常减压工艺设计

1、过程装备成套技术过程装备成套技术山东科技大学机械电子学院山东科技大学机械电子学院王吉岱王吉岱E-mail: 过程装备与控制工程过程装备与控制工程常减压工艺设计常减压工艺设计引言引言2.1 2.1 工艺流程设计的作用、任务及程序工艺流程设计的作用、任务及程序2.2 2.2 工艺设计的内容及设计文件工艺设计的内容及设计文件2.32.3工艺设计中的全局性问题工艺设计中的全局性问题过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述3引引 言言 过程工业是以装置为中心进行生产的工业，一套装置过程工业是以装置为中心进行生产的工业，一套装置的设计核心是工艺设计，它决

2、定了整个设计的概貌。的设计核心是工艺设计，它决定了整个设计的概貌。l 工艺路线的选择工艺路线的选择l 经济分析与评价经济分析与评价l 工艺流程设计工艺流程设计l 物料衡算、能量衡算物料衡算、能量衡算l 设备的工艺计算与选型设备的工艺计算与选型l 设备的布置设计设备的布置设计l 管道系统设计管道系统设计工艺设计涉及的内容包括：工艺设计涉及的内容包括：Cont过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述42.1.1炼油装置工艺设计规范炼油装置工艺设计规范 SH/T 3121-2000过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与

3、工工艺艺设设计计概概述述5(1) 工艺流程设计的作用工艺流程设计的作用 工艺流程设计是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，对后续工艺流程设计是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，对后续的物料衡算、工艺设备设计、车间布置设计和管道布置设计等单项设的物料衡算、工艺设备设计、车间布置设计和管道布置设计等单项设计起着决定性的作用，并与车间布置设计一起决定着车间或装置的基计起着决定性的作用，并与车间布置设计一起决定着车间或装置的基本面貌。本面貌。(2) 工艺流程设计的任务工艺流程设计的任务 确定工艺流程的组成确定工艺流程的组成 确定载能介质的技术规格和流向确定载能介质的技术规格和流向 确定操作条件和控制

4、方法确定操作条件和控制方法 确定安全技术措施确定安全技术措施 绘制不同要求的流程图绘制不同要求的流程图(3) 基本程序基本程序 工艺路线选择工艺路线选择 工艺组成和顺序工艺组成和顺序 工艺流程框图工艺流程框图 工艺物料流程图及物料衡算工艺物料流程图及物料衡算 带控制节点的工艺流程图带控制节点的工艺流程图 施工阶段控制点的工艺流程图施工阶段控制点的工艺流程图过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述6设计任务设计题目及要求设计题目及要求150万吨俄罗斯原油常压蒸馏塔设计万吨俄罗斯原油常压蒸馏塔设计 题目原始资料俄罗斯原油的外观呈黑褐色，在室温下（

5、约俄罗斯原油的外观呈黑褐色，在室温下（约22）流动性）流动性良好，有强烈的刺激沈阳化工学院学士学位论文良好，有强烈的刺激沈阳化工学院学士学位论文 前前 言言 4 性气味。经测定，俄罗斯原油中不含水；原油较轻，性气味。经测定，俄罗斯原油中不含水；原油较轻，20密度在密度在0.78680.8533g/cm3之间；粘度较低。残碳、之间；粘度较低。残碳、灰分含量不高，闪点（闭口）低于灰分含量不高，闪点（闭口）低于22；另外，原油的酸；另外，原油的酸值也较低，为值也较低，为0.26mgKOH/g。另从馏程数据分析，原。另从馏程数据分析，原油的初馏点较低，低于油的初馏点较低，低于38，加工时应注意防止轻质

6、馏分，加工时应注意防止轻质馏分的损失。俄罗斯原油属于含硫的损失。俄罗斯原油属于含硫-中间基原油。中间基原油。换热流程设计换热流程设计 绘制工艺流程图绘制工艺流程图(一张一张CAD ) 包括：包括：物料及能量衡算、工艺流程草图、带控制节物料及能量衡算、工艺流程草图、带控制节点的工艺流程图、管道工艺流程图、设备布点的工艺流程图、管道工艺流程图、设备布置流程图、施工明细等置流程图、施工明细等过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述7过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述8Cont过过程程装装备备

7、成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述9过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述10过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述11过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述12l 原料和技术路线的选择原料和技术路线的选择l 工艺流程设计工艺流程设计l 物料衡算、能量衡算物料衡算、能量衡算l 工艺设备设计与选型工艺设备设计与选型l 车间布置设计车间布置设计l 配管设计配管设计l 提出非工艺设计项目的设计条件提

