化工设计第二章化工厂设计概述

化工设计 第二章化工厂设计概述龚俊波

第二章化工厂设计概述 • 本章主要内容 • 2.1 化工设计的种类 • 2.2我国化工厂设计的一般程序 • 2.3化工工艺设计的内容与步骤 • 2.4 化工厂设计中的一些全局性问题 • 本章总结 • 本章重点与难点： • 化工设计的种类 • 化工厂设计的工作程序 • 设计文件

第二章化工厂设计概述 化工设计是将一个系统(一个工厂、一个车间或一个套装室)按照工厂工艺技术要求，经工程技术人员的创造, 将其全部描绘成的图纸, 表格及必要的文字说明，即把工程技术装备用工程语言表达出来。然后根据这一”语言”，把这个系统建立起来,并按入运行。或说，设计工作是一项能将人们的设想和想象转变成现实的一个重要步骤。通过本章的学习，我们可以知道化工厂的建设程序，设计程序, 主要设计内容的一些基本概念。

化工厂3D模型图

第二章化工厂设计概述 • 本章主要内容 • 2.1 化工设计的种类 • 2.2我国化工厂设计的一般程序 • 2.3化工工艺设计的内容与步骤 • 2.4 化工厂设计中的一些全局性问题 • 本章总结 • 本章重点与难点： • 化工设计的种类 • 化工厂设计的工作程序 • 设计文件

2.1 化工设计的种类 第一节化工设计的种类 • 教学内容：理解概念设计、中试设计、基础设计与工程设计的概念与内容。 • 重点和难点：重点是理解概念设计、基础设计与工程设计的区别与联系，特别要掌握国内的基础设计、初步设计、施工图设计与国外的工艺设计、基础工程设计及详细工程设计的内容与区别。

2.1 化工设计的种类 • 一、根据项目性质分类 • 1、新建项目设计 • 2、重复建设项目的设计 3、已有装置改造 • 二、根据设计性质分类 • 1、新技术开发过程中的设计 • 概念设计、中试设计、基础设计 • 2、工程设计

2.1 化工设计的种类 • 一、根据项目性质分类 • 1、新建项目设计 • 包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品设计 • 2、重复建设项目设计 • 市场需要，设备老化，需要再建生产装置 • 3、已有装置的改造设计 • 产品质量或产量不能满足客户要求 • 原材料和能量消耗过高而缺乏市场竞争能力 • 环保要求的提高、为了实现清洁生产

2.1 化工设计的种类 二、根据设计性质分类化工新技术开发过程是在基础研究（即实验室研究）的基础上，通过过程研究、工程研究和工程设计，最终完成化工新技术的开发。

2.1 化工设计的种类 二、根据设计性质分类：新技术开发过程中的设计 • ① 概念设计：在基础研究结束后进行的工作，以过程研究中间结果（或最终结果）为基础，从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计。 • 工作内容: 根据研究提供的概念和数据，确定流程和工艺条件及主要设备的形式和材质，三废处理措施等，最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。 • 目的：通过概念设计，可以及早暴露研究工作中存在的问题和不足之处，从而能及时解决问题，缩短开发周期。

2.1 化工设计的种类 二、根据设计性质分类：新技术开发过程中的设计 • ② 中试设计：按照技术开发的观点，主要目的是检验和修改小试验与大型冷模试验结果所形成的综合模型，考察基础研究结果在工业规模下实现技术经济方面可行性。 • 工作内容：与工程设计基本相同，但规模小，一般不出管道、仪表、管架等安装图。 • 目的：验证基础研究得到的规律；考察从小试到中试的放大效应；进行一些没有条件在实验室进行的研究

2.1 化工设计的种类 二、根据设计性质分类：新技术开发过程中的设计 • ③ 基础设计：新技术开发的最终成果，工程设计的依据 • 有些类似于技术设计，而且又有很大的差别。 • 除了一般的工艺条件外，还包括大量的化学工程方向的数据，特别是反应工程方面的数据 • 还要运用系统的理论和算机模拟技术对工艺流程和工艺参数进行优化，力求降低定额和产品成本用项目投资，提高项目的经益。 • 目的： • 总结整个技术开发阶段的研究成果； • 作为工程设计的依据

2.1 化工设计的种类 • 二、根据设计性质分类：工程设计 • 工程设计可以根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度以及计划任务书的规定，分为三段设计、两段设计和一段设计。 • 对于重大项目和使用比较复杂技术的项目，为了保证设计质量，可以按初步设计、扩大初步设计及施工图设计三个阶段进行设计。 • 一般技术比较成熟的大中型工厂或车间的设计，可按扩大初步设计和施工图设计两个阶段的设计。 • 技术上比较简单、规模较小的工厂或车间的设计，可直接进行施工图设计，即一个阶段的设计。

