及完成該項(xiàng)目的可能性。信息研究是開發(fā)新產(chǎn)品的第一步。若通過信息研究認(rèn)為所開發(fā)的技術(shù)能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益或重大的社會(huì)效益，才值得投資進(jìn)行研究與開發(fā)。否則即可就此終止。5(二)實(shí)驗(yàn)性研究 工藝方法：如原料路線、生產(chǎn)路線等研究；工藝條件：溫度、壓力、轉(zhuǎn)化率、主副反應(yīng)特點(diǎn)、催化劑等研究；物料平衡、能量平衡和生產(chǎn)成本估算；原材料、半成品和產(chǎn)品的質(zhì)量的研究；產(chǎn)品用途。6(三)第一次可

3、行性研究1、技術(shù)上是否可行原料是否可行、可靠（原料費(fèi)約等于三分之二生產(chǎn)費(fèi)用）技術(shù)路線的可靠性（生產(chǎn)安全、操作簡(jiǎn)便、操作條件彈性大，生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，不易出現(xiàn)故障）技術(shù)路線的先進(jìn)性（各種技術(shù)指標(biāo)，如轉(zhuǎn)化率、選擇率、能耗、設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度、勞動(dòng)和產(chǎn)率等的高低） 2、經(jīng)濟(jì)上是否可行 指投資、人力、生產(chǎn)費(fèi)用等支出同產(chǎn)品銷售的收入作比較，估算可能獲得的經(jīng)濟(jì)效益和投資回收情況。73、環(huán)境上是否可行應(yīng)評(píng)估“三廢”治理程度及其對(duì)環(huán)境的影響 *三廢廢水、廢氣、廢渣 結(jié)論：通過對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的評(píng)估，做出該產(chǎn)品是否值得繼續(xù)開發(fā)的決定。如果行，則轉(zhuǎn)入第二階段。8第二階段：方案設(shè)計(jì)與論證(一)小試1、制造樣品 在此過程中，對(duì)

4、制造工藝、制造條件及控制方法進(jìn)研究，對(duì)原料、產(chǎn)品進(jìn)行研究，最終編制初步的物料衡算和能量衡算，提出“三廢”治理初步方案。2、與實(shí)驗(yàn)性研究比較 結(jié)論：小試時(shí)，要通過不斷改變操作條件提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇率等；并試驗(yàn)出分離提純的初步方法。9(二)概念設(shè)計(jì) 1、目的2、內(nèi)容把小試成果和工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)行原則流程設(shè)計(jì)。技術(shù)上，確定流程、工藝條件、主要設(shè)備型式、三廢治理措施；經(jīng)濟(jì)上，計(jì)算基本建設(shè)投資和產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。10(三)第二次可行性研究稱作方案論證。其內(nèi)容與第一次可行性研究差不多。在此之前由于有概念設(shè)計(jì)、物料衡算和能量衡算，對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的分析就比較準(zhǔn)確。可進(jìn)一步估算工廠規(guī)模、投資費(fèi)用、

5、成本及經(jīng)濟(jì)效益等。第二次可行性研究也要作出開發(fā)應(yīng)該中止或繼續(xù)的決定。若繼續(xù)進(jìn)行，還應(yīng)對(duì)下階段的工藝和過程的研究提出指導(dǎo)性意見。第二次可行性研究可以作為同有關(guān)部門簽訂合同的依據(jù)。11第三階段：方案的審定(一)模型試驗(yàn)1、任務(wù)2、內(nèi)容對(duì)數(shù)學(xué)模型法建立數(shù)學(xué)模型；對(duì)部分解析法找出放大規(guī)律。 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型（探討反應(yīng)機(jī)理，主、副反應(yīng)）；流動(dòng)模型（通過冷模試驗(yàn)進(jìn)行）*冷模試驗(yàn)只研究物料的流動(dòng)過程，而不研究化學(xué)反應(yīng)，所以用空氣代氣體，水代液體，河沙代固體，并加入示蹤劑，監(jiān)測(cè)示蹤劑濃度變化，建立數(shù)學(xué)方程，即流動(dòng)模型。12(二)中試1、定義2、主要任務(wù)3、最終目的 中試即中間試驗(yàn)的簡(jiǎn)稱，介于小試和生產(chǎn)之間，

