大学生化工设计竞赛培训

1、大学生化工设计竞赛大学生化工设计竞赛 竞赛介绍、要求和注意事项竞赛介绍、要求和注意事项 2021-8-82 主要内容主要内容 大学生化工设计竞赛简介大学生化工设计竞赛简介 竞赛要求竞赛要求 组织程序与评分标准组织程序与评分标准 竞赛指导教师竞赛指导教师 可行性报告要求与注意事项可行性报告要求与注意事项 初步设计要求与注意事项初步设计要求与注意事项 图表要求与注意事项图表要求与注意事项 总体把握要点总体把握要点 2021-8-83 大学生化工设计竞赛简介大学生化工设计竞赛简介 性质与目的性质与目的 “化工设计化工设计”课程竞赛课程竞赛 通过专业知识与计算机软件的综合应用，提升工程实践通过专业知识

2、与计算机软件的综合应用，提升工程实践 与工程创新能力与工程创新能力 化工原理、反应工程、化工设计、热力学、物理化学化工原理、反应工程、化工设计、热力学、物理化学 Aspen Plus、 Aspen Pinch、AutoCAD、PDMS（SPDA）、）、 Sketchup、3DMax、PhotoShop、塔设备设计、设备强度校、塔设备设计、设备强度校 核、视频软件核、视频软件 培养团队协作精神培养团队协作精神/领导、组织与协调能力领导、组织与协调能力 提高交流、表达能力提高交流、表达能力 提高提高数据分析能力数据分析能力/逻辑思维能力逻辑思维能力/系统综合能力系统综合能力 2021-8-84 大

3、学生化工设计竞赛简介大学生化工设计竞赛简介 全国大学生化工设计竞赛，是由企业资助、中全国大学生化工设计竞赛，是由企业资助、中 国化工学会化学工程专业委员会主办、高校联办、国化工学会化学工程专业委员会主办、高校联办、 每年一次、大学生参加、统一题目、集设计作品展每年一次、大学生参加、统一题目、集设计作品展 示与现场答辩的竞赛活动。示与现场答辩的竞赛活动。 评委由中国化工协会、设计院、企业、高校共评委由中国化工协会、设计院、企业、高校共 同组成，分预赛和决赛两个阶段。目前已举行八届。同组成，分预赛和决赛两个阶段。目前已举行八届。 2021-8-8 5 大学生化工设计竞赛简介大学生化工设计竞赛简介

4、时间时间题目题目地点地点名称名称 第一届第一届2007.7-11生物柴油工厂设计生物柴油工厂设计杭州杭州三井化学杯三井化学杯 第二届第二届2008.7-10 二甲醚工厂设计二甲醚工厂设计西安西安三井化学杯三井化学杯 第三届第三届2009.7-12 碳酸二甲酯工厂设计碳酸二甲酯工厂设计上海上海三井化学杯三井化学杯 第四届第四届2010.7-11电厂尾气中电厂尾气中CO2制化工制化工 产品工厂设计产品工厂设计 长沙长沙三井化学杯三井化学杯 第五届第五届2011.5-10甲醇制烯烃工厂设计甲醇制烯烃工厂设计重庆重庆三井化学杯三井化学杯 第六届第六届2012.5-9C4制化工产品工厂设计制化工产品工厂

5、设计 青岛青岛中国石化中国石化-三三 井化学杯井化学杯 第七届第七届2013.1-9环氧丙烷工厂设计环氧丙烷工厂设计哈尔滨哈尔滨 同上同上 第八届第八届 pxpx清洁生产工厂设计清洁生产工厂设计 同上同上 2014.4-8 常州常州 参赛对象和形式参赛对象和形式 1. 1. 参赛者为全日制在校本科生。以团队形式参赛，每队参赛者为全日制在校本科生。以团队形式参赛，每队5 5人，人， 设队长设队长 1 1人。人。 2. 2. 参赛队伍根据竞赛命题和要求完成设计，提交设计作品的电参赛队伍根据竞赛命题和要求完成设计，提交设计作品的电 子文档，参加分赛区初赛。设计工作必须由参赛队员完成，每子文档，参加分

6、赛区初赛。设计工作必须由参赛队员完成，每 支参赛队只能提交一份作品。支参赛队只能提交一份作品。 3.3.竞赛分为预赛和决赛两个阶段。预赛分华东、华南、西北、竞赛分为预赛和决赛两个阶段。预赛分华东、华南、西北、 华北、华中、东北、西南和港澳台八个分赛区进行，参赛作品华北、华中、东北、西南和港澳台八个分赛区进行，参赛作品 经分赛区初赛评审委员会初审，遴选出各分赛区的优秀作品参经分赛区初赛评审委员会初审，遴选出各分赛区的优秀作品参 加分赛区决赛，由分赛区评审委员会评选获奖作品，并根据参加分赛区决赛，由分赛区评审委员会评选获奖作品，并根据参 赛队伍总数确定参加全国总决赛的队伍数量。赛队伍总数确定参加全