2.1 化工设计的种类 二、根据设计性质分类：工程设计 • 初步设计其主要任务根据批准的设计任务书（或可行性研究报告），确定全厂性设计原则、设计标准、设计方案和重大技术问题，最终编制初步设计说明书，其内容和深度能使对方了解设计方案、投资和基本出处为准。 • 扩大初步设计根据行业规范，解决初步设计中的主要技术问题，使之明确、细化。编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算。 • 施工图设计根据行业标准结合建厂地区条件，在满足安全、进度及控制投资等前提下开展施工图设计。

2.1 化工设计的种类 三、国际通用的设计阶段划分 1、工艺设计工艺设计的主要内容是把专利商提供的工艺包或把本公司开发的专利技术进行工程化，并转化为设计文件，提交用户审查，发表给有关各设计专业作为开展工程设计的依据。 2、基础工程设计基础工程设计是与工艺设计衔接最为紧密的，也是工程设计中最为关键的设计阶段。 3、详细工程设计详细工程设计是在基础工程设计的基础上进行的，其内容和深度应达到满足通用材料采购、设备制造、工程施工及装置投产运行的要求。

2.1 化工设计的种类 三、国际通用的设计阶段划分国外各设计阶段的主要设计内容及成品，见表1-1。表1-1 国外各设计阶段的主要设计内容及成品

2.2 我国化工厂设计的一般程序 第二节我国化工厂设计的一般程序 • 教学内容： • 了解从项目建议书到投料试车的化工厂设计工作的内容和程序。理解项目建议书、可行性研究、设什任务书、扩大初步设计和施工图设计的主要内容。了解国外通用设计程序内容。 • 重点和难点： • 重点掌握扩大初步设计的内容和工作程序。

2.2 我国化工厂设计的一般程序 一般以基础设计为依据提出项目建议书，经上级主管部门认可后写出可行性研究报告，上级批准后，编写设计任务书，进行扩大初步设计，后者经上级主管部门认可后进行施工图设计

2.2.1 项目建议书 • 项目建议书： • 将收集到的有关项目的资料（信息）整理成文，由建设单位规划部门在工程服务单位协助完成后向其上级主管部门提出的申请项目投资立项的文件 • 是进行可行性研究和编制设计任务书的依据 • 根据原化工部化计发(1992)995号《化工建设项目建议书内容和深度的规定》(修订本)中的有关规定制订。

2.2.1 项目建议书 实质：想投资该项目的主体，将它前期收集的所有资料（信息），经过加工（初步定量计算并结合专家经验）处理整理成一本文件。其目的就是要打动上级决策者，让决策人下决心上该项目。关注我国投资体制的改革问题：（1）、财政资金和限制目录；（2）、谁投资、谁决策、谁收益、谁承担风险的原则；（3）、国家宏观调控下，市场配置资源的原则。

项目建议书主要内容 （1）、项目的背景、意义，；（2）、产品价格和市场需求预测分析；（3）、产品方案和建设规模；（4）、工艺技术路线和技术来源；（5）、原料、燃料、动力、水的供应、运输，产品运输等；（6）、厂址选择和厂址条件；（7）、环保方案；（8）、消防及安全措施；（9）、工厂定员及人力资源来源；（10）、投资估算、资金筹措方案；（11）、基建及投资规划；（12）、经济效益初步分析与评价；（13）、结论及建议

2.2.2 项目的可行性研究 • 项目的可行性研究（“可研”）： • 对拟建项目的技术、经济和工程、安全、环保等问题进行详细的研究与分析文件，就该项目是否该建、是否缓建、如何建提出建议。 • 为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。 • 根据中石化协产发[2006]76号《化工投资项目可行性研究报告编制办法》和中国石化咨[2005]154号《石油化工项目可行性研究报告编制规定》中的有关规定制订。

2.2.2 项目的可行性研究 初步可行性研究可行性研究报告（按内容深度分）详细可行性研究业主自行委托可行性研究报告（根据资金来源、投资额、重要性）上级主管部门指定

2.2.2 项目的可行性研究 可行性研究报告必须由有相应设计资质或咨询资质的单位来完成。可行性研究报告的实质：主要内容就是项目的技术经济分析报告，要求针对业主自己做出的项目建议书的内容逐一地进行论证研究与分析。项目的可行性研究十分重要，是基建程序中替国家、业主把关的关键步骤

2.2.2 项目的可行性研究 • 相对于项目建议书，可行性研究报告在以下方面需要加强： • 重新收集信息资料，尤其是要求重新做市场预测分析； • 做初步的工艺计算，对项目的投资、产品成本、经济效益尽可能详细估算； • 加强不确定性、风险性分析； • 得出明确的结论与建议

第二章化工厂设计概述 第一节思考题化工厂设计的不同分类原则以及内容是什么？简述我国化工厂设计的工作程序以及与国际的区别。项目建议书与可行性研究报告的内容分别是什么？请同学们提前完成作业，在习题课上进行讨论！

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