6、如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還需要進(jìn)行若干逐級(jí)放大的中試?？疾鞆男≡嚨街性嚨姆糯笮?yīng)。 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、工藝參數(shù)、物料衡算和能量衡算的數(shù)據(jù)等。 13(三)初步設(shè)計(jì) 總工藝流程，生產(chǎn)方法，工廠組成，總圖布置，水、電、氣的供應(yīng)方式和用量，關(guān)鍵設(shè)備及儀表選型，全廠貯遠(yuǎn)方案，消防、勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生，環(huán)境保護(hù)及綜合利用等。1、定義2、主要內(nèi)容 根據(jù)中試結(jié)果而進(jìn)行的生產(chǎn)規(guī)模的全面設(shè)計(jì)，是工程研究的終結(jié)，也是開發(fā)研究成果的表現(xiàn)形式。14(四)第三次可行性研究方案審定 第三次可行性研究除了科研人員和行政領(lǐng)導(dǎo)參加外，凡是與工程審批有關(guān)的部門(如投資部門、安全部門等)都應(yīng)參與審定。審定以后，工程項(xiàng)目被批準(zhǔn)，然后轉(zhuǎn)入

7、工程設(shè)計(jì)。15第四階段：方案的實(shí)施(一)施工設(shè)計(jì)(二)施工(三)竣工驗(yàn)收 根據(jù)概念設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)作進(jìn)一步具體、完善的設(shè)計(jì)它包括定型設(shè)備的規(guī)格，非標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖、零件圖以及設(shè)備布置圖等。上述設(shè)計(jì)完成后還要進(jìn)行管道配制、電路、控制線路等施工設(shè)計(jì)。施工設(shè)計(jì)圖是工程建設(shè)的指南。 根據(jù)施工圖，完成工程前期的技術(shù)準(zhǔn)備、組織準(zhǔn)備與物資準(zhǔn)備，進(jìn)行工程中期的設(shè)備安裝，再進(jìn)行工程后期的試車。16信息研究實(shí)驗(yàn)性研究可行性研究(1)小試模型試驗(yàn)中試概念設(shè)計(jì)可行性研究(3)可行性研究(2)初步設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)施工過程研究工程設(shè)計(jì)研究圖2-1 過程工業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的基本步驟方案提出方案設(shè)計(jì)與論證方案審定方案實(shí)施172.1.2

8、工藝路線的選擇一、工藝路線選擇的復(fù)雜性原因：過程工業(yè)具有原料、工藝與產(chǎn)品的多方案性18二、工藝路線選擇的步驟(一)調(diào)查文獻(xiàn)專利調(diào)查。文獻(xiàn)專利調(diào)查方法有利用文摘、索引等二次文獻(xiàn)進(jìn)行的人工檢索和用存儲(chǔ)二次文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的聯(lián)機(jī)檢索（有及時(shí)性和全面性的特點(diǎn)）。為了得列有關(guān)工藝的最新情報(bào)，向該項(xiàng)工藝技術(shù)所有者致函調(diào)查是最實(shí)際的方法。一般從工藝技術(shù)所有者那里可以獲得表21所示的信息。看書P1219(二) 分析根據(jù)調(diào)查所得到的信息，必要時(shí)再通過實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充一些數(shù)據(jù)，進(jìn)行工藝試設(shè)計(jì)，掌握技術(shù)難點(diǎn)。對(duì)工藝過程的靈活性，有關(guān)的特殊控制因素，工業(yè)上的效率，對(duì)能量的需求，今后發(fā)展的可能性，對(duì)廢物和副產(chǎn)品的生成量及處置方

9、式以及各種設(shè)備或原料是否容易得到等進(jìn)行技術(shù)分析。經(jīng)濟(jì)方面要對(duì)原料價(jià)格的變動(dòng)、產(chǎn)品價(jià)格變動(dòng)所造成的影響及盈虧的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析，研究工藝在設(shè)想的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中的收益性。將某一工藝工業(yè)化，并且獲得預(yù)想的收益是不容易的，必須避免采用風(fēng)險(xiǎn)性大的工藝。20(三) 生產(chǎn)成本計(jì)算生產(chǎn)成本包括直接材料費(fèi)、直接燃料及動(dòng)力費(fèi)、直接工資和職工福利費(fèi)及制造費(fèi)。詳細(xì)計(jì)算在第3章中再講，如下表。21（四） 評(píng)價(jià) 工藝評(píng)價(jià)主要是按現(xiàn)行財(cái)稅制度規(guī)定及產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格，在生產(chǎn)成本和費(fèi)用估算的基礎(chǔ)上，計(jì)算所選工藝在財(cái)務(wù)上的盈利能力。具體計(jì)算與評(píng)價(jià)方法可參考32節(jié)（五）工藝路線的選擇 總的原則是：生產(chǎn)上安全可靠、技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理。2