7、国总决赛的队伍数量。 4.4.全国总决赛将在天津大学举行，参赛队要提交设计作品决赛全国总决赛将在天津大学举行，参赛队要提交设计作品决赛 文档并进行口头报告和现场答辩，由总决赛评审委员会评选获文档并进行口头报告和现场答辩，由总决赛评审委员会评选获 奖队伍。奖队伍。 2015年赛事年赛事 2015年全国大学生化工设计竞赛： 3月10日4月30日报名； 7月20日前参赛队实施设计、完成作品； 7月20日7月30日对提交作品分区评审； 8月3日8月10日分区决赛，8月下旬全国总决赛。 题目：为某一大型综合化工企业设计一座采用清洁生产 工艺制取乙二醇的分厂 内容：项目可行性论证、工艺流程设计、设备选型及

8、典 型设备设计、车间设备布置设计、分厂总平面布置设计、经 济分析与评价、设计说明书编制、报告及答辩。 决赛团队准备20分钟的口头报告资料和相应的PPT文档 ，在报告会上介绍本队的设计作品并进行20分钟答辩。 2021-8-88 组织程序与评分标准组织程序与评分标准 初赛评分初赛评分 网上评委对递交的电子稿进行评分网上评委对递交的电子稿进行评分 决赛评分决赛评分 决赛现场答辩决赛现场答辩(20min)，评委、同学现场提问，评委、同学现场提问 (1520min) 评委评分评委评分 队际互评队际互评 总评分总评分 初赛评分初赛评分50%+现场评委评分现场评委评分25%+队际互评队际互评25% 202

9、1-8-89 组织程序与评分标准组织程序与评分标准 评分内容与标准评分内容与标准 初赛评分：初赛评分： 决赛评分：决赛评分： 创新性创新性 现代设计方法及工具现代设计方法及工具 应用应用 设计内容的正确、设计内容的正确、 完整和规范程度完整和规范程度 设计文档的编设计文档的编 制质量制质量 25%25%30%20% 创新性创新性 作品质量作品质量 （正确、完整）（正确、完整） 口头报告质量口头报告质量 （感染力，（感染力，PPT，用时），用时） 答辩质量答辩质量 （正确、简明）（正确、简明） 25%25%25%25% 技术创新性技术创新性现代设计方法及工具应用现代设计方法及工具应用 设计内容的

10、正确、完整设计内容的正确、完整 和规范程度和规范程度 设计文档的编制质量设计文档的编制质量 25分分25分分 30分分 20分分 资源利用（原料）方案创 新（4分）； 应用计算机过程模拟方法进行工艺 流程设计（10分）； 工艺流程的完整性与正确 性（10分）； 设计说明书格式规范、 内容完整性（7分） 产品结构方案创新（3分）； 应用Pinch分析方法进行过程能量 集成（2分）； 设计标准及规范的正确应 用（5分）； 反应技术创新（4分）； 应用计算机辅助设计软件进行过程 设备的计算设计（4分）； 过程设备选型的合理性及 和计算正确性（5分）； 设计说明书表述清楚、 语 言 文 字 正 确 性

11、 （ 4 分）； 分离技术创新（4分）； 过程节能降耗技术创新（3 分）； 应用计算机辅助设计软件绘制设计 图纸（5分）； 控制策略与方案的合理性 及与正确性（3分）； 设计图纸内容完整、绘 图 表 达 的 正 确 性 （ 7 分）； 环境保护技术创新（2分）； 应用三维建模方法进行设备布置或 工厂外观的设计（2分）； 新型过程设备的应用（3 分）； 应用三维工厂设计软件进行工厂整 体模型（含设备布置和配管）设计 （2分）。 车间设备布置及工厂总体 布局的合理性及规范性 （7分）。 设计图纸格式规范、布 局合理性（2分）。 控制策略和方案创新（2 分）。 2021-8-811 竞赛要求竞赛要求

12、 可行性研究报告可行性研究报告 初步设计说明书初步设计说明书 必须的图纸、表格必须的图纸、表格 2021-8-812 可行性研究报告可行性研究报告 内容及要求内容及要求（一）（一） 总论总论 生产现状、需求与价格预测生产现状、需求与价格预测 产品方案与生产规划产品方案与生产规划 工艺技术方案工艺技术方案 原材料、燃料及动力供应原材料、燃料及动力供应 建厂条件和厂址方案建厂条件和厂址方案 公用工程和辅助设施方案公用工程和辅助设施方案 2021-8-813 可行性研究报告可行性研究报告 内容及要求内容及要求（二）（二） 项目节能、节水方面的技术、措施等项目节能、节水方面的技术、措施等 环境保护及安