8、出非工艺设计项目的设计条件l 编制设计文件（设计说明书、附图和附表）编制设计文件（设计说明书、附图和附表）2.2.1 2.2.1 工艺设计的内容工艺设计的内容 根据设计内容的深度，通常把工艺设计分为两个阶段：根据设计内容的深度，通常把工艺设计分为两个阶段：l 初步设计阶段初步设计阶段l 施工图设计阶段施工图设计阶段2.2 2.2 工艺设计的内容及设计文件工艺设计的内容及设计文件 过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述13带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图控制系统图控制系统图车间平面及立面布置图车间平面及立面布置图初步设计说明书初步设计

9、说明书设备一览表、非标设备条件表设备一览表、非标设备条件表工艺流程总图工艺流程总图物料平衡图、消耗额定及三废排放表物料平衡图、消耗额定及三废排放表技术经济分析表技术经济分析表概算书、投资额及材料表概算书、投资额及材料表能量消耗综合表能量消耗综合表 初步设计的主要内容和程序图初步设计的主要内容和程序图过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述14过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述15过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述16过过程程装装

10、备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述17过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述18过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述19过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述20过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述21施工图设计阶段的主要内容和程序图施工图设计阶段的主要内容和程序图 过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与

11、与工工艺艺设设计计概概述述22 内容与编写要求遵循内容与编写要求遵循HG20519HG20519化工工艺设计施工图内化工工艺设计施工图内容和深度统一规定容和深度统一规定。主要内容包括：。主要内容包括： 2.2.2 2.2.2 初步设计的设计文件初步设计的设计文件 设计说明书及附图、附表设计说明书及附图、附表 (1)(1)设计依据设计依据(2)(2)设计指导思想设计指导思想(3)(3)设计范围及工厂组成设计范围及工厂组成(4)(4)建厂规模及产品方案建厂规模及产品方案(5)(5)原材料、燃料的规格原材料、燃料的规格(6)(6)生产方法及工艺流程生产方法及工艺流程(7)(7)工艺计算工艺计算(8)

12、(8)厂址概况厂址概况(9)(9)公用工程及辅助工程公用工程及辅助工程 (10)(10)环境保护及综合利用环境保护及综合利用(11)(11)工厂的机械化和自动化水平工厂的机械化和自动化水平(12)(12)劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生 (13)(13)消防设施消防设施 (14)(14)工作制度及劳动定员工作制度及劳动定员 (15)(15)存在的问题及解决意见存在的问题及解决意见 (16)(16)附图、附件附图、附件 过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述23 工艺施工图是工艺设计的最终产品，它由文字说明、工艺施工图是工艺设计的最终产品

13、，它由文字说明、表格和图纸三部分组成，其内容包括：表格和图纸三部分组成，其内容包括：2.2.3 施工图设计的设计文件施工图设计的设计文件(1)(1)设计说明设计说明n工艺设计说明工艺设计说明设计依据，工艺说明，设计范围。设计依据，工艺说明，设计范围。n管道设计说明管道设计说明管道分区情况，管道图表示法有关标准，材管道分区情况，管道图表示法有关标准，材料供应情况，设备安装的注意事项，管道预料供应情况，设备安装的注意事项，管道预制及安装要求，管架，以及静电接地采用的制及安装要求，管架，以及静电接地采用的国家及部颁标准。国家及部颁标准。n隔热隔声说明隔热隔声说明隔热材料的选用，隔热等级，采用的隔热、

14、隔热材料的选用，隔热等级，采用的隔热、隔声结构及标准，施工要求等。隔声结构及标准，施工要求等。n防腐设计说明防腐设计说明涂料名称，涂料名称，涂漆范围，涂漆范围，施工要求，涂漆颜色，施工要求，涂漆颜色，管道内防腐及埋地管道的外防腐等。管道内防腐及埋地管道的外防腐等。过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述24(2) (2) 有关图纸有关图纸 n图纸目录图纸目录n管道及仪表流程图管道及仪表流程图n分区索引图分区索引图 n设备布置图和安装图设备布置图和安装图n管道布置图与轴测图管道布置图与轴测图 n轴测图索引和管段表索引轴测图索引和管段表索引 n特

15、殊管架图与管架图索引特殊管架图与管架图索引 n特殊管件图特殊管件图 n设备管口方位图设备管口方位图 (3) (3) 有关表格有关表格 n设备一览表设备一览表 n设备地脚螺栓表设备地脚螺栓表 n管段表及管道物性表管段表及管道物性表 n管架、弹簧汇总表管架、弹簧汇总表 n特殊阀门和管道附件表特殊阀门和管道附件表 n隔热材料和防腐材料表隔热材料和防腐材料表 n伴热管图和伴热管表伴热管图和伴热管表 n综合材料表等综合材料表等 Cont过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述25 工厂的地理位置对于企业的成败具有重大的影响，工厂的地理位置对于企业的成败