10、2市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告計(jì)算生產(chǎn)成本已知工藝的調(diào)查實(shí)用數(shù)據(jù)（本公司）工藝A工藝B工藝C工藝D工藝E（國(guó)內(nèi)公司）（國(guó)內(nèi)公司）（國(guó)外承包商）（無專利許可證）（按合同不能用專利）發(fā)送詢函實(shí)用數(shù)據(jù)B實(shí)用數(shù)據(jù)D實(shí)用數(shù)據(jù)EM承包公司M承包公司N（答復(fù)不明確）來自研究開發(fā)部門的本公司工藝的數(shù)據(jù)來自工藝部門的其它公司工藝的數(shù)據(jù)收益性評(píng)價(jià)不可行可行本公司工藝（國(guó)內(nèi)公司）（國(guó)外公司）第一次工藝評(píng)價(jià)本公司工藝工藝B明顯不合適工藝EM第二次工藝評(píng)價(jià)簽訂保密合同裝置考察報(bào) 批簽訂合同經(jīng)濟(jì)性可以，無工業(yè)裝置，裝置建設(shè)費(fèi)高，有發(fā)展前途經(jīng)濟(jì)性可以，已建多套工業(yè)裝置，裝置建設(shè)費(fèi)低，原料費(fèi)高經(jīng)濟(jì)性最佳，已建一套工業(yè)裝置，操作有一定難度，產(chǎn)

11、品質(zhì)量好本公司工藝不如工藝B工藝E已經(jīng)陳舊圖2-2 工藝路線選擇的順序圖23二、工藝路線選擇的步驟(一)調(diào)查(二) 分析(三) 生產(chǎn)成本計(jì)算（四） 評(píng)價(jià)（五）工藝路線的選擇 總的原則是：生產(chǎn)上安全可靠、技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理。242.2 工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及設(shè)計(jì)文件 2.2.1工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序2.2.2初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件 2.2.3施工圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件 252.2.1工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序主要內(nèi)容有：原料和技術(shù)路線的選擇工藝流程設(shè)計(jì)物料衡算和能量衡算工藝設(shè)備設(shè)計(jì)與選型車間布置設(shè)計(jì)管道設(shè)計(jì)非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮編制設(shè)計(jì)文件，包括設(shè)計(jì)說明書，附圖（流程圖、布置圖和設(shè)備圖等）和附表（設(shè)備一覽表和材料匯總

12、表等。）上面這些內(nèi)容有的在初步設(shè)計(jì)中完成，有些要在施工設(shè)計(jì)中才做。26計(jì)劃任務(wù)書編制工藝流程草圖物料衡算能量衡算設(shè)備工藝計(jì)算及選型自動(dòng)控制工藝流程圖設(shè)計(jì)車間布置設(shè)計(jì)概算技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析編寫設(shè)計(jì)說明書工藝流程總圖物料平衡圖原料用量、消耗定額及“三廢”排放表能量消耗綜合表設(shè)備一覽表非定型設(shè)備條件圖控制系統(tǒng)圖帶控制點(diǎn)工藝流程圖車間平面及立面布置圖、廠鳥瞰圖技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表概算書、投資及材料表初步設(shè)計(jì)說明書圖2-3 初步設(shè)計(jì)程序27給排水電力條件暖風(fēng)條件熱力條件設(shè)備安裝總圖1.設(shè)備安裝2.土建穿孔預(yù)埋螺栓圖儀表施工圖1.自控或集中控制儀表2.儀表一覽表3.儀表預(yù)算初步設(shè)計(jì)圖紙及說明書設(shè)備條件土建條件外管道自