13、全、工业卫生环境保护及安全、工业卫生 工程组织、劳动定员和人员培训工程组织、劳动定员和人员培训 项目实施计划项目实施计划 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措 财务、经济评价和社会效益评价财务、经济评价和社会效益评价 结论结论 2021-8-814 可行性研究报告可行性研究报告 注意事项注意事项 注意注意逻辑关系逻辑关系：每个章节论证要达到的目的、：每个章节论证要达到的目的、 结论结论 尽量采用尽量采用总分结构、层层递进总分结构、层层递进的原则论证的原则论证 内容的衔接性与完整性、规范性内容的衔接性与完整性、规范性 语言的专业性，避免口语化词语语言的专业性，避免口语化词语 总论：附上主要的技术

14、经济指标表总论：附上主要的技术经济指标表 工艺流程叙述要完整：方框图工艺流程叙述要完整：方框图+流程图流程图 2021-8-815 总论中的主要总论中的主要 技术经济指标技术经济指标 汇总汇总 2021-8-816 工艺流程叙述要工艺流程叙述要 完整：完整： 方框图方框图+流程图流程图 2021-8-817 产品方案中既要产品方案中既要 包括主产品，还包括主产品，还 要列出副产品要列出副产品 2021-8-818 可行性研究报告可行性研究报告 注意事项注意事项 公用工程：水（新鲜水、循环水、软水）、电公用工程：水（新鲜水、循环水、软水）、电 （机泵、制冷）、蒸汽用量的统计（机泵、制冷）、蒸汽用

15、量的统计以前基以前基 本缺失本缺失 运输：输入运输：输入/输出总量要仔细统计（原材料、燃输出总量要仔细统计（原材料、燃 料煤、废渣包括催化剂等）料煤、废渣包括催化剂等） 污染物排放与治理：要有污染物排放与治理：要有针对性针对性，通过分析你，通过分析你 的生产工艺来解释、说明污染物的排放量、特的生产工艺来解释、说明污染物的排放量、特 点及处理对策点及处理对策 2021-8-819 所有的消耗指标所有的消耗指标 都来源于衡算都来源于衡算 2021-8-820 三废排放及处理三废排放及处理 要有针对性要有针对性 2021-8-821 可行性研究报告可行性研究报告 注意事项注意事项 经济评价：注意资金

16、筹措方案（需要一点基本经济评价：注意资金筹措方案（需要一点基本 的信贷知识），借助的信贷知识），借助Excel表来完成计算表来完成计算 定员：四（五）班三倒，所以每个班组的人员定员：四（五）班三倒，所以每个班组的人员 数应该是数应该是4或者或者5的倍数的倍数 结论：包括综合评价和研究报告的结论等内容，结论：包括综合评价和研究报告的结论等内容， 特别是项目在政策、原材料供应、产品销路、特别是项目在政策、原材料供应、产品销路、 工艺技术、经济效益和社会效益上的可行性作工艺技术、经济效益和社会效益上的可行性作 出出明确的结论明确的结论 2021-8-822 可行性研究报告可行性研究报告 结论要明确结

17、论要明确 2021-8-823 初步设计初步设计 内容及要求内容及要求 原料路线和技术路线的选择原料路线和技术路线的选择 工艺流程设计工艺流程设计 物料衡算物料衡算 能量衡算能量衡算 工艺设备的设计和选型工艺设备的设计和选型 车间布置设计车间布置设计 化工管路设计化工管路设计 非工艺设计项目的考虑非工艺设计项目的考虑 编制设计文件编制设计文件 2021-8-824 初步设计程序 计划任务书计划任务书 绘制工艺流程草图绘制工艺流程草图 物料衡算物料衡算 能量衡算能量衡算 设备工艺计算及选型设备工艺计算及选型 工艺流程图设计工艺流程图设计 车间布置设计车间布置设计 概算概算 编写设计说明书编写设计

18、说明书 工艺流程方框图工艺流程方框图 物料平衡图物料平衡图 原料用量、消耗定额、三废排放表原料用量、消耗定额、三废排放表 能量消耗综合表能量消耗综合表 设备一览表设备一览表 非定型设备条件图非定型设备条件图 带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图 车间平面及立面布置图车间平面及立面布置图 概算书、投资数及材料表概算书、投资数及材料表 设计说明书设计说明书 还包括能量的还包括能量的 集成、物质集集成、物质集 成等优化成等优化 2021-8-825 初步设计说明书内容初步设计说明书内容 设计依据设计依据 设计指导思想和设计原则设计指导思想和设计原则 产品方案产品方案 生产方法和工艺流程生产方法和工艺

