浙江師范大學(xué)行知學(xué)院

第十四屆全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽浙江師范大學(xué)行知學(xué)院第十一屆化工設(shè)計競賽設(shè)計任務(wù)書2021年3月設(shè)計任務(wù)書異丙醇是一種具有重大工業(yè)應(yīng)用價值的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于油墨、涂料、藥品和電子工業(yè)等許多領(lǐng)域，尤其是異丙醇在電子工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，提供了相當可觀的市場發(fā)展空間和機遇。近年來我國異丙醇產(chǎn)能增長迅速，而國內(nèi)異丙醇需求則呈平穩(wěn)，還面臨進口產(chǎn)品的競爭。由于我國異丙醇現(xiàn)有產(chǎn)能多基于較為陳舊的工藝和裝備技術(shù)，與綠色制造水準還有相當大的差距，導(dǎo)致現(xiàn)有產(chǎn)能的市場競爭力低下，產(chǎn)能利用率處于低位。我國異丙醇行業(yè)要更好地前進，唯有遵循《中國制造2025》指出的發(fā)展方針，以創(chuàng)新驅(qū)動，發(fā)展資源多元化、低耗、高效、安全、清潔的綠色制造技術(shù)，才能迎來我國異丙醇產(chǎn)業(yè)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的前景。作為中國化工科技界將來的基礎(chǔ)和棟梁，我們化工學(xué)子應(yīng)該敢于創(chuàng)新，積極綜合運用所學(xué)的化學(xué)工程知識，探索實現(xiàn)異丙醇綠色生產(chǎn)的先進技術(shù)方案。一、設(shè)計題目為某大型化工企業(yè)設(shè)計一座異丙醇生產(chǎn)分廠或為現(xiàn)有的異丙醇生產(chǎn)分廠設(shè)計技術(shù)改造方案。相對現(xiàn)有生產(chǎn)裝置的技術(shù)水平，要求技術(shù)提升達到《中國制造2025》中提出的綠色發(fā)展2025年指標。二、設(shè)計基礎(chǔ)條件原料原料類型及原料規(guī)格由參賽隊根據(jù)資源調(diào)研結(jié)果自行確定。產(chǎn)品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其技術(shù)規(guī)格由參賽隊根據(jù)本隊的市場規(guī)劃自行擬訂。3、生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模由參賽隊根據(jù)本隊的資源規(guī)劃和市場規(guī)劃以及國家的有關(guān)政策自行確定。4、安全要求在設(shè)計中堅決貫徹安全第一的指導(dǎo)思想，從提高裝置的本質(zhì)安全性的出發(fā)，盡量采用新的安全技術(shù)和安全設(shè)計方法。5、環(huán)境要求盡量采取可行的清潔生產(chǎn)技術(shù)，從本質(zhì)上減少對環(huán)境的不利影響，并對可能造成環(huán)境污染的副產(chǎn)物提出合理的處理方案。6、公用工程與總廠公用工程系統(tǒng)集成。三、工作內(nèi)容及要求1、項目可行性論證建設(shè)意義建設(shè)規(guī)模技術(shù)方案與總廠或園區(qū)的系統(tǒng)集成方案廠址選擇與社會及環(huán)境的和諧發(fā)展（包括安全、環(huán)保和資源利用）技術(shù)經(jīng)濟分析（包括落實《中國制造2025》中提出的綠色發(fā)展2020年指標的情況）2、工藝流程設(shè)計工藝方案選擇及論證安全生產(chǎn)的保障措施先進單元過程技術(shù)的應(yīng)用集成與節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用工藝流程計算機仿真設(shè)計繪制物料流程圖和帶控制點工藝流程圖編制物料及熱量平衡計算書3、設(shè)備選型及典型設(shè)備設(shè)計典型非標設(shè)備一反應(yīng)器和塔器的工藝設(shè)計，編制計算說明書。