13、控條件各項(xiàng)工程 預(yù)算管道施工圖1.主管布置圖2.管道布置圖3.單體設(shè)備接管圖4.管件圖5.管架、閥架圖6.管道材料表7.和管道施工說明書8.圖紙總目錄車間布置圖管道結(jié)構(gòu)圖預(yù)算1.設(shè)備安裝預(yù)算2.管道安裝預(yù)算總預(yù)算全工程預(yù)算圖2-4 工藝與非工藝設(shè)計(jì)配合關(guān)系282.2.2初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件 設(shè)計(jì)說明書 ；說明書的附圖、附表。 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)范圍及工廠組成建廠規(guī)模及產(chǎn)品方案主要原材料和燃料的規(guī)格生產(chǎn)方法及工藝流程、工藝計(jì)算廠址概況、公用工程及輔助工程、環(huán)境保護(hù)及綜合利用工廠的機(jī)械化和自動(dòng)化水平勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生、工作制度及勞動(dòng)定員存在的問題及解決意見、附圖和附件292.2.3施工圖設(shè)計(jì)的

14、設(shè)計(jì)文件 (1)設(shè)計(jì)說明 設(shè)計(jì)說明包括工藝設(shè)計(jì)說明，管道設(shè)計(jì)說明，隔熱、隔聲設(shè)計(jì)說明，防腐設(shè)計(jì)說明等。工藝設(shè)計(jì)說明包括設(shè)計(jì)依據(jù)，工藝說明，設(shè)計(jì)范圍。管道設(shè)計(jì)說明包括管道分區(qū)情況，管道圖表示法有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，材料供應(yīng)情況，設(shè)備安裝的注意事項(xiàng)，管道預(yù)制及安裝要求，管架，靜電接地采用的國(guó)家及部頒標(biāo)準(zhǔn)。隔熱、隔聲設(shè)計(jì)說明包括隔熱材料的選用，工程中遇到的隔熱等級(jí)，采用的隔熱、隔聲結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)，施工要求等。防腐設(shè)計(jì)說明包括涂漆的范圍，采用的涂料名稱，施工要求，涂該的顏色，埋地管道的外防腐，管道的內(nèi)防腐等。30 (2)有關(guān)圖紙 圖紙目錄、首頁(yè)圖，管道及儀表流程圖，分區(qū)索引圖，設(shè)備布置圖，設(shè)備安裝圖，管道布置圖，軟管

15、站布置圖，管道軸測(cè)圖，管道軸測(cè)圖索引和管段表索引，特殊管架圖管架圖索引特殊管件圖，設(shè)備管口方位圖等。 (3)有關(guān)表格 設(shè)備一覽表，設(shè)備地腳螺栓表，管段表及管道物性表管架表，彈簧匯總表，特殊閥門和管道附件表。隔熱材料表，防腐材料表，伴熱管圖和伴熱管表，綜合材料表等。312.3 工藝設(shè)計(jì)中的全局性問題2.3.1廠址的選擇工廠的地理位置對(duì)于企業(yè)的成敗具有重大的影響，廠址選擇的好壞對(duì)工廠的建設(shè)進(jìn)度、投資數(shù)量、經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境保護(hù)等方面關(guān)系密切，所以它是基本建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇廠址時(shí)，應(yīng)該考慮:原料和市場(chǎng)，能源供應(yīng)，氣候條件，運(yùn)輸條件，供水條件，對(duì)環(huán)境的影響，勞動(dòng)力來源，節(jié)約土地，協(xié)作條件，防災(zāi)等

16、。322.3 工藝設(shè)計(jì)中的全局性問題2.3.2總圖布置即工廠的總體布局，其任務(wù)是要總體地解決全廠所有的建筑物和構(gòu)筑物在平面和豎向上的布置，運(yùn)輸網(wǎng)和地上、地下工程技術(shù)管網(wǎng)的布置，行政管理、福利及美化設(shè)施的布置等問題。33原料接收棧橋海上出廠區(qū)原料罐區(qū)半成品及成品區(qū)裝置區(qū)公用工程區(qū)辦公區(qū)34 a生產(chǎn)要求：總體布局首先要求保證徑直和短捷的生產(chǎn)作業(yè)線，盡可能避免交叉和迂回，使各種物料的輸送距離為最小。同時(shí)將水、電、汽耗量大的車間盡量集中，形成負(fù)荷中心，并使其與供應(yīng)源靠近，使水、電、汽輸送距離為最小。b安全要求： 化工廠具有易燃、易爆、有毒的特點(diǎn)，廠區(qū)應(yīng)充分考慮安全布局遵守防火、衛(wèi)生等安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的布

