無論是開發(fā)新的化工生產(chǎn)過程，還是設(shè)計(jì)新的化工裝置，化工工藝設(shè)計(jì)是直接關(guān)系到化工裝置能否順利開車、能否達(dá)到預(yù)計(jì)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，*終關(guān)系到工廠能否獲得*大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對于正在運(yùn)行的化工裝置,可以通過工藝分析，了解裝置物料和能量消耗情況,分析設(shè)備運(yùn)行中存在的問題,為制定改進(jìn)方案、降低原料和能量消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及挖掘生產(chǎn)潛力提供依據(jù)。今天推薦的這篇文章，更多地是從全局上考慮工藝設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。
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概述
要建設(shè)一個(gè)化工廠，必須具有一批化工工藝專業(yè)技術(shù)人員，這批化工工藝專業(yè)技術(shù)人員必須具備下列基本條件。
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掌握化工基本理論如化工熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（化學(xué)反應(yīng)工程）。
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掌握化工工藝設(shè)計(jì)方法和技能
工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)、設(shè)計(jì)范圍、工藝設(shè)計(jì)人員職責(zé)。
化工基本理論的應(yīng)用（化工設(shè)計(jì)方法）。
工藝設(shè)計(jì)基本程序（工藝設(shè)計(jì)技能）。
工藝設(shè)計(jì)的成品文件（內(nèi)容及深度）。
工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量保證程序。
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熟悉環(huán)保、安全、消防等方面的法規(guī)
HG-1986 化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定
SH3024-95 石油化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范
HG-95 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定
SH3047-93 石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范
GBJ16-87(2001版) 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB-92(1999版) 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB-92 爆炸和危險(xiǎn)性環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范。
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化工項(xiàng)目建設(shè)階段
建設(shè)項(xiàng)目階段的劃分以工程公司為主體，通常分為三個(gè)階段：
項(xiàng)目前期
項(xiàng)目建議書→ 批準(zhǔn)后即為立項(xiàng)
可行性研究報(bào)告→ 批準(zhǔn)后即可展開工程設(shè)計(jì)
工程設(shè)計(jì)
按國內(nèi)審批要求分為：初步設(shè)計(jì) → 批準(zhǔn)后建設(shè)單位即可開工；施工圖設(shè)計(jì)
按國際常規(guī)做法分為：工藝設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)。
施工、安裝、試車、性能考核及國家驗(yàn)收
建設(shè)項(xiàng)目階段的劃分以建設(shè)單位為主體，通常分為四個(gè)階段：項(xiàng)目前期，工程設(shè)計(jì)，工程建設(shè)，工廠投入生產(chǎn)。
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工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容
工藝設(shè)計(jì)的文件包括三大內(nèi)容：文字說明（工藝說明）、圖紙、表格。
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文字說明（工藝說明）
工藝設(shè)計(jì)的范圍。
設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、原料，催化劑，化學(xué)品，公用工程燃料規(guī)格、產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格。
