《化工工藝設計》講座(主講：徐謀源)

1、主講：徐謀源主講：徐謀源1.1.概述概述 化工工藝專業(yè)是化工設計的主要專業(yè)之化工工藝專業(yè)是化工設計的主要專業(yè)之一。無論是開發(fā)新的化工生產(chǎn)過程，還是設計一。無論是開發(fā)新的化工生產(chǎn)過程，還是設計新的化工裝置，化工工藝設計是直接關系到化新的化工裝置，化工工藝設計是直接關系到化工裝置能否順利開車、能否到到預計的生產(chǎn)能工裝置能否順利開車、能否到到預計的生產(chǎn)能力和合格的產(chǎn)品，最終關系到工廠能否獲得最力和合格的產(chǎn)品，最終關系到工廠能否獲得最大的經(jīng)濟效益。因此，作為化工工藝設計的人大的經(jīng)濟效益。因此，作為化工工藝設計的人員必須具備下列基本條件：員必須具備下列基本條件：1.1 1.1 掌握化工基本理論掌握化工基

2、本理論1.2 1.2 掌握化工工藝設計方法和技能掌握化工工藝設計方法和技能（1 1）了解工藝設計的任務、設計范圍、工藝）了解工藝設計的任務、設計范圍、工藝設計人員的職責。設計人員的職責。（2 2）掌握化工基本理論的應用）掌握化工基本理論的應用（3 3）熟悉設計基本程序和相關專業(yè)的基本知）熟悉設計基本程序和相關專業(yè)的基本知識識（4 4）清楚工藝設計成品文件的內(nèi)容和深度以）清楚工藝設計成品文件的內(nèi)容和深度以及工藝設計的質量保證程序。及工藝設計的質量保證程序。1.3 1.3 掌握生產(chǎn)、開停車的基本知識、分析生產(chǎn)事掌握生產(chǎn)、開停車的基本知識、分析生產(chǎn)事 故的能力以及相應的實踐經(jīng)驗。故的能力以及相應的實

3、踐經(jīng)驗。1.4 1.4 熟悉有關勞動安全衛(wèi)生、消防和環(huán)保等方面熟悉有關勞動安全衛(wèi)生、消防和環(huán)保等方面 的法規(guī)。與工藝設計相關的上述諸方面的法規(guī)的法規(guī)。與工藝設計相關的上述諸方面的法規(guī)有：有： 建筑設計防火規(guī)范建筑設計防火規(guī)范 GBJ6-87(2001GBJ6-87(2001年版年版) ) 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 GB 50160-92(1999GB 50160-92(1999年版）年版） 爆炸和危險性環(huán)境電力裝置設計規(guī)范爆炸和危險性環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GB 50058-92GB 50058-92 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定 HG20571-95

4、HG20571-95石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)范石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)范 SH3047-93SH3047-93化工建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定化工建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定 HG20667-1986HG20667-1986石油化工企業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范石油化工企業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范 SH3024-95SH3024-951.5 1.5 具有一定的工作經(jīng)驗具有一定的工作經(jīng)驗2.1 2.1 在工程設計合同書中明確規(guī)定的以及業(yè)主應在工程設計合同書中明確規(guī)定的以及業(yè)主應 提供的有關數(shù)據(jù)。提供的有關數(shù)據(jù)。（1 1）裝置的設計能力、操作彈性及年操作日）裝置的設計能力、操作彈性及年操作日; ;（2 2）產(chǎn)品

5、方案及產(chǎn)品、副產(chǎn)品的規(guī)格；）產(chǎn)品方案及產(chǎn)品、副產(chǎn)品的規(guī)格；（3 3）建廠地區(qū)的氣象、水文、地質等條件；）建廠地區(qū)的氣象、水文、地質等條件；（4 4）所能提供的公用工程，包括水、電、汽、）所能提供的公用工程，包括水、電、汽、 氣等規(guī)格、數(shù)量及進界區(qū)條件；氣等規(guī)格、數(shù)量及進界區(qū)條件；（5 5）原材料、催化劑、化學品等規(guī)格、消耗指）原材料、催化劑、化學品等規(guī)格、消耗指 標及進界區(qū)條件；標及進界區(qū)條件；2.2 2.2 由專利商提供的：由專利商提供的： 除上述與專利商有關的數(shù)據(jù)外，還需專利除上述與專利商有關的數(shù)據(jù)外，還需專利商提供該專利范圍內(nèi)的工藝操作條件、轉化商提供該專利范圍內(nèi)的工藝操作條件、轉化率、

6、收率、控制方案、相關設備條件等。率、收率、控制方案、相關設備條件等。2.3 2.3 工藝所需的物性參數(shù)工藝所需的物性參數(shù)。3.1 3.1 概述：概述： 工藝專業(yè)是自項目前期的可行性研究階工藝專業(yè)是自項目前期的可行性研究階段即作為主要專業(yè)參加編制，一直貫穿到工段即作為主要專業(yè)參加編制，一直貫穿到工程設計階段。程設計階段。 在工程設計階段可分為以下幾個階段：在工程設計階段可分為以下幾個階段： （1 1）按國內(nèi)審批要求分為：）按國內(nèi)審批要求分為： 初步設計（批準后建設單位即可開工）初步設計（批準后建設單位即可開工） 施工圖設計施工圖設計 （2 2）按國際常規(guī)做法分為：）按國際常規(guī)做法分為：工藝設計（

7、以化工工藝專業(yè)為主導專業(yè)）工藝設計（以化工工藝專業(yè)為主導專業(yè)）基礎設計（以化工工藝系統(tǒng)專業(yè)為主導?；A設計（以化工工藝系統(tǒng)專業(yè)為主導專業(yè)）業(yè)）詳細設計（以管道設計專業(yè)為主導專業(yè)）詳細設計（以管道設計專業(yè)為主導專業(yè)） 在建設單位完成了項目前期工作之后，設在建設單位完成了項目前期工作之后，設計單位即可開展項目的工程設計工作。計單位即可開展項目的工程設計工作。 在工程設計階段的工藝設計，它的主要依在工程設計階段的工藝設計，它的主要依據(jù)是經(jīng)批準的可行性研究報告及其批文、據(jù)是經(jīng)批準的可行性研究報告及其批文、總體設計及其批文、工程設計合同書以及總體設計及其批文、工程設計合同書以及設計基礎資料。設計基礎資料

8、。3.2 3.2 工藝設計的內(nèi)容和深度工藝設計的內(nèi)容和深度 3.2.1 3.2.1 工藝設計的文件包括三大內(nèi)容：工藝設計的文件包括三大內(nèi)容： （1 1）文字說明（工藝說明）文字說明（工藝說明） （2 2）圖紙）圖紙 （3 3）表格）表格3.2.1.1 3.2.1.1 文字說明（工藝說明）文字說明（工藝說明）工藝設計的范圍工藝設計的范圍設計基礎：生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、原料、催化設計基礎：生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、原料、催化劑、化學品、公用工程燃料規(guī)格、產(chǎn)品及副產(chǎn)劑、化學品、公用工程燃料規(guī)格、產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格品規(guī)格工藝流程說明：生產(chǎn)方法、化學原理、工藝流工藝流程說明：生產(chǎn)方法、化學原理、工藝流程敘述程敘述