17、關(guān)規(guī)定，重點(diǎn)是防止火災(zāi)和爆炸的發(fā)生。c發(fā)展要求： 廠區(qū)布置要求有較大的彈性，對(duì)于工廠的發(fā)展變化有較大的適應(yīng)性。也就是說，隨著工廠不斷的發(fā)展變化，廠區(qū)的不斷擴(kuò)大廠內(nèi)的生產(chǎn)布局和安全布局方面仍能保持合理的布置?？傮w布局主要應(yīng)該滿足三個(gè)方面的要求。352.3.3安全防火與環(huán)境保護(hù)a設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的防火防爆問題 b設(shè)計(jì)工作中的防毒與環(huán)境保護(hù)362.3.4公用工程 公用工程包括動(dòng)力、供排水和采暖通風(fēng)等內(nèi)容。 a動(dòng)力 主要是考慮電力問題，比如攪拌機(jī)、泵、鼓風(fēng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)、提升機(jī)等通常都由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，有時(shí)也使用蒸汽透平。 確定是使用電網(wǎng)的電力還是自備發(fā)電廠的電力。自備電廠除得到電力外，還有可能得到副產(chǎn)品蒸汽

18、以供工藝和加熱使用。使用電網(wǎng)電力，則需設(shè)置鍋爐房，以生產(chǎn)蒸汽。大型廠為了綜合利用能量，常使供熱系統(tǒng)和生產(chǎn)裝置(例如換熱設(shè)備、放出大量反應(yīng)熱的反應(yīng)器等)以及動(dòng)力系統(tǒng)(例如發(fā)電設(shè)備、各種機(jī)、泵)密切結(jié)合，成為工藝動(dòng)力裝置，可降低能量消耗，甚至做到“能量自給”。37b供排水 自備水源或市政供水系統(tǒng)。若需水量大，自備水源較為經(jīng)濟(jì)。自備水源可來自深井、河流、湖泊及其他蓄水系統(tǒng)。 為節(jié)約用水，大量使用冷卻水的工廠應(yīng)循環(huán)利用。冷卻塔 R T2T1B W熱交換器 E MR-循環(huán)水量 W-飛濺水量 M-補(bǔ)充水量 B-排放水量 E-蒸發(fā)水量 循環(huán)冷卻水是指反復(fù)循環(huán)使用的冷卻水，如圖，換熱后溫度升高的冷卻水，經(jīng)冷卻

19、塔流下，由于和空氣密切接觸，靠一部分水蒸發(fā)使水溫度降低，再循環(huán)使用。38 c采暖通風(fēng) 是衛(wèi)生工程，旨在保證廠房具有適宜的工作條件(溫度、濕度以及潔凈的空氣)。因?yàn)檫^程工業(yè)生產(chǎn)在許多情況下勞動(dòng)條件較差，如高溫和有害氣體或有侵蝕性的氣體，易燃、易爆的原料和粉塵。需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)以改善勞動(dòng)條件，保障安全生產(chǎn)。有些生產(chǎn)過程要求室內(nèi)有一定的溫度和濕度(如纖維廠)，這就需要在通風(fēng)系統(tǒng)中考慮調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度，在采暖地區(qū)還要進(jìn)行冬季采暖的設(shè)計(jì)。另有一些生產(chǎn)過程則要求室內(nèi)達(dá)到各種無菌級(jí)別的衛(wèi)生要求(如某些藥劑車間)。392.3.5自動(dòng)控制 針對(duì)溫度、壓力、流量、液位、成分和物性等參數(shù)的控制問題。其基本要求可歸納

20、為如下三項(xiàng)。安全性：是指在整個(gè)生產(chǎn)過程中，確保人身和設(shè)備的安全，通常采用參數(shù)越限報(bào)警、事故報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)等措施加以保證。由于過程工業(yè)高度連續(xù)化和大型化的持點(diǎn)，通過在線故障預(yù)測(cè)和診斷，設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制系統(tǒng)等手段，進(jìn)一步提高運(yùn)行的安全性。經(jīng)濟(jì)性：旨在通過對(duì)生產(chǎn)過程的局部?jī)?yōu)化或整體優(yōu)化控制，達(dá)到低生產(chǎn)成本、高生產(chǎn)效率和能量充分利用的目的。穩(wěn)定性：指控制系統(tǒng)具有抑止外部干擾，保持生產(chǎn)過程長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的能力。 40 過程控制的任務(wù)就是在了解、掌握工藝流程和生產(chǎn)過程的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上根據(jù)安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性三項(xiàng)要求，通過對(duì)控制對(duì)象的分析綜合，采用適宜的技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)。 生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)主要包括