工藝流程說明：生產(chǎn)方法、化學(xué)原理、工藝流程敘述。
原料、催化劑、化學(xué)品及燃料消耗定額及消耗量。
公用工程（包括水、電、汽、脫鹽水、冷凍、工藝空氣、儀表空氣、氮?dú)猓┫亩~及消耗量。
三廢排放：包括排放點(diǎn)、排放量、排放組成及建議處理方法
裝置定員
安全備忘錄（另行成冊）
技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)備忘錄（通常為對內(nèi)使用，另行成冊）
操作指南（通常為對內(nèi)使用，另行成冊。供工藝系統(tǒng)、配管等專業(yè)使用）
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圖 紙
PFD：是PID的設(shè)計(jì)依據(jù)，供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)使用（通常分版次逐版深化）。
包括全部工藝設(shè)備、主要物料管道（表示出流向、物料號(hào)）、主要控制回路、聯(lián)鎖方案、加熱和冷卻介質(zhì)以及工藝空氣進(jìn)出位置。
建議設(shè)備布置圖：是總圖布置、裝置布置的依據(jù)，供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)使用（通常為平面布置圖）。根據(jù)工藝流程的特點(diǎn)和要求進(jìn)行布置。
PCD：通常是設(shè)計(jì)院內(nèi)部設(shè)計(jì)過程文件、*終體現(xiàn)在終版PFD中（通常由自控專業(yè)完成）。
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表 格
物料平衡表：包括物流組成、溫度、壓力、狀態(tài)、流量、密度、焓值、粘度等理化常數(shù)（熱負(fù)荷表示在此表中或PFD圖上）。
工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表：根據(jù)設(shè)備形式不同、作用不同以及介質(zhì)不同可分為容器、塔器、換熱器、工業(yè)爐、機(jī)泵、攪拌器的等。工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表需表示出設(shè)備位號(hào)、介質(zhì)名稱、操作壓力、設(shè)計(jì)壓力、操作溫度、設(shè)計(jì)溫度、材質(zhì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、外形尺寸、特征尺寸及特殊要求。（各設(shè)計(jì)院均有各種規(guī)定的表格）。
工藝設(shè)備表。
取樣點(diǎn)匯總表。
裝置界區(qū)條件表：通常由工藝系統(tǒng)專業(yè)來完善并*終發(fā)表（包括原材料、公用工程、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、進(jìn)出界區(qū)條件等）。
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補(bǔ)充說明
化工工藝專業(yè)尚需參加前期工作，主要前期工作有：
項(xiàng)目建議書；可行性報(bào)告編制工作。
項(xiàng)目報(bào)價(jià)書；投標(biāo)書、技術(shù)文件編制工作。
引進(jìn)項(xiàng)目：包括詢價(jià)書、投標(biāo)書的評標(biāo)、合同技術(shù)附件談判。
大中型聯(lián)合裝置總體規(guī)劃設(shè)計(jì)。
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工藝設(shè)計(jì)方法
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工藝路線的選擇
需考慮的因素：原料來源，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益（生產(chǎn)成本），環(huán)境保護(hù)，其他如操作條件、安全、消防、投資、工藝**性，可行性及合理性意見等。
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工藝流程方案優(yōu)化
?洋蔥頭?模型（由史密斯、林霍夫提供的模型）
從圖中可以看出設(shè)計(jì)的核心是反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)?！把笫[頭”模型強(qiáng)調(diào)過程開發(fā)和設(shè)計(jì)的有序和分層性質(zhì)。
▲反應(yīng)流程優(yōu)化
反應(yīng)流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題復(fù)雜。如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)收率、催化劑特性、反應(yīng)歷程、反應(yīng)途徑。
反應(yīng)器的*優(yōu)操作條件有如何保證反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、混合要求、換熱要求、各物料配比、給定條件下的生產(chǎn)成本等。
