化工过程设计课稿.doc

化工过程设计 化学工业的发展历史、化学工业覆盖的范围及其在现代经济体系中的地位 化学工业的发展历史：化学工业历经了古代、近代、现代三个主要发展阶段。 化学工业发展阶段：①、古代化学工业：从数千年前人类阳光晒盐、地下卤水煮盐开始，萌发了古老的化学工业。②、近代化学工业：从18世纪中叶，欧洲造纸、玻璃、肥皂的大规模生产开始，表明近代化学工业的形成。③、现代化学工业：上世纪40年代开始，随着合成橡胶、石油炼制、合成纤维工业的迅速发展，随着化工单元操作理论的日益成熟，在科学技术和生产规模二个层面上，揭示现代化学工业开始形成。 2、化学工业属于过程工业型制造业（流程型制造业） 现代制造业：1、离散型制造业（例如汽车工业等）2、过程工业型制造业（又称“流程型制造业”）例如化学工业、冶金行业等） 流程型制造业一般是能耗大户，也是排放的大户。其节能、降耗、减排的任务十分艰巨。 例如：一个年产值不过仅10亿元人民币的合成原料药制造企业，它每天的耗水量可高达5000立方米。 现代化学工业覆盖的范围：我国化学工业的分类与美国、欧盟关于化学工业的范畴有一些区别，但逐步在接轨，按美国、欧盟的化学工业年鉴，现代化学工业覆盖以下范围： 现代化学工业：石油化工（包括其衍生的有机化工）、煤化工（包括其衍生的有机化工）无机化工、精细化工及中间体、化肥工业、农药工业、医药工业、轻工（造纸、玻璃、塑料、合成橡胶等）、染料、油墨、化妆品、清洁剂、生物化工、 化学工业在现代经济体系中的地位 化学工业是所有高新技术产业的支撑工业，如能源、电子、信息、生物、材料等领域，都离不开化学工业提供的物质支撑。 化学工业绝不是所谓的“夕阳工业”、“夕阳产业”，它现在仍然正在平稳高速的发展，将来必将持续快速发展。 1990年～1999年，美国、欧盟化学工业的发展速度是其全部工业平均增长速度的2.69倍。 美国化学工业的规模一直雄居世界化学工业总量的30％左右，是美国为数不多在国际贸易体系内具有贸易顺差的制造业之一。 在世界500强企业中，以化工为主或涉足化工领域的企业为数不少。 化工过程设计的基本内容 P4 1、化工设计、化工厂设计、化工过程设计、化工工艺设计四个名词之间的联系与区别 化工设计是泛称，在不同场合可分别指称化工厂设计、化工过程设计、化工工艺设计，其内涵最广，但意义不明确。化工厂设计分为：a、化工过程设计（核心）（包括1、化工工艺设计（核心），公用工程设计、外管设计，…等；）b、非工艺部分设计（化工厂房建筑、结构设计；总图设计，….等） 化工过程设计的目标及内容 美国国家顾问团在其“化学工程的新领域”著作中，简明阐述了化工过程设计的主要目标： 确定最佳流程及最佳操作条件，达到最优投入产出比。在定量计算的基础上，结合专家的经验，考虑安全、健康、环保的因素，确定出一个综合的设计方案。 化工过程设计的内容：其基本核心内容是化工工艺设计，其附带内容是针对化工工艺设计，对它的配套部分如公用工程、外管设计等进行深入设计和完善。 化工过程设计发展方向：复杂大型化工厂的设计；自主创新设计；与国际工程设计的接轨 PID（Process Instrument Diagram） 带控制点的工艺仪表管道流程图 PFD（Process Flowsheet Diagram）过程物料流程图 UID （Utility Instrument Diagram）公用工程仪表管道流程图 UFD（Utility Flowsheet Diagram）公用工程物料流程图 现代化学工业的发展方向：新物质、经济合理的大批量、高质量、柔性化、绿色化、多尺度 化学工业绿色化的含义：以“减量化、再利用、资源化”为基本原则，也就是所谓的“3R”原则。（Reduce、Recycle、Resource）具体体现在：（1）、减少化工过程的能耗、物耗；Reduce（2）、减少有害物质的使用或生成；Reduce（3）、减少废弃物，并使废弃物在系统类在利用；Recycle（4）、尽量将排放的废弃物转化为可用的再生资源；Resource（5）、尽量延长产品的生命周期。 在化学工程领域实施注册工程师制度，在化学工程师心目中树立伦理学观念，建立责任关怀制度。开始逐步成为国际化学工程领域的一个发展大趋势。伦理学理念体现在：（1）、自觉维护化工过程的安全；（2）、自觉保护环境的意识；（3）、自觉节约资源的意识；（4）、对业主、化工厂操作人员、同事负责的精神。 责任关怀制度的含义：（1）、提高对安全、健康、环保、资源的认知和行动；（2）、充分报道成绩、行动计划，但不回避缺陷；（3）、与公众沟通，并倾听意见的日常化。等等。 化工厂设计概述 2.1 我国化工厂基建的一般程序（基建：基本建设的简称，一个项目从设想到建成投产的过程。）我国化工厂基建的