19、流程 车间（装置）组成和生产制度车间（装置）组成和生产制度 原料、中间产品的主要技术规格原料、中间产品的主要技术规格 工艺计算（物料计算、主要工艺设备、工艺用水、工艺计算（物料计算、主要工艺设备、工艺用水、 蒸汽、冷冻用量等）蒸汽、冷冻用量等） 主要原材料、动力消耗定额及消耗量主要原材料、动力消耗定额及消耗量 生产控制分析生产控制分析 仪表和自动控制仪表和自动控制 2021-8-826 初步设计说明书内容初步设计说明书内容 技术保安、防火及工业卫生技术保安、防火及工业卫生 车间布置车间布置 公用工程（供电、供排水、蒸汽、冷冻与空压）公用工程（供电、供排水、蒸汽、冷冻与空压） “三废三废”治理及

20、综合利用治理及综合利用 车间维修车间维修 土建土建 车间定员车间定员 概算概算 技术经济技术经济 存在的问题及建议存在的问题及建议 2021-8-827 初步设计初步设计注意事项注意事项 物料衡算与热量衡算：物料衡算与热量衡算： Aspen模拟：建议由单个主体设备（模拟：建议由单个主体设备（反应反应-分离分离） 开始逐渐扩展到整个流程；注意对计算结果的开始逐渐扩展到整个流程；注意对计算结果的 分析与讨论；注意热力学方法的选择（模拟的分析与讨论；注意热力学方法的选择（模拟的 热力学参数与文献值对比）热力学参数与文献值对比） 注意循环水上水、回水温度的限制；注意蒸汽注意循环水上水、回水温度的限制；

21、注意蒸汽 压力、温度等级的限制；压力、温度等级的限制； 例如：精馏塔冷凝器、再沸器的温度与上述温度的例如：精馏塔冷凝器、再沸器的温度与上述温度的 匹配（通过优化塔操作压力实现）匹配（通过优化塔操作压力实现） 选择合理的载热体选择合理的载热体 2021-8-828 2021-8-829 初步设计初步设计注意事项注意事项 过程的集成：过程的集成： 能量的梯级利用及优化：夹点技术（换热网络）能量的梯级利用及优化：夹点技术（换热网络） （Aspen Pinch）与精馏序列（）与精馏序列（Aspen Split） 物料的梯级利用与优化：水系统集成（物料的梯级利用与优化：水系统集成（Aspen Water

22、） 对结果的表述要清楚：对结果的表述要清楚： 谁与谁匹配、匹配后的效果谁与谁匹配、匹配后的效果 理论匹配与实际工程实施是否有矛盾，改进方案理论匹配与实际工程实施是否有矛盾，改进方案 匹配后的流程图说明匹配后的流程图说明 2021-8-830 2021-8-831 初步设计初步设计注意事项注意事项 设备：注意对设备计算结果的校核设备：注意对设备计算结果的校核 换热器中的换热器中的Re、K、P：需要符合工程基本：需要符合工程基本 要求与常识要求与常识 设备直径：标准系列（圆整）设备直径：标准系列（圆整） 设备高度计算设备高度计算 如塔：填料如塔：填料/塔板塔板+气、液（再）分布器气、液（再）分布器

23、+进出口管道进出口管道 +塔下部贮液塔下部贮液+上、下封头等全部要计算在内上、下封头等全部要计算在内 设备操作点校核设备操作点校核 泵：压头（有没有考虑输送目的地如塔的高度）、泵：压头（有没有考虑输送目的地如塔的高度）、 相态（进出口是否会出现混合相态）相态（进出口是否会出现混合相态） 精馏塔：操作弹性、操作点位置等精馏塔：操作弹性、操作点位置等 2021-8-832 2021-8-833 初步设计初步设计注意事项注意事项 自动控制：自动控制： 对于常规控制：建议列表对于常规控制：建议列表 对于能对于能体现创新体现创新的展开说明：根据工艺、设备的展开说明：根据工艺、设备 的特性提出控制要求，再

24、有针对性地提出控制的特性提出控制要求，再有针对性地提出控制 方案与技术实现方法方案与技术实现方法 2021-8-834 初步设计初步设计注意事项注意事项 图表图表 物料与能量衡算结果表：物料与能量衡算结果表： 有编号及物料名称、来与去向有编号及物料名称、来与去向 成分名称建议写出全称，而不是一个难懂的符号成分名称建议写出全称，而不是一个难懂的符号 （Aspen流程模拟时可修改）流程模拟时可修改） 总的摩尔流量和质量流量建议给出总的摩尔流量和质量流量建议给出 组分的摩尔分率和质量分率建议给出组分的摩尔分率和质量分率建议给出 温度和压力不要缺失温度和压力不要缺失 2021-8-835 一目了然一目了然 不知道是哪股物不知道是哪股物 流、哪个组分！流、哪个组分！ 2021-8-836 一目了然一目了然 不知道是哪台不知道是哪