9、原料、催化劑、化學品及燃料消耗定額及消耗原料、催化劑、化學品及燃料消耗定額及消耗量量公用工程（包括水、電、汽、脫鹽水、冷凍、公用工程（包括水、電、汽、脫鹽水、冷凍、工藝空氣、儀表空氣、氮氣）消耗定額及消耗工藝空氣、儀表空氣、氮氣）消耗定額及消耗量量 三廢排放：包括排放地點、排放量、排放組三廢排放：包括排放地點、排放量、排放組成及建議處理方法成及建議處理方法裝置定員裝置定員安全備忘錄（另行成冊）安全備忘錄（另行成冊）技術風險備忘錄（通常為對內(nèi)使用，另行成技術風險備忘錄（通常為對內(nèi)使用，另行成冊）冊）操作指南（通常為對內(nèi)使用，另行成冊。供操作指南（通常為對內(nèi)使用，另行成冊。供工藝系統(tǒng)、配管等專業(yè)使

10、用）工藝系統(tǒng)、配管等專業(yè)使用） 3.2.1.2 3.2.1.2 圖紙圖紙（1 1） PFD:PFD:是是PIDPID的設計依據(jù)，供基礎設計使的設計依據(jù)，供基礎設計使用（通常分版次逐版深化）用（通常分版次逐版深化）包括全部工藝設備、主要物料管道包括全部工藝設備、主要物料管道( (表示出表示出流向、物料號）、主要控制回路、聯(lián)鎖方案、流向、物料號）、主要控制回路、聯(lián)鎖方案、加熱和冷卻介質以及工藝空氣進出位置。加熱和冷卻介質以及工藝空氣進出位置。（2 2）建議設備布置圖：是總圖布置、裝置布建議設備布置圖：是總圖布置、裝置布置的依據(jù)，供基礎設計使用（通常為平面布置的依據(jù)，供基礎設計使用（通常為平面布置圖

11、）置圖）根據(jù)工藝流程的特點和要求進行布置。根據(jù)工藝流程的特點和要求進行布置。（3 3） PCD:PCD:通常是設計院內(nèi)部設計構成文件通常是設計院內(nèi)部設計構成文件最終體在終版最終體在終版PFDPFD中（通常由自控專業(yè)完成）中（通常由自控專業(yè)完成） 3.2.1.3 3.2.1.3 表格表格（1 1）物料平衡表：包括物流組成、溫度、壓）物料平衡表：包括物流組成、溫度、壓力、狀態(tài)、流量、密度、焓值、粘度等理化常力、狀態(tài)、流量、密度、焓值、粘度等理化常數(shù)（熱負荷表示在此表中或數(shù)（熱負荷表示在此表中或PFDPFD圖上）圖上）（2 2）工藝設備數(shù)據(jù)表：根據(jù)設備形式不同，）工藝設備數(shù)據(jù)表：根據(jù)設備形式不同，作

12、用不同以及介質不同可分為容器、塔器、換作用不同以及介質不同可分為容器、塔器、換熱器、工業(yè)爐、機泵、攪拌器等。工藝設備數(shù)熱器、工業(yè)爐、機泵、攪拌器等。工藝設備數(shù)據(jù)表需表示出設備位號、介質名稱、操作壓力、據(jù)表需表示出設備位號、介質名稱、操作壓力、設計壓力、操作溫度、設計溫度、材質、傳動設計壓力、操作溫度、設計溫度、材質、傳動機構、外形尺寸、特征尺寸及特殊要求。（各機構、外形尺寸、特征尺寸及特殊要求。（各設計院均有各種規(guī)定的表格設計院均有各種規(guī)定的表格) )（3 3）工藝設備表）工藝設備表（4 4）取樣點匯總表）取樣點匯總表（5 5）裝置界區(qū)條件表：通常由工藝系統(tǒng)專業(yè)）裝置界區(qū)條件表：通常由工藝系統(tǒng)

13、專業(yè)來完善并最終發(fā)表（包括原材料、公用工程、來完善并最終發(fā)表（包括原材料、公用工程、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、進出界區(qū)條件等）產(chǎn)品、副產(chǎn)品、進出界區(qū)條件等） 3.2.2 3.2.2 補充說明：化工工藝專業(yè)尚需參加前補充說明：化工工藝專業(yè)尚需參加前期工作，主要前期工作有：期工作，主要前期工作有：項目建議書：可行性報告編制工作。項目建議書：可行性報告編制工作。項目報價書：投標書、技術文件編制工作項目報價書：投標書、技術文件編制工作引進項目：包括詢價書、投標書的評標、合引進項目：包括詢價書、投標書的評標、合同技術附件談判。同技術附件談判。大中型聯(lián)合裝置總體規(guī)劃設計。大中型聯(lián)合裝置總體規(guī)劃設計。3.3 3.3 工

14、藝設計方案的優(yōu)化工藝設計方案的優(yōu)化 優(yōu)化的工藝設計方案應是：優(yōu)化的工藝設計方案應是： （1 1）有較好的經(jīng)濟效益和社會效益）有較好的經(jīng)濟效益和社會效益 （2 2）工藝技術先進適用）工藝技術先進適用 （3 3）生產(chǎn)安全、可靠、并有良好的環(huán)保）生產(chǎn)安全、可靠、并有良好的環(huán)保措施措施 公用工程換熱網(wǎng)絡分離系統(tǒng)反應系統(tǒng)“洋蔥頭洋蔥頭”模型是工藝流程開發(fā)和設計的方法。模型是工藝流程開發(fā)和設計的方法。從圖中可以十分直觀的表示了反應系統(tǒng)的開發(fā)從圖中可以十分直觀的表示了反應系統(tǒng)的開發(fā)和設計是核心，它為分離系統(tǒng)規(guī)定了處理物料和設計是核心，它為分離系統(tǒng)規(guī)定了處理物料的條件，而反應和分離系統(tǒng)一起又規(guī)定了過程的條件，

15、而反應和分離系統(tǒng)一起又規(guī)定了過程的冷、熱物流的流量和換熱的熱負荷，最后才的冷、熱物流的流量和換熱的熱負荷，最后才是公用工程系統(tǒng)的選擇和設計。因此，工藝流是公用工程系統(tǒng)的選擇和設計。因此，工藝流程方案的優(yōu)化應主要集中在反映和分離系統(tǒng)的程方案的優(yōu)化應主要集中在反映和分離系統(tǒng)的優(yōu)化。優(yōu)化。對于史密斯和林霍夫提出的對于史密斯和林霍夫提出的“洋蔥頭洋蔥頭”技術開技術開發(fā)概念，其步驟為：發(fā)概念，其步驟為： （1 1）根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則初步建立反應和分離系統(tǒng)）根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則初步建立反應和分離系統(tǒng) 的流程的流程 （2 2）變化主要的設計優(yōu)化變量，如反應）變化主要的設計優(yōu)化變量，如反應的轉化率、惰性物質循環(huán)的濃度等，確