▲精餾流程的優(yōu)化
精餾流程如需要分離R個(gè)組份，就需要有R-1個(gè)精餾塔。
精餾優(yōu)化需要考慮：哪種組份為主產(chǎn)品，哪種組份為付產(chǎn)品及產(chǎn)品的規(guī)格要求。
精餾流程的優(yōu)化法1）：試探法，主要規(guī)則如下：
優(yōu)先使用普通精餾。
盡量避免減壓操作和使用冷量。
產(chǎn)品數(shù)應(yīng)*少。
腐蝕性、危險(xiǎn)性的組份應(yīng)優(yōu)先分出。
難分離的組分*后分出。
*大量組份應(yīng)優(yōu)先分出。
塔頂、塔釜產(chǎn)物*好等摩爾分離。
精餾流程的優(yōu)化法2）：調(diào)優(yōu)法
精餾流程的優(yōu)化法3）：數(shù)學(xué)規(guī)劃法
▲蒸發(fā)流程的優(yōu)化
單效、雙效、三效蒸發(fā)。
熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。
多級(jí)閃蒸。
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)、自然循環(huán)蒸發(fā)、
結(jié)合蒸發(fā)器的類型（標(biāo)準(zhǔn)、懸框、列文、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器）進(jìn)行選擇。
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工藝設(shè)備的選擇
▲反應(yīng)器
反應(yīng)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)、穩(wěn)定性、反應(yīng)復(fù)雜性、產(chǎn)品規(guī)模、反應(yīng)時(shí)間、溫度、壓力等因素綜合考慮。
▲氣液傳質(zhì)設(shè)備
1） 板式塔：泡罩、浮閥、篩板等。板式塔塔板流體流向分布類型可分為U形流，單溢流，雙溢流等
2） 填料塔：
拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)等填料。
散堆、規(guī)整填料。
實(shí)體填料、絲網(wǎng)填料。
以上傳質(zhì)設(shè)備的選擇要根據(jù)分離難易程度、壓降大小、真空（熱敏性物料）、物料性質(zhì)、投資情況、腐蝕情況、物料清潔情況、安全要求、彈性大小、發(fā)泡等情況選擇。
▲傳熱設(shè)備
按功能分：冷卻器、冷凝器、加熱器、換熱器、再沸器、蒸汽發(fā)生器、過熱器、 廢熱鍋爐等。
按結(jié)構(gòu)型式分：采用二物流換熱的換熱器從結(jié)構(gòu)上分有以下5種型式
A.管殼式（固定管板式、浮頭式、填料函式、U型管式）
B.板式（板翅式、螺旋板式、傘板式、波紋板式）
C.管式（空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式）
D.液膜式（升降膜式、刮板薄膜式、離心薄膜式）
E.其他型式（板殼式、熱管式）
以上型式換熱器的選擇依據(jù)是：
A.固定管板式換熱器：固定管板式換熱器即兩端管板和殼體連接成一體，由于殼程不易檢修和清洗，因此選用固定管板式換熱器時(shí)，殼方流體應(yīng)是較清潔且不易結(jié)垢的物料；兩流體溫差較大（大于60℃）時(shí)應(yīng)考慮熱補(bǔ)償，兩流體溫差不易大于120℃。
B.浮頭式換熱器：該換熱器殼程易清洗，但內(nèi)墊片易滲漏，適用于需要補(bǔ)償熱膨脹的換熱器，兩流體溫差大于120℃。
C.U型管式換熱器：”該換熱器制造、安裝方便，造價(jià)較低，管程耐高壓，但結(jié)構(gòu)不緊湊。適用于高溫和高壓的場合，且管內(nèi)流體必須潔凈。
D.板式換熱器
板翅式：緊湊、效率高、可多股物料同時(shí)換熱。使用溫度不大于150℃。
螺旋板式：可用于帶顆粒物料，物位利用好。不易檢修。
傘板式：制造簡單、緊湊、易清洗，使用溫度不大于150℃，使用壓力不大于0.12MPa。
波紋板式：緊湊、效率高、易清洗，使用溫度不大于150℃，使用壓力不大于0.15MPa。
E.空冷器的選擇依據(jù)
a.空氣入口溫度（即設(shè)計(jì)溫度）低于38℃。
b.熱流體的出口溫度高于50～65℃，并允許有一定的波動(dòng)范圍（3～5℃）。
c.對數(shù)平均溫差大于40℃。
d.流體接近溫度（即熱流體的出口溫度與冷流體入口溫度之差）至少大于15℃。
e.管內(nèi)給熱系數(shù)小于2325.6W/(m2.K)。
f.冷卻水的污垢系數(shù)大于0.0002(m2.K)/W。
g.水源較遠(yuǎn)，取水費(fèi)用大。
h.熱流體的凝固點(diǎn)較低(小于0℃)。
▲ 化工用泵
根據(jù)物料性質(zhì)、物料的腐蝕性、易燃易爆、有毒、高溫、高壓、低溫、粘度大小、揮發(fā)性、固體顆粒等因素綜合考慮，此外還要考慮泵的安全性、可靠性和密封等要求。
▲ 容器（儲(chǔ)罐）
根據(jù)物料性質(zhì)、物料的腐蝕性、易燃易爆、有毒、高溫、高壓、低溫、粘度大小、揮發(fā)性、固體顆粒等因素綜合考慮。