典型標準設(shè)備一換熱器的工藝選型設(shè)計，編制計算說明書。其他重要設(shè)備的工藝設(shè)計及選型說明。編制設(shè)備一覽表。4、車間設(shè)備布置設(shè)計選擇至少一個主要工藝車間，進行車間布置設(shè)計：車間布置設(shè)計車間主要工藝管道配管設(shè)計繪制車間平面布置圖繪制車間立面布置圖運用三維工廠設(shè)計工具軟件進行車間布置和主要工藝管道的配管設(shè)計5、裝置總體布置設(shè)計對主要工藝車間、輔助車間、原料及產(chǎn)品儲存區(qū)、中心控制室、分析化驗室、行政管理及生活等輔助用房、設(shè)備檢修區(qū)、三廢處理區(qū)、安全生產(chǎn)設(shè)施、廠區(qū)內(nèi)部道路等進行合理的布置，并對方案進行必要的說明。裝置布置設(shè)計。繪制裝置平面布置總圖。運用三維工廠設(shè)計工具軟件進行工廠布置設(shè)計。6、經(jīng)濟分析與評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)調(diào)研獲得的經(jīng)濟數(shù)據(jù)（可以參考以下價格數(shù)據(jù)）對設(shè)計方案進行經(jīng)濟分析與評價：304不銹鋼設(shè)備：18000元/噸。中低壓（M4MPa）碳鋼設(shè)備：6000元/噸。高壓碳鋼設(shè)備價格：9000元/噸。其它特殊不銹鋼按市場調(diào)研數(shù)據(jù)定價。低壓蒸汽（0.8MPa）：200元/噸。中壓蒸汽（4MPa）：240元/噸。電：0.75元/千瓦時。工藝軟水：10元/噸。冷卻水：1元/噸。污水處理費:5元/噸（COD<500）。人工平均成本：10000元/月?人（包括五險一金）。技術(shù)來源：知識產(chǎn)權(quán)費用。7、參賽作品應(yīng)提交的材料7.1必須提交的基本材料項目可行性報告（篇幅控制在50頁以內(nèi)），內(nèi)容、項目總體符合《設(shè)計文檔質(zhì)量評分細則》要求。初步設(shè)計說明書（包括設(shè)備一覽表、物料平衡表等各種相關(guān)表格），內(nèi)容、項目總體符合《設(shè)計文檔質(zhì)量評分細則》要求。典型設(shè)備（標準設(shè)備和非標設(shè)備）工藝設(shè)計計算說明書（若采用相關(guān)專業(yè)軟件進行設(shè)備計算和分析，則必須同時提供計算結(jié)果和計算模型的源程序），具體內(nèi)容項目符合《設(shè)計文檔質(zhì)量評分細則》要求。。設(shè)計圖集（必須包括PFD和PID圖、總圖），內(nèi)容、項目總體符合《工程圖紙質(zhì)量評分細則》要求。工藝流程的模擬及流程優(yōu)化計算結(jié)果和模擬源程序，包括工藝全流程模擬、反應(yīng)器模型設(shè)計和分離過程設(shè)計，內(nèi)容、項目總體符合《現(xiàn)代設(shè)計方法評分細則》要求。7.2計入作品評分的材料1）若進行危險性和可操作性（HAZOP）分析，請?zhí)峁┫嚓P(guān)的文檔（若采用專業(yè)軟件實施，請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計源文件）。2）若進行能量集成與節(jié)能技術(shù)運用，則提供相關(guān)的結(jié)果（若采用專業(yè)軟件計算，請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計源文件）。3）若采用專業(yè)軟件進行過程成本的估算和經(jīng)濟分析評價，請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計源文件。4）若采用專業(yè)軟件進行容器類設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，請?zhí)峁┠茉谠撥浖脚_上打開的設(shè)計源文件。5）能在所采用的三維工廠設(shè)計工具軟件平臺上打開的車間布置和裝置總體設(shè)計源文件。注：設(shè)計說明書均要求用MS-W