16、的轉化率、惰性物質循環(huán)的濃度等，確定每組變量。定每組變量。 （3)3)建立全過程總費用與主要優(yōu)化變量建立全過程總費用與主要優(yōu)化變量之間的關系之間的關系 （4 4）確定最佳條件，并對全流程調(diào)優(yōu)）確定最佳條件，并對全流程調(diào)優(yōu) （5 5）對其他備選流程重復上述步驟，最）對其他備選流程重復上述步驟，最后比較各流程的總費用，獲得最佳流程。后比較各流程的總費用，獲得最佳流程。3 3.3.1.1 .3.1.1 反應流程優(yōu)化反應流程優(yōu)化 反應流程優(yōu)化需要考慮的問題較反應流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題復雜。如反應動力學、反應多，問題復雜。如反應動力學、反應收率、催化劑特性、反應歷程、反應收率、催化劑特性、反應

17、歷程、反應途徑。途徑。 反應器的最優(yōu)操作條件有如何保反應器的最優(yōu)操作條件有如何保證反應溫度、反應壓力、混合要求、證反應溫度、反應壓力、混合要求、換熱要求、各物料配比、給定條件下?lián)Q熱要求、各物料配比、給定條件下的生產(chǎn)成本等等。的生產(chǎn)成本等等。 在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)高效在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)高效率、高選擇和達到要求的產(chǎn)量，常率、高選擇和達到要求的產(chǎn)量，常常將相同或不同類型反應器進行組常將相同或不同類型反應器進行組合，常見的反應器組合及其適用范合，常見的反應器組合及其適用范圍如表圍如表7.4.27.4.2所示（所示（P544P544）3.3.1.2 3.3.1.2 精餾流程的優(yōu)化精餾流程的

18、優(yōu)化 精餾流程如需要分離精餾流程如需要分離R R個組份，就需要有個組份，就需要有R-R-1 1個精餾塔。個精餾塔。 精餾優(yōu)化需要考慮：哪種組份為主產(chǎn)品；精餾優(yōu)化需要考慮：哪種組份為主產(chǎn)品；哪種組份為付產(chǎn)品；產(chǎn)品的規(guī)格要求。哪種組份為付產(chǎn)品；產(chǎn)品的規(guī)格要求。 精餾流程的優(yōu)化法精餾流程的優(yōu)化法1 1）：試探法，主要規(guī)則如下：）：試探法，主要規(guī)則如下： 優(yōu)先使用普通精餾。優(yōu)先使用普通精餾。 盡量避免減壓操作和使用冷量。盡量避免減壓操作和使用冷量。 產(chǎn)品數(shù)應最少。產(chǎn)品數(shù)應最少。 腐蝕性、危險性的組份應優(yōu)先分出。腐蝕性、危險性的組份應優(yōu)先分出。 難分離的組分最后分出。難分離的組分最后分出。 最大量組份應

19、優(yōu)先分出。最大量組份應優(yōu)先分出。 塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分離。塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分離。精餾流程的優(yōu)化法精餾流程的優(yōu)化法2 2）：調(diào)優(yōu)法）：調(diào)優(yōu)法精餾流程的優(yōu)化法精餾流程的優(yōu)化法3 3）：數(shù)學規(guī)劃法）：數(shù)學規(guī)劃法 3.1.3 3.1.3 蒸發(fā)流程的優(yōu)化蒸發(fā)流程的優(yōu)化 1 1）單效、雙效、三效蒸發(fā)。）單效、雙效、三效蒸發(fā)。 2 2）熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。）熱泵蒸發(fā)、膜式蒸發(fā)。 3 3）多級閃蒸。）多級閃蒸。 4 4）強制循環(huán)蒸發(fā)、自然循環(huán)蒸發(fā)。）強制循環(huán)蒸發(fā)、自然循環(huán)蒸發(fā)。 結合蒸發(fā)器的類型（標準、懸框、列結合蒸發(fā)器的類型（標準、懸框、列文、強制循環(huán)蒸發(fā)器）進行選擇。文、強制循環(huán)蒸發(fā)器）進行

20、選擇。 3.3.2 3.3.2 工藝設備的選擇工藝設備的選擇 3.3.2.1 3.3.2.1 反應器反應器 在反應器中進行的是化學反應過程，在反應器中進行的是化學反應過程，它不僅有種類繁多、性質各異的、化學它不僅有種類繁多、性質各異的、化學反應，而且伴隨著傳熱、傳質的物理過反應，而且伴隨著傳熱、傳質的物理過程。因此就反應器的類別也有多種多樣，程。因此就反應器的類別也有多種多樣，它適用于不同場合，各種反應器的適用它適用于不同場合，各種反應器的適用場合分別見表場合分別見表7.4.3-17.4.3-1（P547)P547)、表、表7.4.3-27.4.3-2和標和標7.4.3-37.4.3-3（P7

21、48)P748) 3.3.2.2 3.3.2.2 氣液傳質設備氣液傳質設備 化工生產(chǎn)中常需要借助氣液傳質設備將化工生產(chǎn)中常需要借助氣液傳質設備將反應生成的產(chǎn)物進行分離，以獲得目標產(chǎn)反應生成的產(chǎn)物進行分離，以獲得目標產(chǎn)品，一般有采用精餾、吸收解析、蒸發(fā)、品，一般有采用精餾、吸收解析、蒸發(fā)、氣提、萃取等方法來達到此目的。常用的氣提、萃取等方法來達到此目的。常用的氣液傳質設備型式是板式塔和填料塔。而氣液傳質設備型式是板式塔和填料塔。而板式塔和填料塔又因采用的塔板和填料不板式塔和填料塔又因采用的塔板和填料不同，他們又可分為多種型式，如板式塔塔同，他們又可分為多種型式，如板式塔塔板可分為浮閥、篩板、泡罩

22、及各種高效塔板可分為浮閥、篩板、泡罩及各種高效塔板，填料塔的填料有鮑爾環(huán)，鞍環(huán)等散裝板，填料塔的填料有鮑爾環(huán)，鞍環(huán)等散裝填料和絲網(wǎng)填料、波紋板填料等各種規(guī)整填料和絲網(wǎng)填料、波紋板填料等各種規(guī)整填料。填料。氣液傳質設備的選用應根據(jù)處理物料的性質、氣液傳質設備的選用應根據(jù)處理物料的性質、分離要求、運行費用和投資費用等因素綜合分離要求、運行費用和投資費用等因素綜合考慮，其基本選型要求為：考慮，其基本選型要求為： （1 1）相際傳質面積大）相際傳質面積大 （2 2）生產(chǎn)能力大）生產(chǎn)能力大 （3 3）操作穩(wěn)定，彈性大）操作穩(wěn)定，彈性大 （4 4）阻力小）阻力小 （5 5）結構簡單，制造安裝方便、加工制造