21、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；自動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)；自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，詳見第7章。412.3.6土建設(shè)計(jì) 土建設(shè)計(jì)包括全廠所有的建筑物、構(gòu)筑物(框架、平臺(tái)、設(shè)備基礎(chǔ)、爬梯等)設(shè)計(jì)。過程工業(yè)生產(chǎn)有易燃、易爆、腐蝕性等特點(diǎn)，因此對(duì)建筑有某些特殊要求，可參照“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范”進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了減少爆炸事故對(duì)建筑物的破壞作用，建筑設(shè)計(jì)中的基本措施就是利用泄壓和抗爆結(jié)構(gòu)。在工廠的土建設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)功能比式樣重要得多。結(jié)構(gòu)功能要適用于工藝要求，如設(shè)備安裝要求，擴(kuò)建要求和安全要求等。42甲醇制氫工藝設(shè)計(jì)舉例物料衡算、能量衡算氫氣的用途半導(dǎo)體工業(yè)：大規(guī)模和超大規(guī)模及兆位級(jí)集成電路制造。需高純及特高純氫氣。

22、非晶硅與太陽能電池：用于沉積大面積、高質(zhì)量、均勻的Si模，要求氫氣高純。光導(dǎo)纖維和石英光纖的制造：用氫氧火焰加熱（12001500）制造光纖預(yù)制棒，要求氫氣高純。石化工業(yè)：加氫裂化及加氫精制。43氫氣的用途許多精細(xì)化工領(lǐng)域，依據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模，也需要數(shù)量大小不等的氫氣。 一旦生產(chǎn)過程需要?dú)錃鈺r(shí)，設(shè)計(jì)技術(shù)人員就有必要對(duì)制氫工藝路線，包括制氫原料（如價(jià)格及來源）、生產(chǎn)技術(shù)（是否先進(jìn)）以及工藝過程（是否成熟）等進(jìn)行比較和選擇。44制氫工藝路線的評(píng)判與選擇 依據(jù)原料及工藝路線，目前制氫的方法有以下幾種：水電解法氯堿工業(yè)中電解食鹽水副產(chǎn)氫氣烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法烴類部分氧化法煤氣化和煤水蒸汽轉(zhuǎn)化法氨或甲醇催化

23、裂解法石油煉制與石油化工過程中的各種副產(chǎn)氫合成氨廠和焦化廠的各種富含氫的廢氣45制氫工藝路線的評(píng)判與選擇 依據(jù)原料及工藝路線，目前制氫的方法有以下幾種：水電解法能耗大，趨于淘汰氯堿工業(yè)中電解食鹽水副產(chǎn)氫氣烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法目前世界應(yīng)用最普遍，規(guī)模大，工藝復(fù)雜烴類部分氧化法規(guī)模大，工藝復(fù)雜，流程長(zhǎng)煤氣化和煤水蒸汽轉(zhuǎn)化法氨或甲醇催化裂解法石油煉制與石油化工過程中的各種副產(chǎn)氫合成氨廠和焦化廠的各種富含氫的廢氣46甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝的特點(diǎn) 隨著精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)氫氣用量在2003000m3/h時(shí)，甲醇?xì)錃廪D(zhuǎn)化制氫技術(shù)表現(xiàn)出良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，受到許多國(guó)家的重視。該工藝的特點(diǎn)：與大規(guī)模的天然氣、輕油蒸氣轉(zhuǎn)化制氫或水煤氣制氫相比，投資省，能耗低（50%）。反應(yīng)溫度低（260280）。與電解水制氫相比，單位氫氣成本低，一套規(guī)模為1000m3/h的甲醇制氫裝置的單位氫氣成本低于1.2元/m3，電解水為35元/m3 。甲醇原料易得，運(yùn)輸、貯存方便。可以做成組裝式或可移動(dòng)的裝置，操作方便，搬運(yùn)靈活。47甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝設(shè)計(jì)48分離方