儲(chǔ)罐按用途大致可分兩大類，一類是用于儲(chǔ)存，一般指原料儲(chǔ)存、中間產(chǎn)品或成品儲(chǔ)存，原料及成品儲(chǔ)存一般與工廠對外運(yùn)輸有很大關(guān)系，中間產(chǎn)品儲(chǔ)存與該中間產(chǎn)品的前后裝置生產(chǎn)情況有很大關(guān)系，例如要考慮前后裝置生產(chǎn)周期、正常開停車及事故停車情況決定儲(chǔ)存量的多少。這一類一般單獨(dú)設(shè)置罐區(qū)。另一類是用于裝置內(nèi)工藝流程中需要的儲(chǔ)罐，通常有回流罐（停留時(shí)間取5～10分鐘），受槽和緩沖罐（通常取20分鐘），氣液分離罐（通常取2～3分鐘），液液分離罐等。
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工藝設(shè)計(jì)工作程序
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設(shè)備設(shè)計(jì)壓力和溫度的確定
1
設(shè)備設(shè)計(jì)壓力的確定
▲適用范圍
1)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力
0.1 MPa(G) ≤設(shè)計(jì)壓力≤35 MPa(G)
真空度高于2kPa(200mmH2O)
2)常壓容器的設(shè)計(jì)壓力
設(shè)計(jì)壓力低于0.1MPa(G)
真空度低于2kPa(200mmH2O)
設(shè)備設(shè)計(jì)壓力一覽表，見下圖。
▲設(shè)備設(shè)計(jì)壓力確定的原則
1) 設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力是設(shè)備和管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，因此在確定設(shè)備設(shè)計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)在滿足設(shè)備長周期安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，做到既經(jīng)濟(jì)又合理。
2) 設(shè)備設(shè)計(jì)壓力的確定不僅根據(jù)其正常工作情況下，容器頂部可能達(dá)到的*大壓力，還應(yīng)考慮該設(shè)備所處的系統(tǒng)附加條件(如系統(tǒng)壓力變化、安全閥在系統(tǒng)中相對位置對設(shè)計(jì)壓力的影響等情況)來確定該設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力。
3) 對承受多種不同工況的設(shè)備，如某些反應(yīng)器要適應(yīng)吹掃、試壓、升溫還原、化學(xué)反應(yīng)、催化劑再生等多種化工過程的多種工作條件的變化，則該類設(shè)備設(shè)計(jì)壓力應(yīng)向設(shè)備專業(yè)說明各階段工作壓力及工作溫度相應(yīng)變化的情況。
4) 低壓下蒸汽表面冷凝器按全真空條件設(shè)計(jì)。
5) 對下述特殊情況的設(shè)備,應(yīng)根據(jù)具體情況,按特殊要求確定其設(shè)計(jì)壓力。
2
設(shè)備設(shè)計(jì)溫度的確定
工藝專業(yè)經(jīng)傳熱計(jì)算或參考同類裝置相同設(shè)備的操作條件，確定該設(shè)備的工作溫度，同時(shí)還要考慮容器內(nèi)部介質(zhì)在工作過程中可能出現(xiàn)的*高溫度。
?。?）容器內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱（如加熱盤管）或被內(nèi)置加熱元件（如電熱元件）間接加熱時(shí)，設(shè)計(jì)溫度取受熱介質(zhì)的*高工作溫度。
?。?）容器內(nèi)介質(zhì)間接加熱或冷卻時(shí)，設(shè)計(jì)溫度根據(jù)下表選取。
?。?）容器壁與介質(zhì)直接接觸且有外保溫時(shí)，設(shè)計(jì)溫度根據(jù)下表。
（4）安裝在室外且為液體介質(zhì)，器壁不保溫，壁溫受環(huán)境溫度影響可能小于等于-20°C時(shí)，其*低工作溫度應(yīng)考慮建廠地區(qū)環(huán)境溫度的影響。
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過程控制方案的確定
1
原 則
保證裝置運(yùn)行的平穩(wěn)、生產(chǎn)安全、控制簡單適用。
用單回路簡單控制系統(tǒng)可以解決的，決不要用復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
2
過程控制的分類
▲溫度控制系統(tǒng)溫度控制實(shí)質(zhì)上是一個(gè)傳熱的控制問題。例如在控制換熱器加熱(或冷卻)介質(zhì)的流入量或改變該介質(zhì)的入口溫度,控制被加熱(或冷卻)介質(zhì)的出口溫度；或者采用控制換熱管浸沒在液體中的換熱面積,改變傳熱面積的手段,調(diào)節(jié)被加熱介質(zhì)的溫度。
▲壓力控制系統(tǒng)1) 氣體壓力氣體壓力與液位相似,它是系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)出物料不平衡的度量,因而氣體的壓力控制不是改變流入量就是改變流出量。
2) 液體壓力由于液體不可壓縮性,因而液體的壓力控制與流量控制非常相似