23、費）結構簡單，制造安裝方便、加工制造費用低用低 （6 6）耐腐蝕，不易堵塞，易檢修。）耐腐蝕，不易堵塞，易檢修。在哪種情況下優(yōu)先選用板式塔或填料塔可參在哪種情況下優(yōu)先選用板式塔或填料塔可參見見P549P549頁所示，有關二種塔形的塔徑計算，頁所示，有關二種塔形的塔徑計算，板式塔是由夾帶液泛而確定的最高氣速板式塔是由夾帶液泛而確定的最高氣速Wn,maxWn,max，而設計空塔氣速，而設計空塔氣速w w?。ㄈ。?.60.60.80.8）Wn,maxWn,max。而填料塔是通過計算泛點速度。而填料塔是通過計算泛點速度U Uf f, ,考考慮比較經(jīng)濟可靠的操作氣速慮比較經(jīng)濟可靠的操作氣速U=(0.6U

24、=(0.60.8)U0.8)Uf f, ,然后由此可算得塔經(jīng)。然后由此可算得塔經(jīng)。 3.3.2.3 3.3.2.3 傳熱設備傳熱設備傳熱設備選型主要考慮的因素：傳熱設備選型主要考慮的因素： （1 1）熱負荷及流量大?。嶝摵杉傲髁看笮。? 2）流體的性質）流體的性質（3 3）溫度、壓力及允許壓降的范圍）溫度、壓力及允許壓降的范圍（4 4）對清洗、維修的要求）對清洗、維修的要求（5 5）設備結構材料、尺寸、重量、價格）設備結構材料、尺寸、重量、價格（6 6）使用安全性和壽命）使用安全性和壽命傳熱設備的分類傳熱設備的分類 按功能分：冷卻器、冷凝器、加熱器、換熱按功能分：冷卻器、冷凝器、加熱器、換熱

25、器、再沸器、蒸汽發(fā)生器、過熱器、廢熱鍋爐等。器、再沸器、蒸汽發(fā)生器、過熱器、廢熱鍋爐等。 按結構型式分：采用二物流換熱的換熱器從按結構型式分：采用二物流換熱的換熱器從結構上分有以下結構上分有以下5 5種型式：種型式： 管殼式（固定管板式、浮頭式、填料函式、管殼式（固定管板式、浮頭式、填料函式、U U型管式）型管式）B. B. 板式（板翅式、螺旋板式、傘板式、波紋板板式（板翅式、螺旋板式、傘板式、波紋板式）式）C. C. 管式（空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式）管式（空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式）D. D. 液膜式（升降膜式、刮板薄膜式、離心薄膜液膜式（升降膜式、刮板薄膜式、離心薄膜式）式）

26、E. E. 其它型式（板殼式、熱管式）其它型式（板殼式、熱管式） 以上型式換熱器的選擇依據(jù)是：以上型式換熱器的選擇依據(jù)是：A. A. 固定管板式換熱器固定管板式換熱器 固定管板式換熱器即兩端管板和殼體連接成固定管板式換熱器即兩端管板和殼體連接成一體，由于殼程不易檢修和清洗，因此選用固一體，由于殼程不易檢修和清洗，因此選用固定管板式換熱器時，殼方流體應是較清潔且不定管板式換熱器時，殼方流體應是較清潔且不易結垢的物料；兩流體溫差較大（大于易結垢的物料；兩流體溫差較大（大于6060）時應考慮熱補償，兩流體溫差不宜大于時應考慮熱補償，兩流體溫差不宜大于120120。B. B. 浮頭式換熱器浮頭式換熱器

27、 該換熱器殼程易清洗，但內(nèi)墊片易滲漏，適該換熱器殼程易清洗，但內(nèi)墊片易滲漏，適用于需要補償熱膨脹的換熱器，兩流體溫差大用于需要補償熱膨脹的換熱器，兩流體溫差大于于120120。C. UC. U型管式換熱器型管式換熱器 該換熱器制造、安裝方便，造價較低，管該換熱器制造、安裝方便，造價較低，管程耐高壓，但結構不緊湊。適用于高溫和高程耐高壓，但結構不緊湊。適用于高溫和高壓的場合，且管內(nèi)流體必須潔凈。壓的場合，且管內(nèi)流體必須潔凈。D. D. 板式換熱器板式換熱器 板翅式：緊湊、效率高、可多股物料同時板翅式：緊湊、效率高、可多股物料同時換熱。使用溫度不大于換熱。使用溫度不大于150150。 螺旋板式：可

28、用于帶顆粒物料，物位利用螺旋板式：可用于帶顆粒物料，物位利用好。不易檢修。好。不易檢修。 傘板式制造簡單、緊湊、易清洗，使用溫傘板式制造簡單、緊湊、易清洗，使用溫度不大于度不大于150150，使用壓力不大于，使用壓力不大于0.12MPa0.12MPa。 波紋板式：緊湊、效率高、易清洗，使用波紋板式：緊湊、效率高、易清洗，使用溫度不大于溫度不大于150150，使用壓力不大于，使用壓力不大于0.15MPa0.15MPa。 E. E. 空冷器的選擇依據(jù)空冷器的選擇依據(jù) a.a.空氣入口溫度（即設計溫度）低于空氣入口溫度（即設計溫度）低于3838。 b.b.熱流體的出口溫度高于熱流體的出口溫度高于50

29、506565，并允，并允許有一定的波動范圍（許有一定的波動范圍（3 355）。）。 c.c.對數(shù)平均溫差大于對數(shù)平均溫差大于4040。 d.d.流體接近溫度（即熱流體的出口溫度與流體接近溫度（即熱流體的出口溫度與冷流體入口溫度之差）至少大于冷流體入口溫度之差）至少大于1515。 e.e.管內(nèi)給熱系數(shù)小于管內(nèi)給熱系數(shù)小于2325.6W/(m2325.6W/(m2.02.0K)K)。 f.f.冷卻水的污垢系數(shù)大于冷卻水的污垢系數(shù)大于0.0002(m0.0002(m2.02.0K)/WK)/W g. g.水源較遠，取水費用大。水源較遠，取水費用大。 h.h.熱流體的凝固點較低熱流體的凝固點較低( (

