化工设计 第2章 工艺流程设计-修改PPT.ppt

第二章 工艺流程设计;本章主要内容： 2.1 生产方法和工艺流程的选择 2.2 工艺流程设计 2.3 工艺流程图 2.4 典型设备的自控方案 2.5 用AutoCAD PID绘制工艺流程图;一、生产方法和工艺流程选择的原则 （1）先进性 技术先进和经济上合理可行 先进性评价包括：技术先进性、建设投资、生产成本、消耗定额及对环境的危害等方面 （2）可靠性 指生产方法和工艺流程是否成熟可靠。原料来源是否可靠。 （3）合理性 国家资源的合理利用、建厂地区的发展规划、“三废”处理是否可行等。;二、生产方法和工艺流程确定的步骤 （1）资料搜集与项目调研； ;第二节 工艺流程设计 ;以煤为原料生产合成氨为例：;以CO变换制氢生产过程为例，将CO由42%-65%降低至0.4%以下： CO + H2O == CO2 +H2+△H 可逆放热反应 过程组成： 粗煤气除水 → 预热 → 配比水蒸气（过量）→ 反应 ???降温(回收反应热)→反应 →降温(回收反应热)→… 降温(回收多余水蒸气 )→ 蒸汽冷凝液分离…;工艺流程设计的方法：流程组织（过程合成）;原料预处理阶段： ◆以物理方法为主，但不排除化学方法。 ◆可能要用到一些分离的单元操作。 ◆可能牵涉到“三废”处理。 ◆可能有副产品产出。;耐硫变换流程示意图;德士古（GE）水煤浆气化概略流程;烷基化;第二节 工艺流程设计 ;（5）原料与能量的合理利用；计算并确定各个生产过程的效率，得出全装置的最佳总收率，同时合理地做好能量回收与综合利用，降低能耗以确定水、电、蒸汽和燃料的消耗 （6）制定“三废”处理方案；对全流程中所排出的三废要尽量综合利用，对于暂时无法回收利用的，则须进行妥善处理。 （7）制定安全生产措施。对设计出来的化工装置在开车、停车、长期运转以及检修过程中，可能存在哪些不安全因素进行认真分析，再遵照国家的各项有关规定，结合以往的经验教训，制订出切实可靠的安全措施。;耐硫变换工艺流程方案设计： 变换反应分段； 根据变换炉进出口气体温度设计合理的换热流程。;各变换炉出口温度、变换率的确定 CO + H2O == CO2 +H2+△H;第三节 工艺流程图 工艺物料流程图 管道仪表流程图;把各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来，即是工艺流程图。 工艺流程图中的主要线型：;第三节 工艺流程图;1、工艺流程草图 工艺流程草图又称方案流程图或流程示意图，是用来表达整个工厂或车间生产流程的图样。它定性地标出由原料转化成产品的变化、流向顺序以及生产中采用的各种化工单元及设备。用于工艺方案讨论。 ;半水煤气脱硫工艺流程说明： 图2-1是合成氨工艺中原料气脱硫系统的工艺流程图。半水煤气自气柜用罗茨鼓风机1从底部鼓入脱硫塔2，稀氨水自氨水槽3用氨水泵4-1从脱硫塔顶部泵进入，用氨水吸收半水煤气中的硫化氢。由脱硫塔2底部出来的废氨水，经氨水泵4-2打入再生塔6的上部，用鼓风机5由再生塔下部向塔内吹进空气使废氨水解吸。解吸出来的硫化氢随空气流从塔顶排出（应该回收硫）。再生氨水则由再生塔底部排出，用氨水泵4-1送往脱硫塔循环使用。脱硫后的半水煤气经除尘塔7除尘后，去压缩工段进行压缩。;2、工艺物料流程图(PFD) 工艺物料流程图是把物料衡算和热量衡算的结果反映在流程图上。它是初步设计阶段最重要、最本质、最基础的图纸。;;3、工艺管道仪表流程图(PID或PID) 管道仪表流程图的内容 画出全部工艺设备、所有工艺物料管线、辅助物料管线、全部阀门，以及工艺参数(温度、压力、流量、液位、物料组成、浓度等)的测量和自动控制仪表的位置和功能代号。;二、 管道仪表流程图（PID）; 图样包括如下内容: ( l ）图形 将各设备的简单形状按工艺流程次序，展示在同一平面上，配以连接的主辅管线及管件、阀门、仪表控制点符号等。 ( 2 ）标注 注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸、数据等。 ( 3 ）图例（首页图）。代号、符号及其他标注的注明，有时还有设备位号的索引等。 ( 4 ）标题栏 注写图名、图号、设计阶段、设计单位等。;第三节 工艺流程图;（一）通用设计规定 （1）图幅 多采用A1图幅或A0图幅 PID分主项绘制，主项较大时，一个主项的流程图一般分成数张绘制，每张图纸按顺序编写图号。 ;1. 设备图形 （1）按规定图例画出设备外形轮廓和内部、外部结构特征简图（P35）；图例可参照HG -20519.2 （2）设备之间的相对位置及