3) 蒸汽壓力常見的鍋爐汽包壓力控制,精餾塔、蒸發(fā)器壓力控制,其實(shí)質(zhì)上是傳熱的控制,系統(tǒng)蒸汽的壓力就表征了熱平衡的狀況。所以在這類控制系統(tǒng)中它的特性在某些方面與溫度控制有相仿之處。
(4) 液位控制系統(tǒng)一個(gè)設(shè)備或儲(chǔ)罐的液位，表征了它的流入量和流出量之差的累積，在化工生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)的連續(xù)性，所以液位控制是為物料平衡服務(wù)的，液位控制應(yīng)完成。
保持設(shè)備或儲(chǔ)罐內(nèi)的滯留量是在規(guī)定的高限和低限之內(nèi)，使它們具有一定的緩沖能力；
在每一種滯留量下，在絕大部分時(shí)間內(nèi)保持入口流量和出口流量之間的平衡；
通過容積的緩沖來保持前后工序負(fù)荷的平衡，在需要改變流量時(shí)，希望能逐步地、平滑地調(diào)整流量。
(5) 成分控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場中，出問題*多的往往是成分控制系統(tǒng)。成分控制系統(tǒng)的對象也是多容的,且時(shí)間常數(shù)大,純滯后時(shí)間大。造成成分控制系統(tǒng)工作不良的原因,還有分析器本身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，取樣系統(tǒng)和樣品預(yù)處理部分工作不良，純滯后過大等多方面的原因。一般在選不到合適的成分分析器時(shí)，也可以采用間接的被控變量，如溫度、溫差等來代替。
3
選用控制儀表的要求
準(zhǔn)確可靠、靈敏度高、反應(yīng)迅速、滯后小、使用維護(hù)方便。
4
典型化工單元的控制方案
▲反應(yīng)器
反應(yīng)控制的要求：
1)使反應(yīng)達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的濃度。
2)使處理量比較平穩(wěn)。例如,在有物料循環(huán)的反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi),為保持物料平衡,應(yīng)配置必要的輔助調(diào)節(jié)系統(tǒng),如惰性物料的自動(dòng)放空或排除等。
3)為防止工藝參數(shù)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)或不正常工況,應(yīng)配置一些報(bào)警、聯(lián)鎖或自動(dòng)選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng),當(dāng)工藝參數(shù)超出正常范圍時(shí)發(fā)出信號(hào),當(dāng)接近危險(xiǎn)區(qū)域時(shí),把某些閥門打開、切斷或者保持在限定位置。
反應(yīng)控制方案：
以反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為控制變量，見下圖。
以反應(yīng)工藝狀態(tài)變量為控制對象，見下圖。
▲精餾
精餾是常見的液液分離方法，精餾控制主要目的是達(dá)到規(guī)定的分離要求。主要變量有進(jìn)料量、組成、溫度、操作壓力、冷卻和加熱介質(zhì)、壓力及溫度的變換。精餾控制可分為：
按精餾段指標(biāo)的控制方案 見下圖。
按提餾段指標(biāo)的控制方案，見下圖。
塔頂壓力控制方案，見下圖。
真空度控制方案，見下圖。
其它控制方案 ，見下圖。
▲傳熱設(shè)備
控制載體的流量，見下圖。
控制傳熱面積，見下圖。
控制載體的氣化溫度，見下圖。
工藝介質(zhì)旁路控制，見下圖。
▲流體輸送設(shè)備
離心泵控制方案，見下圖。
改變轉(zhuǎn)速的控制方案，見下圖。
往復(fù)泵(位移式旋轉(zhuǎn)泵)的控制方案，見下圖。
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能耗計(jì)算
目前人類面臨的共同任務(wù)是保護(hù)資源、減少環(huán)境污染、維護(hù)生態(tài)平衡、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?；どa(chǎn)中傳熱過程是經(jīng)常的發(fā)生的事，因此合理使用能源，節(jié)約能源消耗是每個(gè)化工工藝設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡的職責(zé)。過程能量分析的常用方法有：夾點(diǎn)分析法和三環(huán)節(jié)能量分析法。常用的節(jié)能措施有以下幾種：
選擇合適的反應(yīng)壓力或溫度。
提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，減少副反應(yīng)的發(fā)生：選擇**的反應(yīng)器或反應(yīng)流程，也可以采用選擇性強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率高的催化劑。
選擇**的工藝路線和原料路線。
選取適宜的設(shè)備,優(yōu)化操作條件,降低分離過程的能耗。
選用高效設(shè)備和新型絕熱材料，如包括選用效率高的機(jī)泵。
重視廢熱回收和能量回收.