30、小于小于0)0)。 3.3.2.4 3.3.2.4 化工用泵化工用泵泵是化工生產(chǎn)中最常用的設備，它所輸泵是化工生產(chǎn)中最常用的設備，它所輸送的液體種類繁多，有強腐蝕性的、易送的液體種類繁多，有強腐蝕性的、易燃易爆、有毒、高溫、高壓、低溫、粘燃易爆、有毒、高溫、高壓、低溫、粘度大小、易揮發(fā)、帶有固體顆粒等。同度大小、易揮發(fā)、帶有固體顆粒等。同時，對化工用泵又要求它能長周期運行、時，對化工用泵又要求它能長周期運行、安全可靠、密封性能好等要求，有些場安全可靠、密封性能好等要求，有些場合還要求絕對不能泄漏。所以對于不同合還要求絕對不能泄漏。所以對于不同物料、不同要求必須選用不同類型的泵物料、不同要求必須

31、選用不同類型的泵來適應化工生產(chǎn)的需要。有關主要化工來適應化工生產(chǎn)的需要。有關主要化工用泵的性能特點及使用條件詳見表用泵的性能特點及使用條件詳見表7.4.35-57.4.35-5（P553P553）。）。在選泵中工藝參數(shù)是泵選型的最重要依據(jù)，在選泵中工藝參數(shù)是泵選型的最重要依據(jù)，應根據(jù)工藝流程和操作變化范圍慎重確定。應根據(jù)工藝流程和操作變化范圍慎重確定。 （1 1）流量：是指工藝裝置生產(chǎn)中，要求泵輸）流量：是指工藝裝置生產(chǎn)中，要求泵輸送介質的量，應給出正常、最小和最大流量，送介質的量，應給出正常、最小和最大流量，即要求泵能適應流量變化的要求。即要求泵能適應流量變化的要求。 一般在泵數(shù)據(jù)表上往往只

32、給出正常和額定一般在泵數(shù)據(jù)表上往往只給出正常和額定流量。選泵是要求額定流量不小于裝置的最流量。選泵是要求額定流量不小于裝置的最大流量，或取正常流量的大流量，或取正常流量的1.11.11.151.15倍。倍。 （2 2）揚程：指工藝裝置所需的揚程值，也稱）揚程：指工藝裝置所需的揚程值，也稱計算揚程。計算揚程應考慮最低吸入液面和最計算揚程。計算揚程應考慮最低吸入液面和最高送液高度，且留有裕量，一般要求泵的額定高送液高度，且留有裕量，一般要求泵的額定揚程為裝置所需揚程的揚程為裝置所需揚程的1.051.051.11.1倍。倍。 （3 3）進口壓力和出口壓力：是指泵進出接管）進口壓力和出口壓力：是指泵進

33、出接管法蘭處的壓力，進出口壓力的大小影響到殼體法蘭處的壓力，進出口壓力的大小影響到殼體的耐壓和軸封要求。的耐壓和軸封要求。 （4 4）溫度：指泵的進口介質溫度，一般應給）溫度：指泵的進口介質溫度，一般應給出工藝過程中泵進口介質的正常、最低和最高出工藝過程中泵進口介質的正常、最低和最高溫度。溫度。 （5 5）裝置汽蝕余量：）裝置汽蝕余量：NPSHaNPSHa：要求所選泵的：要求所選泵的NPSHrNPSHaNPSHrNPSHa （6 6）物性參數(shù)：介質在進口條件下的密度、粘度等）物性參數(shù)：介質在進口條件下的密度、粘度等 （7 7）操作狀態(tài)：分為連續(xù)和間歇操作兩種）操作狀態(tài)：分為連續(xù)和間歇操作兩種3

34、.3.2.5 3.3.2.5 氣體輸送機械氣體輸送機械氣體輸送機械按作用原理可分容積式和透平式兩種，氣體輸送機械按作用原理可分容積式和透平式兩種，按機械達到的壓力可分為通風機、鼓風機和壓縮機。按機械達到的壓力可分為通風機、鼓風機和壓縮機。通風機和鼓風機主要用于輸送氣體，壓縮機則用于通風機和鼓風機主要用于輸送氣體，壓縮機則用于提高氣體壓力。提高氣體壓力。排氣壓力小于排氣壓力小于0.14715MPa(1.5Kg/cm0.14715MPa(1.5Kg/cm2 2) )的稱為通風機；的稱為通風機；排氣壓力小于排氣壓力小于0.2MPa(2Kg/cm0.2MPa(2Kg/cm2 2) )且大于且大于0.1

35、4715MPa 0.14715MPa (1.5Kg/cm(1.5Kg/cm2 2) )的稱為鼓風機；的稱為鼓風機；排氣壓力大于排氣壓力大于0.2MPa(2Kg/cm0.2MPa(2Kg/cm2 2) )的稱為壓縮機。的稱為壓縮機。 同樣在氣體輸送機械選型中，工藝參數(shù)是同樣在氣體輸送機械選型中，工藝參數(shù)是最重要的依據(jù)，應根據(jù)工藝流程和操作變化最重要的依據(jù)，應根據(jù)工藝流程和操作變化范圍慎重確定。范圍慎重確定。 （1 1）氣體組成：一般應按濕基提供。若氣體）氣體組成：一般應按濕基提供。若氣體組成有變化，宜按平均分子較大的組成提出組成有變化，宜按平均分子較大的組成提出( (若不同組成的氣量相同時）；若

36、不同組成的氣量相同時）； （2 2）入口溫度：應提出正常、最高和最低；）入口溫度：應提出正常、最高和最低； （3 3）入口壓力：應提出正常、最小和最大；）入口壓力：應提出正常、最小和最大； （4 4）入口流量：應提出正常、最小和最大；）入口流量：應提出正常、最小和最大； （5 5）出口壓力；）出口壓力； （6 6）驅動機型式：主要是由電機驅動還是蒸）驅動機型式：主要是由電機驅動還是蒸氣透平驅動，若是蒸汽透平驅動則還需提出氣透平驅動，若是蒸汽透平驅動則還需提出蒸汽參數(shù)及背壓凝汽等要求；蒸汽參數(shù)及背壓凝汽等要求； （7 7）流量控制方式：）流量控制方式： 活塞式（容積式）壓縮機一般均采用旁路活塞式

37、（容積式）壓縮機一般均采用旁路和余隙調(diào)節(jié)，其余隙調(diào)節(jié)一般只能調(diào)節(jié)和余隙調(diào)節(jié)，其余隙調(diào)節(jié)一般只能調(diào)節(jié)10%10%流量。流量。 透平式通風機、鼓風機一般以采用進口或透平式通風機、鼓風機一般以采用進口或出口調(diào)節(jié)居多，有的風機輸送氣量大，調(diào)節(jié)出口調(diào)節(jié)居多，有的風機輸送氣量大，調(diào)節(jié)要求較高，同時該風機所處位置較重要，也要求較高，同時該風機所處位置較重要，也有采用改變轉速的方法。有采用改變轉速的方法。 透平式壓縮機一般采用改變轉速居多，并透平式壓縮機一般采用改變轉速居多，并輔以旁路調(diào)節(jié)，一般用作防喘振控制。若是輔以旁路調(diào)節(jié)，一般用作防喘振控制。若是輸送空氣的，可采用出口放空簡單的控制方輸送空氣的，可采用出

