第二章工艺流程设计.pptx

第二章工艺流程设计;学习目的和要求：;§2-1工艺流程设计概述;工艺流程设计和车间布置设计是决定整个车间基本面貌的关键性步骤，工艺流程设计是工艺设计的核心；

工艺流程设计是在确定原料路线和工艺技术路线的基础上进行的；

所谓工艺技术路线就是把原料加工成产品的方法。其内容包括：工艺流程、生产方法、工艺设备、技术方案。;2.1.1生产方法和工艺流程选择的原则;例1：美国20世纪50年代为了搞“继电器接点电路合成研究”，曾联合几家实验室研究了5年、耗资50万美元，完成后发表成果时，才发现该项目早已被其他人完成；

例2：二十世纪80年代，上海某保温瓶厂研究以镁代银涂层，花了十年时间才试验成功，然而国外早在1930年就有该项目的专利报道。

;2．可靠性;①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势；;2.1.2生产方法和工艺流程设计的步骤3;①国内外各种生产方法及工艺流程，生产现状与发展规划；

②原料来源、产品特点及应用情况；

③试验研究技术报告；

④综合利用及三废处理情况；

⑤生产技术的先进程度（水平），生产连续化、自动化程度；

⑥安全技术、劳动保护与卫生措施；

⑦生产设备的大型化及制造、运输情况；

⑧基本建设投资和产品生产成本，车间（装置）占地面积；

⑨水、电、汽、燃料的用量及供应，主要基建材料的用

量及供应；

⑩厂址、地质、水文、气象等资料，工厂环境与周围的情况。;(2)落实设备—设备类型与制造厂商;全面分析对比的主要内容：;2.1.3工艺流程设计的任务;(1)确定整个流程的组成;(2)确定各个过程或工序的组成;(3)确定操作条件;;;;;(4)确定控制方案;b液位控制;c两个液相的界面控制(液-液分离）;◆工艺流程的四个重要部分：;(1).反应过程的合成;例乙苯反应器内的反应如下：;4)反应器的选型：;(2)原料预处理过程;(3)产物后处理;例2-1用混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯;A、硝化-分离工艺方案;;C、硝化-分离-萃取-浓缩工艺方案;例2-2生物柴油原理;生物柴油的制造:;;lurgi公司醇解工艺：;连续脱甘油工艺（CDProcess）：;(4).三废处理;(5).其他相关措施及设计：;(1）过程简介

主反应:

Cl2+H2O???HCl+HClO

HClO+C3H6→ClC3H6OH

副反应:

C3H6+Cl2→C3H6Cl2

ClC3H6OH+C3H6+Cl2→HCl+(C3H6Cl)2O（二氯异丙基醚)

皂化反应:

2ClC3H6OH+Ca(OH)2→CaCl2+H2O+2C3H6O;(2）现有生产装置情况;1)二氯丙烷由氯气与丙烯在气相中直接反应的产物

2)二氯异丙基醚是串联副产物

要抑制副反应，提高反应的选择性，须阻止氯气

与丙烯接触，降低主产品氯丙醇的浓度。;(4）小试流程;已知条件:

1）气相法丙烯选择性86%

液相法----------94%;

2）皂化反应选择性99%;

3）精馏塔PO回收率99.5%;

4）循环气组成C3H630%,C3H870%;

5）丙烯进料组成C3H699.5%C3H80.5%;

6）循环比（循环气比丙烯进料）7.5;

7）丙烯价格3900元/吨;

8）氯价格800元/吨;

9）电价格0.65元/kw.h。;以100kmol丙烯进料计，可对两种工艺的可变成本进行

计算，结果如下：;（6）流程和工艺参数的改进;（7）中试装置设计;§2-2工艺流程图;2.2.1工艺流程图的定义与分类;方框流程图

工艺流程草(简)图;2.2.2工艺流程草图;流程线（带箭头）：;图2-2M/DBT工艺物料流程图;(1)将所有工艺设备的简单形状按工艺流程顺序展示在同一平面上;

(2)配以连接主、辅物料管线，主要阀件、仪表控制点(包括工艺参数的测量点及自动控制方案)等符号;

(3)注写设备位号及名称;

(4)注写代号、符号及其他标注的说明;

(5)填写标题栏，注写图名、图号。;2.2.5管道仪表流程图（PI）;PI图在基础工程设计阶段应绘制A版PI图(初版)、B版PI图(内审版)、C版PI图(用户版)及D版PI图(确认版)；在详细工程设计阶段应绘制E版PI图(详1版)、F版PI图(详2版)、G版PI图(施工版)。;2.2.5管道仪表流程图（PI）;PI图的内容:;一.通用设计规定;(2)线条与比例;(3)文字和字母的标注;通用规定;待定及需要说明内容的表示方法;供货范围责任分界的表示方法;通用规定;通用规定;图面布置要求;图面布置要求;二.设备的表示方法;表2-2常用设备和机械的图例;化工设备图例、代号;