在工藝全流程上要考慮熱能的逐級(jí)利用，并且要避免冷熱病。
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安全設(shè)計(jì)
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廠區(qū)及各化工裝置區(qū)內(nèi)的平面布置
消防設(shè)計(jì)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)按照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB-92)1999年修訂版執(zhí)行；
化工生產(chǎn)裝置、罐區(qū)的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分規(guī)范按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB-92)執(zhí)行；
化工裝置內(nèi)、罐區(qū)及油品裝卸區(qū)的防雷擊、防靜電系統(tǒng)應(yīng)按照《建筑物防雷擊設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB-92)2000年版執(zhí)行；
廠區(qū)內(nèi)各種建筑物的防火設(shè)計(jì)應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16-87)2001年版執(zhí)行；
對于有毒物料的處理過程設(shè)計(jì)應(yīng)按照《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2002)執(zhí)行。
如果用戶有要求，只要不違背上述主要標(biāo)準(zhǔn)，也可以按用戶要求。為了安全可靠的設(shè)計(jì),在工程設(shè)計(jì)中要根據(jù)合同、項(xiàng)目的具體情況來參照執(zhí)行適用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范里找不到依據(jù)時(shí),再輔以相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
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一般造成安全隱患的因素
▲設(shè)備和機(jī)泵等出口堵塞
幾乎所有的容器、泵、壓縮機(jī)、火焰加熱爐或其它設(shè)備的出口都可能由于機(jī)械故障或人為事故而被堵塞。在這種情況下,泄放載荷通常是指泵、壓縮機(jī)或其它流動(dòng)源在泄壓條件下所產(chǎn)生的*大流量。
▲火災(zāi)
在化工廠中火災(zāi)是很難預(yù)測的事故之一，但這種情況可能是產(chǎn)生*大的泄放要求的一個(gè)條件。如果在全廠范圍可能發(fā)生火災(zāi)，那么就可以以此條件確定整個(gè)泄放系統(tǒng)的規(guī)模。但是由于設(shè)備可以分區(qū)分散布置，失火對安全系統(tǒng)的影響就被限制在一定的區(qū)域內(nèi)。在擁有大量未保溫絕熱的鍺罐區(qū)域內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生較多的蒸汽?？筛鶕?jù)上述各種經(jīng)驗(yàn)公式,以確定暴露于火焰中的容器的泄放排量,要根據(jù)所考慮的系統(tǒng)與流體的不同選用這些公式?；馂?zāi)可能使充滿蒸汽、充滿液體或是混合相的系統(tǒng)超壓。
▲管道破裂
當(dāng)換熱器的殼體內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)壓力與管側(cè)設(shè)計(jì)壓力存在較大差異時(shí)(通常比值為1.5比1或更大),低壓側(cè)應(yīng)采取泄壓措施。在設(shè)計(jì)中通常只考慮一根管道破裂。用適當(dāng)?shù)墓娇梢运愠鲆桓艿榔屏训男狗湃莘e。當(dāng)冷介質(zhì)接觸熱流時(shí)，應(yīng)考慮到急劇蒸發(fā)的影響,同樣要考慮蒸氣突然釋放到全液相系統(tǒng)而引起瞬時(shí)超壓的可能性。
▲控制閥故障
應(yīng)認(rèn)真估計(jì)儀表和控制閥可能失靈的位置,實(shí)際上控制閥出現(xiàn)的故障可能并不在預(yù)料的位置。閥門可能被卡住或者是控制回路出現(xiàn)問題,因此,對這些因素也應(yīng)提供安全保護(hù)。在這種情況下，安全閥的尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)以特定控制閥和所涉及的裝置的流量系數(shù)（制造廠家數(shù)據(jù)）和壓差為依據(jù)。
▲熱膨脹
如果把工藝管線在換熱器的冷側(cè)隔離,由于從熱端輸入熱量會(huì)產(chǎn)生過壓,因此在該管線上或換熱器的冷端應(yīng)安裝泄壓閥保護(hù)。
如果設(shè)備或管線在充滿液體時(shí)進(jìn)行隔離,為防止其中液體的膨脹應(yīng)安裝安全閥。太陽輻射或大氣溫度變化都需要熱膨脹保護(hù),通過安全閥時(shí)的閃蒸也需要考慮。
▲公用工程故障
有時(shí)會(huì)發(fā)生區(qū)域性的或全廠范圍內(nèi)的冷卻水漏失,這要影響分餾塔和其它用水冷卻的設(shè)備。在確定火炬系統(tǒng)規(guī)模時(shí)，冷卻水故障通常是起決定作用的條件。
與冷卻水系統(tǒng)失靈一樣,電源故障可在一個(gè)區(qū)域或全廠范圍內(nèi)發(fā)生,從而產(chǎn)生多種影響。由于各工藝裝置中經(jīng)常用到電泵和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空冷器風(fēng)扇等,所以電源事故會(huì)立刻造成用電設(shè)備同時(shí)停車。電源事故會(huì)成為泄放能力的主要影響因素。
儀表空氣系統(tǒng)的故障,不管與電源事故有無關(guān)系，都應(yīng)在決定系統(tǒng)的規(guī)模時(shí)予以考慮，原因是氣動(dòng)控制回路會(huì)因故障而中斷工作。
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