38、口放空簡單的控制方式。式。3.3.2.6 3.3.2.6 容器（儲罐）容器（儲罐） 儲罐按用途大致可分兩大類，一類是用于儲罐按用途大致可分兩大類，一類是用于儲存，一般指原料儲存、中間產(chǎn)品或成品儲儲存，一般指原料儲存、中間產(chǎn)品或成品儲存，原料及成品儲存一般與工廠對外運輸有存，原料及成品儲存一般與工廠對外運輸有很大關系，中間產(chǎn)品儲存與該中間產(chǎn)品的前很大關系，中間產(chǎn)品儲存與該中間產(chǎn)品的前后裝置生產(chǎn)情況有很大關系，例如要考慮前后裝置生產(chǎn)情況有很大關系，例如要考慮前后裝置生產(chǎn)周期、正常開停車及事故停車情后裝置生產(chǎn)周期、正常開停車及事故停車情況決定儲存量的多少。這一類一般單獨設置況決定儲存量的多少。這一類

39、一般單獨設置罐區(qū)。另一類是用于裝置內(nèi)工藝流程中需要罐區(qū)。另一類是用于裝置內(nèi)工藝流程中需要的儲罐，通常有回流罐（停留時間取的儲罐，通常有回流罐（停留時間取5 51010分分鐘），受槽和緩沖罐（通常取鐘），受槽和緩沖罐（通常取2020分鐘），氣分鐘），氣液分離罐（通常取液分離罐（通常取2 23 3分鐘），液液分離罐分鐘），液液分離罐等，一般儲罐的容積用下列方式計算：等，一般儲罐的容積用下列方式計算：容積容積= =物料流量物料流量* *停留時間（儲存周期）停留時間（儲存周期）/ /裝裝料系數(shù)料系數(shù)裝料系數(shù)的取值：易揮發(fā)液體物料為裝料系數(shù)的取值：易揮發(fā)液體物料為0.70.7 0.750.75；不易揮發(fā)

40、液體物料為；不易揮發(fā)液體物料為0.750.750.850.85。計算出容積后，根據(jù)需要選用不同型式的計算出容積后，根據(jù)需要選用不同型式的儲罐。從外形來分有球罐、立式儲罐和臥式儲罐。從外形來分有球罐、立式儲罐和臥式儲罐等，一般儲存量大的可采用球罐，但受儲罐等，一般儲存量大的可采用球罐，但受壓力的制約。壓力的制約。目前國內(nèi)已有立式、臥式儲罐和球罐的系目前國內(nèi)已有立式、臥式儲罐和球罐的系列標準，可供我們選擇。列標準，可供我們選擇。 3.3.3 3.3.3 設備材質的選擇設備材質的選擇由于化工生產(chǎn)的原料、產(chǎn)品及其工藝路線由于化工生產(chǎn)的原料、產(chǎn)品及其工藝路線的多樣化，而使化工設備所需的材質也多的多樣化，

41、而使化工設備所需的材質也多樣化，為滿足工藝生產(chǎn)的需要。工藝專業(yè)樣化，為滿足工藝生產(chǎn)的需要。工藝專業(yè)應根據(jù)介質的腐蝕性質、材質機械性能及應根據(jù)介質的腐蝕性質、材質機械性能及使用要求、設備的工作溫度、工作壓力并使用要求、設備的工作溫度、工作壓力并結合已有工廠實際生產(chǎn)使用的情況加以選結合已有工廠實際生產(chǎn)使用的情況加以選擇，提出我們的要求。擇，提出我們的要求。3.3.4 3.3.4 壓力容器的設計分類及工藝設備壓力容器的設計分類及工藝設備的特殊制造要求的特殊制造要求3.3.4.1 3.3.4.1 壓力容器的設計分類壓力容器的設計分類 見表見表7.4.57.4.5（P557)P557)3.3.4.2 3

42、.3.4.2 工藝設備的特殊制造要求工藝設備的特殊制造要求 工藝應根據(jù)工藝生產(chǎn)中對某些設備有工藝應根據(jù)工藝生產(chǎn)中對某些設備有特殊制造要求的提出我們的要求。特殊制造要求的提出我們的要求。 PFD PFD是工程項目設計的一個指導性文件，是是工程項目設計的一個指導性文件，是化工工藝設計的一個主要設計文件，它是各化工工藝設計的一個主要設計文件，它是各有關專業(yè)開展工作的依據(jù)之一。有關專業(yè)開展工作的依據(jù)之一。 PFDPFD是從工藝方案（即經(jīng)過工藝流程優(yōu)化和是從工藝方案（即經(jīng)過工藝流程優(yōu)化和工藝設備選擇）過渡到化工工藝流程設計的工藝設備選擇）過渡到化工工藝流程設計的重要工序之一。在重要工序之一。在PFDPF

43、D的設計過程中要完成的的設計過程中要完成的主要工作：主要工作： （1 1）工藝流程設計）工藝流程設計 （2 2）操作參數(shù)的確定）操作參數(shù)的確定 （3 3）全系統(tǒng)的物料、熱量衡算）全系統(tǒng)的物料、熱量衡算 一般進行全系統(tǒng)不同方案的流程模擬計算，一般進行全系統(tǒng)不同方案的流程模擬計算，找到更合理的優(yōu)化的工藝操作條件，從而可找到更合理的優(yōu)化的工藝操作條件，從而可以修改某些不合理的操作條件，提供全流程以修改某些不合理的操作條件，提供全流程的物料熱量平衡數(shù)據(jù)。的物料熱量平衡數(shù)據(jù)。 （4 4）主要控制方案）主要控制方案 （5 5）設備工藝尺寸的計算）設備工藝尺寸的計算 PFDPFD中體現(xiàn)的主要設計內(nèi)容：中體現(xiàn)

44、的主要設計內(nèi)容： （1 1）反映出工藝物料所經(jīng)過的全部設備）反映出工藝物料所經(jīng)過的全部設備 （2 2）主要物料的管道及相關的閥門）主要物料的管道及相關的閥門 （3 3）物料的走向及相關的參數(shù)）物料的走向及相關的參數(shù) （4 4）反映出主要控制點）反映出主要控制點 （5 5）公用系統(tǒng)物料用戶的進出位置）公用系統(tǒng)物料用戶的進出位置 （6 6）圖例及圖面上必要的說明和注解）圖例及圖面上必要的說明和注解 設備的設計壓力是設備強度設計的主要依據(jù)，因此，設備的設計壓力是設備強度設計的主要依據(jù)，因此，在確定設備設計壓力時，應在滿足設備長周期安全生在確定設備設計壓力時，應在滿足設備長周期安全生產(chǎn)的基礎上，做到既

