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化工生产的核心:化工工艺包(成套技术包)

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发表于 2021-10-26 15:51:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
化工工艺包(成套技术包)是化工生产的核心,对于化工生产过程起到举足轻重的作用。那么,化工工艺包具体包括哪些内容呢?
一、工艺包设计需要哪些专业共同完成?
工艺包开发是一项系统工程。需要涉及到多个专业、不同学科,难以凭借一己之力完成。一般来讲,工艺包开发及设计主要由研发、化工工艺、工艺系统、分析化验、自控、材料、安全卫生、环保等专业共同完成该化工产品的工艺包设计工作。
二、工艺包成品应包括哪些设计文件?
工艺包的成品应包括说明书、工艺流程图(PFD)、初版管道仪表流程图(P&ID)、建议的设备布置图、工艺设备一览表、工艺设备数据表(附设备简图)、催化剂及化学品汇总表、取样点汇总表、材料手册(需要时)、安全手册(包括职业卫生、安全和环保),操作手册(包括分析手册)、物性数据手册以及有关的计算书。
工艺包设计的质量控制与公司设计标准规定的各个有关专业在基础设计/初步设计阶段的质量控制要求相同。
三、工艺包设计内容和深度的详细规定
1 说明书
工艺包设计说明书是工艺包设计的重要组成部分,应包括下列内容:
a) 生产方法、装置特点;描绘工艺包设计所采用工艺生产方法的先进性、可靠性以及装置特点。
b) 产品名称及规模、年操作时间、装置运行方式,按五班三运转或四班三运转,或者其他方式运转。
c)按工艺过程的先后顺序,列出组成装置各工段的名称。
d)列出产生三废的装置设备名称以及三废名称、数量、组成及排放形式,有关三废综合利用和处理的说明。
(1)设计基础
分别列出有关原料、催化剂及化学品的名称及规格。
分别列出水、电、气、汽等公用工程的名称及规格。
(2)工艺设计
叙述工艺过程原理,列出工艺过程所涉及的化学反应方程式(包括主、副反应),说明所采用的催化剂。
按照工艺过程顺序,分工段及系统(塔系统、反应器系统、压缩机系统)详细叙述工艺流程。
分工段及系统(塔系统、反应器系统、压缩机系统)列出各主要点的正常操作条件,如温度、压力、流量、组成及主要的控制指标。
列出产品规格、产品产量及原料消耗量的期待值和保证值。
列出主要的公用工程消耗指标。
分工段及系统(塔系统、反应器系统、压缩机系统)详细叙述工艺控制原理,并对工艺安全联锁系统加以说明。
对反应器、主要的传质设备、主要的换热设备以及机泵等关键设备的选型从结构、形式、选材等方面加以说明。
2 图纸
工艺流程图(PFD),附物料平衡表;
管道仪表流程图(P&ID);
建议的设备布置图;
建议的设备布置图应包括下列内容:建、构筑物形式的建议和参考性的尺寸,设备之间的相对位置和相对标高(按比例表示,无需标出具体尺寸),有特殊要求设备的相对位置或标高或高差(必须标出具体尺寸),全部或主要设备的名称和位号,控制室和主要操作室的相对位置。
3 表格
工艺设备一览表;工艺设备数据表(附设备简图);催化剂及化学品汇总表;取样点汇总表(需要时)
4 安全手册(包括职业卫生、安全和环保)
简要介绍安全手册的主要内容、编制目的及其作用。工艺说明:
包括化学原理和装置工艺流程的叙述。原料、中间产品、最终产品的基本物理化学性质及火灾、爆炸、毒性等方面的详细的数据资料及其控制手段。针对装置的性质所采取的预防火灾、爆炸、中毒等事故发生的措施及控制手段。例如通风、紧急出口、灭火器、安全淋浴器、洗眼器、呼吸设备、人身防护设施的配备等规定。
5 操作手册(包括分析手册,在全部工程设计完成后由专利商提供)
简要介绍操作手册的主要内容、编制目的及其作用。
化学原理、装置工艺流程和公用工程系统的叙述,附缩小的PFD和P&ID图。
列出工段或系统(反应器系统、塔系统、压缩机系统等)的推荐的操作参数以及改变这些操作参数给装置带来的影响
主要为设备、管道机械进行最后检查的步骤,提出阀门及有关设备机械的润滑步骤,设备及管道的清洗和吹扫步骤,仪表检查和校对步骤,泵、压缩机等设备的调试和运行步骤的要求。
开车步骤、正常操作步骤、正常停车和事故停车步骤
工艺装置和公用工程辅助装置详细的正常停车和事故停车步骤。
6 分析手册
简要介绍分析手册的主要内容、编制目的及其作用,以及分析部门的职责、组织和协作。
对取样点设计的基本要求作简要说明,并以取样点汇总表的形式列出整个装置中每个取样点的具体位置、取样点类型、分析项目和分析频率。
取样步骤包括下列有关内容:取样操作的安全防护措施、取样容器的准备、取样步骤和样品的制备及处理、获取有代表性样品的技术和方法。
列出整个装置取样分析所用到的分析方法,包括原料、产品的分析方法,以及装置各个工段及系统的有关分析方法。
四、化工生产过程工艺包开发
化工生产过程主要包括反应和分离两个部分。反应过程是化工生产的核心,分离过程是保证产品纯度的重要手段,二者缺一不可。
反应过程的任务是确定反应路线,通过参数优化得到最佳的反应条件。在路线及条件选择时需要综合考虑以下因素:产率、转化率、选择性、能耗、安全性、稳定性、介质腐蚀性(涉及到材料选择)三废处理量、设备投资、运营成本等。
化工装置中常见的分离为气液分离、吸收、气提、解析、精馏等。不同分离手段的适用工况不同。应结合物料组成和分离要求做出权衡。
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