2化工工艺设计手册整理.docx

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2化工工艺设计手册整理

化工工艺设计手册

设计学习步骤

1.按照规定的设计基础，及工艺流程和说明，进行装置的物料和热量衡算；并进行全厂的物料、燃料及公用工程的平衡。

2.管道及仪表流程图，设备规格书、仪表规格书、工艺管道规格书、公用工程条件的编制；

3.开展配管、设备、自控、电力、给排水、电讯、土建公用工程等设计工程。

第一篇工厂设计

1、装置的物料和热量衡算

目的：

1.1给出一个生产装置所需要的原料和公用工程，所产生的产品、副产品和“三废”等，便于全厂的平衡计算。

1.2在给出的设计基础上进行优化设计，调节设计（操作）条件，以使装置达到最优或次优。

1.3以工艺物料流程图及物流表的形式给出。

提交给全厂物料、燃料及公用工程的平衡的计算，同时提交给单元设备的详细计算。

2、全厂的物料、燃料及公用工程的平衡

2.1物料平衡，（总物料平衡，分物料平衡，包括原料、辅料和各装置间的物料衡算）

2.2燃料平衡，（工程范围内的所有固体液体气体燃料耗用）

2.3蒸汽及冷凝水系统平衡，（蒸汽发生-锅炉或废热锅炉、蒸汽输入和输入量、各级蒸汽用户、冷凝水回收系统、锅炉给水系统及除氧器）

2.4水平衡，（包括各装置工业水、低硅水，生活水及循环冷却水平衡）

2.5电力平衡，（各装置输入电源和输出电力）

2.6公用工程用气平衡，（各装置氮气、工厂风和仪表风的平衡）

第二篇厂址选择和工厂布置

厂址选择作为可行性研究中的一部分，关系到建厂投入和建成后的运营成本。

1厂址选择

1.1基本原则

符合城市规划布局；原料、燃料和销售便利的地区，并在储运、机修、公用工程和生活设施等方面有良好的协作条件的地区；水量充足、交通便利、靠近热电供应地；厂址附近应有生产污水和生活污水的可靠排放地；

工厂生产区、排渣场和生活区建设要同时考虑，而且还要考虑到厂区发展的可能性；厂址的自然地形要有利于厂房和管线布置，内外交通联系和场地排水；等。

工业企业厂地面积一般包括厂区用地、渣区用地、厂外工程设施用地（如铁路、公路专用线、港头建设等）、居住区用地以及建设阶段的施工用地。

场地以边长比为1:

1.5的矩形场地经济合理。

1.2基本条件

场地条件、地形地质水文条件、供排水条件、供电条件、交通运输条件

1.3厂址选择工作阶段

1.3.1准备阶段

拟定选场指标——包括拟建厂产品和规模，基本工艺流程和生产特性，主要项目构成，所需物料的来源、去向、运输方式、运输量，职工人数、水电气耗量，三废排放的量、性质、污染程度，主项表和理想平面布置图，其他特殊要求。

编写设计基础资料收集提纲。

1.3.2现场工作阶段

向当地政府或主管部门汇报拟建厂的生产性质、规模、对厂址的基本要求、建成后的影响（好、坏），听取其对建厂方案的意见。

根据当地推荐的厂址，了解区域规划资料，确定勘探对象。

按收集资料提纲内容，落实所需资料，并进行实地调查和核实。

现场勘测内容——核定地形图，若确定选用，则需重新测量，研究自然地形的利用方案；研究运输线的方位和接轨进线方案；实地调查该区水患情况、地质状况、环境污染状况；实地勘探水源地、排水口，研究可行的取水排水措施；调查热电厂及厂外管线的可能走向；周围厂区和居民点的分布情况；各种外协条件的了解和实地考察。

1.3.3厂址方案比较和选场报告

内容包括——选场依据，新建厂的工艺生产路线，选场工作经过；建厂地区的基本概况；厂址方案比较（技术方案、建设费用和经营费用的比较）；对各方案的综合分析和结论；当地政府或部门的意见；附件（区域位置规划图——包括厂区位置、工业备用地、生活区位置、水源污水口位置、各类管线及场外交通运输运输路线规划、企业总平面布置方案图、各项协议文件。

）

2工厂布置

工厂布置实质是为了寻求物料、人员的最佳运输方案。

2.1工厂布置的基本任务

工厂布置分为厂区布置和厂房布置。

厂区布置的具体任务如下：

根据生产特性工艺要求运输和安全卫生要求，合理布置全场建、构筑物，各种设施、交通运输路线，确定它们之间的相互位置和具体地点；——企业总平面布置。

进行土方调配规划；

合理组织运输系统和处理人流、物流；

合理的布置工厂技术管线，径直简捷；

绿化和美化设计。

2.2工厂总平面布置

2.2.1总平面布置的一般原则

要求实现生产过程中各种物料和人员的输送距离为最小，最终实现生产的能耗为最小；满足安全和卫生要求（对大量可燃液体储存，必要时设置防火墙、导流沟、导流墙等）；妥善处理分期建设的问题，考虑发展的可能性；节约用地；为施工创造有利条件；

2.2.2主要技术经济指标

包括厂房占地面积比例，管道管架等的占地面积；建筑系数；利用系数；容积率；绿化系数；土石方工程量等。

2.3竖向布置

确定各建筑物标高，利用自然地形，协调高程关系，使土方工程量为最小。

基本任务是确定工程场地的平整方案及场地排水方案，进行土石方工程规划，拟定调配方案等。

竖向布置的方式为平坡式、阶梯式和混合式三种。

平坡式适用于建筑密度大，管线密集，自然坡型小于4%的平坦地区和缓坡地带；土石方量大，排水条件较差；阶梯式土石方量小，易就地平衡，排水条件好，但是运输和官网敷设条件差，常需要设置护坡或挡土墙，多用于山坡或丘陵地带；混合式就是上两者的综合，常用于“重点式”布置。