45、經(jīng)濟又合理。產(chǎn)的基礎上，做到既經(jīng)濟又合理。 設備設計壓力確定的原則是不僅要考慮該設備的工設備設計壓力確定的原則是不僅要考慮該設備的工作壓力，還要考慮系統(tǒng)的工作壓力，以此確定其最高作壓力，還要考慮系統(tǒng)的工作壓力，以此確定其最高工作壓力。工作壓力。 最高工作壓力對于承受內(nèi)壓的容器是指正常使用過最高工作壓力對于承受內(nèi)壓的容器是指正常使用過程中其頂部可能出現(xiàn)的最高壓，對于承受外壓的容器程中其頂部可能出現(xiàn)的最高壓，對于承受外壓的容器是指在正常使用過程中其頂部可能出現(xiàn)的最高壓力差是指在正常使用過程中其頂部可能出現(xiàn)的最高壓力差值；對于夾套容器是指夾套頂部可能出現(xiàn)的最高壓力值；對于夾套容器是指夾套頂部可能出現(xiàn)

46、的最高壓力差值。差值。 5.1 5.1 設備設計壓力的確定設備設計壓力的確定 設備設計壓力確定的原則可見表設備設計壓力確定的原則可見表7.6.1“7.6.1“設備設計設備設計壓力一覽表壓力一覽表”（P561)P561)。 5.2 5.2 設備設計溫度的確定：設備設計溫度的確定：工藝專業(yè)經(jīng)傳熱計算或參考同類裝置相同設備的操工藝專業(yè)經(jīng)傳熱計算或參考同類裝置相同設備的操作條件，確定該設備的工作溫度，同時還要考慮容作條件，確定該設備的工作溫度，同時還要考慮容器內(nèi)部介質在工作過程中可能出現(xiàn)的最高溫度。器內(nèi)部介質在工作過程中可能出現(xiàn)的最高溫度。 （1 1）容器內(nèi)介質用蒸汽直接加熱（如加熱盤管）容器內(nèi)介質用

47、蒸汽直接加熱（如加熱盤管）或被內(nèi)置加熱元件（如電熱元件）間接加熱時，設或被內(nèi)置加熱元件（如電熱元件）間接加熱時，設計溫度取受熱介質的最高工作溫度。計溫度取受熱介質的最高工作溫度。 （2 2）容器內(nèi)介質間接加熱或冷卻時，設計溫度根）容器內(nèi)介質間接加熱或冷卻時，設計溫度根據(jù)表據(jù)表7.6.2-17.6.2-1選取。（選取。（P562P562）。）。 (3)(3)容器壁與介質直接接觸且有外保溫時，設計溫容器壁與介質直接接觸且有外保溫時，設計溫度根據(jù)表度根據(jù)表7.6.2-27.6.2-2選取。（選取。（P562)P562) （4 4）安裝在室外且為液體介質，器壁不保溫，壁）安裝在室外且為液體介質，器壁不

48、保溫，壁溫受環(huán)境溫度影響可能小于等于溫受環(huán)境溫度影響可能小于等于-20-20C C時，其最低時，其最低工作溫度應考慮建廠地區(qū)環(huán)境溫度的影響。工作溫度應考慮建廠地區(qū)環(huán)境溫度的影響。6.1 6.1 過程控制方案確定的原則過程控制方案確定的原則 保證裝置運行的平穩(wěn)、生產(chǎn)安全、控制簡保證裝置運行的平穩(wěn)、生產(chǎn)安全、控制簡 單適用。單適用。 用單回路簡單控制系統(tǒng)可以解決的，決不用單回路簡單控制系統(tǒng)可以解決的，決不 要用復雜的控制系統(tǒng)。要用復雜的控制系統(tǒng)。6.2 6.2 過程控制的分類過程控制的分類 壓力壓力 溫度溫度 流量流量 物位物位 化學成分和物性數(shù)據(jù)化學成分和物性數(shù)據(jù)6.3 6.3 選用控制儀表的要

49、求選用控制儀表的要求 準確可靠準確可靠 靈敏度高靈敏度高 反應迅速反應迅速 滯后小滯后小 使用維護方便使用維護方便 價格便宜價格便宜6.4 6.4 典型化工單元的控制方案典型化工單元的控制方案6.4.1 6.4.1 反應反應 反應控制的要求反應控制的要求 達到規(guī)定的轉化率、產(chǎn)品濃度。達到規(guī)定的轉化率、產(chǎn)品濃度。 處理量平穩(wěn)。處理量平穩(wěn)。 當出現(xiàn)不正常工況時，能報警、聯(lián)當出現(xiàn)不正常工況時，能報警、聯(lián)鎖或自動鎖或自動 選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 反應控制方案反應控制方案 以反應轉化率為控制變量以反應轉化率為控制變量 見圖見圖7.7.3-17.7.3-1（P-564P-564）。）。 以反應工

50、藝狀態(tài)變量為控制對象以反應工藝狀態(tài)變量為控制對象 見圖見圖7.7.3-27.7.3-2（P-565P-565）。）。6.4.2 6.4.2 精餾精餾 精餾是常見的液液分離方法，精餾控制主精餾是常見的液液分離方法，精餾控制主要目的是達到規(guī)定的分離要求。主要變量有進要目的是達到規(guī)定的分離要求。主要變量有進料量、組成、溫度、操作壓力、冷卻和加熱介料量、組成、溫度、操作壓力、冷卻和加熱介質的壓力及溫度的變化。質的壓力及溫度的變化。 精餾控制可分為：精餾控制可分為： 按精餾段指標的控制方案按精餾段指標的控制方案 見圖見圖7.7.3-37.7.3-3（P-566P-566） 按提餾段指標的控制方案按提餾段

51、指標的控制方案 見圖見圖7.7.3-47.7.3-4（P-567P-567） 塔頂壓力控制方案塔頂壓力控制方案 見圖見圖7.7.3-57.7.3-5（P-568P-568） 真空度控制方案真空度控制方案 見圖見圖7.7.3-67.7.3-6（P-569P-569） 其它控制方案其它控制方案 見圖見圖7.7.3-77.7.3-7（P-569P-569）6.4.3 6.4.3 傳熱設備傳熱設備控制載體的流量控制載體的流量 見圖見圖7.7.3-87.7.3-8（P-570P-570） 控制傳熱面積控制傳熱面積 見圖見圖7.7.3-97.7.3-9（P-570P-570） 控制載體的氣化溫度控制載體的

52、氣化溫度 見圖見圖7.7.3-107.7.3-10（P-571P-571）工藝介質旁路控制工藝介質旁路控制 見圖見圖7.7.3-117.7.3-11（P-571P-571）6.4.4 6.4.4 流體輸送設備流體輸送設備離心泵控制方案離心泵控制方案 見圖見圖7.7.3-127.7.3-12（P-572P-572）改變轉速的控制方案改變轉速的控制方案 見圖見圖7.7.3-137.7.3-13（P-572P-572）往復泵往復泵( (位移式旋轉泵位移式旋轉泵) )的控制方案的控制方案 見圖見圖7.7.3-147.7.3-14（P-572P-572） 目前人類面臨的共同任務是保護資源、目前人類面臨的