16、具有重大的影响，因此在选择厂址时，应考虑以下因素：因此在选择厂址时，应考虑以下因素：(1)(1) 厂址的选择厂址的选择 l 原料和市场原料和市场l 能源和水供应条件能源和水供应条件l 气候条件和对环境的影响气候条件和对环境的影响l 运输条件运输条件l 劳动力来源劳动力来源l 节约土地节约土地l 防灾等防灾等2.3 工工艺设计中的全局性问题 过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述26 任务任务 总体地解决全厂所有建筑物和构筑物在平面和总体地解决全厂所有建筑物和构筑物在平面和竖向上的布置，运输网和地上、地下管网的布置，行政管竖向上的布置，运输网

17、和地上、地下管网的布置，行政管理、福利及美化设施的布置等问题。理、福利及美化设施的布置等问题。(2)(2)总图布置总图布置 要求要求 主要应满足以下三方面的要求：主要应满足以下三方面的要求： l 生产要求生产要求保证径捷的生产作业线，尽可能避免交保证径捷的生产作业线，尽可能避免交叉和迂回，使各种物料和水、电、汽的输送距离为叉和迂回，使各种物料和水、电、汽的输送距离为最小。最小。 l 安全要求安全要求应充分考虑安全布局、严格遵守防火、应充分考虑安全布局、严格遵守防火、卫生等安全规范和标准的有关规定。卫生等安全规范和标准的有关规定。 l 发展要求发展要求要对工厂的发展变化有较大的适应性。要对工厂的

18、发展变化有较大的适应性。 过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述27a. 应考虑的防火防爆问题应考虑的防火防爆问题(3)(3)安全防火与环境保护安全防火与环境保护 u在工艺设计方面在工艺设计方面l要避免可燃气体或蒸气与空气混合物落入爆炸极要避免可燃气体或蒸气与空气混合物落入爆炸极 限范围内；限范围内；l尽量选用火灾危险性小的溶剂；尽量选用火灾危险性小的溶剂；l使用的热源尽量不用明火；使用的热源尽量不用明火；l易燃、易爆车间应设置氮气贮罐。易燃、易爆车间应设置氮气贮罐。u在建筑设计方面在建筑设计方面 l要合理布置厂房的平面和空间；要合理布置厂

19、房的平面和空间；l从建筑结构和建材上来保证建筑物的安全，以减从建筑结构和建材上来保证建筑物的安全，以减 轻爆炸时所受的损害。轻爆炸时所受的损害。过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述28u在电仪设计方面在电仪设计方面l应根据所设计装置的爆炸危险性选用相应等级的应根据所设计装置的爆炸危险性选用相应等级的 电气设备、照明灯具和仪表，所有能产生火花的电气设备、照明灯具和仪表，所有能产生火花的 电器开关等均应与防爆车间隔离；电器开关等均应与防爆车间隔离；l要防止静电放电现象的发生。要防止静电放电现象的发生。 u在设备设计方面在设备设计方面 l盛装爆

20、炸性物质的设备应有良好的密闭性。盛装爆炸性物质的设备应有良好的密闭性。过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述29b. 防毒与环境保护防毒与环境保护u在防毒方面在防毒方面l 应尽量选用无毒或低毒的原料路线；应尽量选用无毒或低毒的原料路线；l 尽量采用无毒或低毒的催化剂；尽量采用无毒或低毒的催化剂；l 盛装毒性物质的设备应有良好的密闭性。盛装毒性物质的设备应有良好的密闭性。u在环保方面在环保方面 l 充分考虑综合利用，以增加经济效益，减少环境充分考虑综合利用，以增加经济效益，减少环境 污染。污染。l 要考虑防止大气污染，应保证居住区大气中有害要考虑防止大气污染，应保证居住区大气中有害 物质最高浓度不超过国家规定标准。物质最高浓度不超过国家规定标准。l 要考虑防止水质污染，即防止有毒物质排入地面要考虑防止水质污染，即防止有毒物质排入地面 水或渗入地下水，造成水质的恶化。水或渗入地下水，造成水质的恶化。过过程程装装备备成成套套技技术术 第第2 2章章工工艺艺开开发发与与工工艺艺设设计计概概述述30a. 动力动力 (4)(4)公用工程公用工程