土石方计算：

断面法和网格法。

2.4管道布置

确定各管网的敷设方式，除了个别需要埋在地下的，一般都安排在地表，并采用集中管架或管墩敷设，以节约投资、减少占地、便于施工；

确定管道走向和具体位置；

协调各管网，避免拥挤和冲突。

2.4.2管道布置原则和要求

平直敷设，与道路，管线，设备平行或垂直；

尽量减少转弯和交叉；

由建筑物基础外缘至道路中心，顺序依次为：

弱电电缆、电力电缆、管沟（架）、给水管、循环水管、雨水管、污水管、照明电杆（缆）；

管道不允许敷设在铁道下，一般设置在道路外，对检修次数少的雨水管或污水管，可以酌情考虑；

可布置在绿化带下，但不允许布置在乔木下；

管道不允许重叠设置；

干管靠近主要使用单位，并设在连接支管多的一面。

管道之间的敷设距离：

要求维修时不影响其他管道或建筑、道路，在管道出现渗透等问题时，不影响周围设施与环境；

管道交叉避让原则：

小管让大管，易弯曲的让难弯曲的，压力管让重力管，软管让硬管，临时让永久，新让旧，施工量小的让大的。

管道与建筑、构筑物、道路间最小水平间距：

间距有规范。

架空管道跨越道路时的最小垂直间距：

地下管道与构筑物间最小水平间距：

地下管道之间最小水平间距：

3工厂运输设计

水路、公路、铁路，按货运量和地形设计，按标准来。

4工厂绿化

5常用参考资料

新建厂设计基础资料收集提纲

2011.08.09

第三章装置（车间）布置

装置（车间）布置设计是以工艺（基础设计阶段）、配管（详细设计阶段）为主导专业，并在管道机械、总图、土建、自控、电力、设备、冷冻、暖风等有关专业密切配合下完成，并征求建设单位意见，由工艺或配管集中各方面意见完成。

1.一般装置

1.1设计依据

规范标准类；

基础资料——工艺管道和仪表流程图；

物料衡算数据及物料性质（包括原料、副产品、中间体的数量和性质、三废数量和处理方法）；

设备一览表（外型尺寸、重量、支撑形式、保温情况）；

公用系统耗用量（供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料等）

车间定员表（技术、管理、化验、操作人员等）；

厂区总平面布置图；

建厂地形和气象等资料。

1.2装置（车间）布置布置原则

顺从工艺流程；

明火设备在下风侧，并集中在车间边缘；

控制室和配电室在生产区域中心部，危险区之外；

设置安全通道，人流物流通道分开；

1.3装置（车间）布置技术要素

厂间布置一般为长方形、L型、T型和Π型，以有利于设备排列、缩短管线、易于安排出入口为佳，综合考虑采光、通道、通风和立面等因素。

厂房柱网布置易采用框架结构。

甲乙类生产框架结构柱网间距一般为6米，也可采用7.5米。

混合结构开间采用4、5、6米，一般不采用多种柱距。

为考虑光线和通风，单层厂房宽度不易超过30米，多层不超过24米；常用宽度为9、12、15、18、21米，多层厂房要考虑梁的受压，一般跨度控制在6米左右，如12、15、18、21宽度的厂房可设置成6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6形式；

安全出入口不小于两个；

多层厂房层高一般为5、6米，最低不得低于4.5米；装配式厂房采用300mm的模数；对于易爆的厂房要设置泄爆孔，并且安排质轻屋顶等以增加泄压面积。

外管架设置一般采用T型和Π型，高管家净空高度不小于4.5米，中管架为2.5-3.5米，低管架为1.5米；管墩为300-500mm；

一般管架坡度为0.2-0.5%，无特殊要求可不设坡度；

应考虑到设备安装、使用、维修、拆卸等各方面的情况。

设备方位也由选择，如吊装孔需要布置在山墙侧或者厂房中央；设备不可依托墙壁或房梁；设备之间也要有一定的间距；

1.4装置（车间）布置方法和步骤

1.工艺设计人员（基础工程设计阶段）根据生产流程、生产性质、各专业的要求、各有关规范规定及车间在总平面图的位置，初步划分生产、辅助和生活区的分割和位置，确定厂房柱距和宽度；

2.车间布置图常用比例为1:

100、1:

200或1:

50，视密集度定；

3.绘制厂房建筑平立面轮廓草图；

4.根据工艺流程划分工段，并把统一工段的设备集中到一处；

5.在建筑平立面轮廓图上按比例绘制设备，制成车间平立面布置草图；

6.征求各专业的意见，调整并确定方案，修正后提交建筑设计人员设计建筑图；

7.配管人员在取得建筑设计图后，根据布置的草图绘制正式的车间平立面布置图；

基础工程设计阶段：

初版设备布置图A——内部审查版B——用户审查版C——确认版设备布置图D

详细工程设计阶段：

研究版设备布置图E（各专业经多方研究协调，定图，是下一步设计及提条件的重要依据）——设计版F（标出全部设备尺寸和操作平台，用于开展施工图设计）——施工版G（根据管道设计的要求和其他问题的处理对F版做出修改，并最终成为施工版设备布置图）

1.5装置（车间）布置成品图

车间平面布置图：