53、共同任務是保護資源、減少環(huán)境污染、維護生態(tài)平衡、實現(xiàn)可持減少環(huán)境污染、維護生態(tài)平衡、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?；どa(chǎn)中傳熱過程是經(jīng)常的發(fā)續(xù)發(fā)展?；どa(chǎn)中傳熱過程是經(jīng)常的發(fā)生的事，因此合理使用能源，節(jié)約能源是生的事，因此合理使用能源，節(jié)約能源是每個化工工藝設計人員應盡的職責。每個化工工藝設計人員應盡的職責。 過程能量分析的常用方法有：夾點分析法過程能量分析的常用方法有：夾點分析法和三環(huán)節(jié)能量分析法和三環(huán)節(jié)能量分析法 7.1 7.1 夾點分析法夾點分析法 將需要優(yōu)化的換熱網(wǎng)絡用冷、熱流復將需要優(yōu)化的換熱網(wǎng)絡用冷、熱流復合線表示在溫焓圖（合線表示在溫焓圖（T-HT-H圖）上，熱流復圖）上，熱流復合線位于冷

54、流上方，冷、熱流體的復合合線位于冷流上方，冷、熱流體的復合線中間垂直距離最短處稱為夾點，其溫線中間垂直距離最短處稱為夾點，其溫差差TminTmin稱為夾點溫差。稱為夾點溫差。 夾點分析法應遵循三個原則：夾點分析法應遵循三個原則： 盡量避免有熱流體通過夾點盡量避免有熱流體通過夾點 夾點上方避免引入公用設施冷卻物流夾點上方避免引入公用設施冷卻物流 夾點下方避免引入公用設施加熱物流夾點下方避免引入公用設施加熱物流7.2 7.2 三環(huán)節(jié)能量分析法三環(huán)節(jié)能量分析法 重點研究熱能在化工裝置的利用，從重點研究熱能在化工裝置的利用，從下述三個環(huán)節(jié)出發(fā)：下述三個環(huán)節(jié)出發(fā)： 能量轉換能量轉換 能量利用能量利用 能

55、量回收能量回收 夾點分析法和三環(huán)節(jié)能量分析法實夾點分析法和三環(huán)節(jié)能量分析法實際應用可參考有關文獻資料。際應用可參考有關文獻資料。 7.3 7.3 節(jié)能措施：節(jié)能措施： 7.3.1 7.3.1 改變反應工藝條件，降低工藝能耗改變反應工藝條件，降低工藝能耗 （1 1）選擇合適的反應壓力）選擇合適的反應壓力 （2 2）選擇合適的反應溫度）選擇合適的反應溫度 （3 3）提高反應轉化率，減少副反應的發(fā)生）提高反應轉化率，減少副反應的發(fā)生 可以采用選擇合適的反應壓力、反應溫度，可以采用選擇合適的反應壓力、反應溫度，也可以選擇先進的反應器或反應流程，也可也可以選擇先進的反應器或反應流程，也可以采用選擇性強、

56、轉化率高的催化劑。以采用選擇性強、轉化率高的催化劑。 （4 4）選擇先進的工藝路線和原料路線。）選擇先進的工藝路線和原料路線。 7.3.2 7.3.2 選取適宜的設備，優(yōu)化操作條件，選取適宜的設備，優(yōu)化操作條件，降低分離過程的能耗。降低分離過程的能耗。 7.3.3 7.3.3 選用高效設備和新型絕熱材料。選用高效設備和新型絕熱材料。（包括選用效率高的機泵）。（包括選用效率高的機泵）。 7.3.4 7.3.4 廢熱回收廢熱回收 7.3.5 7.3.5 在工藝全流程上要考慮熱能的逐級在工藝全流程上要考慮熱能的逐級利用，并且要避免冷熱病。利用，并且要避免冷熱病。 8.1 8.1 消防消防 8.1.1

57、 8.1.1 火災爆炸危險因素及預防措施火災爆炸危險因素及預防措施 8.1.2 8.1.2 火災危險性分類火災危險性分類 見表見表7.9.1-17.9.1-1（P578P578579)579) 7.9.1-2(P579) 7.9.1-2(P579) 8.1.3 8.1.3 廠房的耐火等級、層數(shù)和占地面積廠房的耐火等級、層數(shù)和占地面積 見表見表7.9.1-37.9.1-3（P580)P580) 8.1.4 8.1.4 防火間距防火間距 廠房的防火間距不應小于表廠房的防火間距不應小于表7.9.1-47.9.1-4（P581)P581) 設備、建筑物平面布置的防火間距不應小設備、建筑物平面布置的防火

58、間距不應小于表于表7.9.1-57.9.1-5（P582)P582) 裝置儲罐與裝置的防火間距不應小于表裝置儲罐與裝置的防火間距不應小于表7.9.1-67.9.1-6（P583)P583) 罐區(qū)內(nèi)相鄰可燃液體地上儲罐的防火間距罐區(qū)內(nèi)相鄰可燃液體地上儲罐的防火間距不應小于表不應小于表7.9.1-77.9.1-7（P583)P583) 液化烴、可燃氣體、助燃氣體的罐區(qū)內(nèi)的液化烴、可燃氣體、助燃氣體的罐區(qū)內(nèi)的防火間距不應小于表防火間距不應小于表7.9.1-87.9.1-8（P584)P584) 8.1.5 8.1.5 危險區(qū)域劃分危險區(qū)域劃分 （1 1）按爆炸性氣體混合物出現(xiàn)或釋放源釋）按爆炸性氣體

59、混合物出現(xiàn)或釋放源釋放的頻繁程度和持續(xù)時間的長短，可將爆炸放的頻繁程度和持續(xù)時間的長短，可將爆炸危險區(qū)域劃分為危險區(qū)域劃分為0 0區(qū)、區(qū)、1 1區(qū)、區(qū)、2 2區(qū)和非爆炸性危區(qū)和非爆炸性危險區(qū)險區(qū) （2 2）存在爆炸性粉塵的環(huán)境的根據(jù)其出現(xiàn)）存在爆炸性粉塵的環(huán)境的根據(jù)其出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間可劃分為的頻繁程度和持續(xù)時間可劃分為1010區(qū)、區(qū)、1111區(qū)區(qū)爆炸危險區(qū)域和非爆炸性危險區(qū)域。爆炸危險區(qū)域和非爆炸性危險區(qū)域。 8.1.6 8.1.6 其他防火設計規(guī)定其他防火設計規(guī)定 針對化工和石化行業(yè)分列了針對化工和石化行業(yè)分列了2525條規(guī)定，詳條規(guī)定，詳見見P588P588591591 8.2 8.2 勞動安全衛(wèi)生勞動安全衛(wèi)生 8.2.1 8.2.1 工藝生產(chǎn)過程的常見危險因素及職業(yè)工藝生產(chǎn)過程的常見危險因素及職業(yè)危害