1、第二章第二章 工藝流程設計工藝流程設計Chart 2 Process flow design工藝流程設計的重要性：工藝流程設計的重要性： 工藝流程設計是化工工藝設計的核心工藝流程設計是化工工藝設計的核心。 工藝流程設計和車間布置設計決定整個裝置的基本面貌；工藝流程設計和車間布置設計決定整個裝置的基本面貌； 工藝流程設計與設備的設計選型與布置，工藝計算和管路設計密工藝流程設計與設備的設計選型與布置，工藝計算和管路設計密切相關。切相關。工藝流程設計的過程：工藝流程設計的過程： 工藝流程設計開始于工藝流程設計開始于可行性研究，可行性研究，完善于完善于初步設計、擴大初步設初步設計、擴大初步設計和施工圖

2、計和施工圖設計各個階段。設計各個階段。 工藝流程設計貫穿于整個設計過程中，是由淺入深、由定性而定工藝流程設計貫穿于整個設計過程中，是由淺入深、由定性而定量逐步分階段地進行的。量逐步分階段地進行的。工藝流程設計：工藝流程設計：通過工藝流程圖的形式，形象的反應了化工生產從原料進入到通過工藝流程圖的形式，形象的反應了化工生產從原料進入到產品輸出過程產品輸出過程包括物料和能量的變化，物料的流向以及生產中所經歷的工藝過程包括物料和能量的變化，物料的流向以及生產中所經歷的工藝過程和使用的設備儀表和使用的設備儀表工藝流程圖概括了整個生產過程的全貌工藝流程圖概括了整個生產過程的全貌2.1 生產方法和工藝流程的

3、選擇生產方法和工藝流程的選擇2.2 工藝流程設計工藝流程設計2.3 工藝流程圖工藝流程圖2.4 典型設備的自控方案典型設備的自控方案2.5工藝流程圖計算機繪制軟件工藝流程圖計算機繪制軟件 重點：重點：原料路線的選擇；工藝流程選擇及設計；工藝流程原料路線的選擇；工藝流程選擇及設計；工藝流程圖的類型。圖的類型。 難點：難點：典型設備的自控方案。典型設備的自控方案。 在化工產品成本中，原料費用一般占有在化工產品成本中，原料費用一般占有相相當高的比例（如當高的比例（如6070），不同原料自，不同原料自然會有不同的工藝路線，同一原料也會有好幾然會有不同的工藝路線，同一原料也會有好幾種工藝路線，它們的技術

4、經濟指標也不相同。種工藝路線，它們的技術經濟指標也不相同。因此必須通過對比，得出最佳方案。因此必須通過對比，得出最佳方案。 補充：原料路線的選擇補充：原料路線的選擇l原料來源的可靠性原料來源的可靠性l化工生產過程大部分是連續生產，進行正常生產化工生產過程大部分是連續生產，進行正常生產的基本條件是原料的穩定供應。的基本條件是原料的穩定供應。l在選擇原料時，必須考慮資源的儲藏量是否豐富，在選擇原料時，必須考慮資源的儲藏量是否豐富，開采和運輸條件如何開采和運輸條件如何l如果所用的原料是其它企業的產品時，則應考慮如果所用的原料是其它企業的產品時，則應考慮該企業的發展前景，它是否能保證本企業的需要該企業

5、的發展前景，它是否能保證本企業的需要原料路線的選擇原則是什么？原料路線的選擇原則是什么？l盡可能選擇當地或附近的原料盡可能選擇當地或附近的原料l既可確保來源，又能減少運輸費用和貨運量。既可確保來源，又能減少運輸費用和貨運量。l經濟性經濟性l經濟性是指采用不同的原料路線所造成的經濟效果，而經濟性是指采用不同的原料路線所造成的經濟效果，而不能只看原料本身價格的高低。不能只看原料本身價格的高低。在選擇原料時，必須考慮該種原料是否符合技術要求。在選擇原料時，必須考慮該種原料是否符合技術要求。 所選擇的原料路線最好是沒有副產物或副產物較少的。所選擇的原料路線最好是沒有副產物或副產物較少的。 l 資源利用

6、的合理性資源利用的合理性l從整體利益出發，根據國家的資源政策合理利用資源從整體利益出發，根據國家的資源政策合理利用資源l也要努力開拓低品位礦產資源合理利用的方法。也要努力開拓低品位礦產資源合理利用的方法。 當幾種原料在原則上都符合以上要求時，當幾種原料在原則上都符合以上要求時，以選擇投資少、成本較低，而勞動生產率較高的原料為宜。以選擇投資少、成本較低，而勞動生產率較高的原料為宜。 舉例：舉例：煤、石油和天然氣煤、石油和天然氣是化學工業特別是有機化學是化學工業特別是有機化學工業的基礎礦產資源。工業的基礎礦產資源。上世紀三、四十年代以后，上世紀三、四十年代以后，化化工生產逐漸工生產逐漸由以煤為基礎

7、轉為以石油為基礎由以煤為基礎轉為以石油為基礎。知道為什么嗎？ 答案：答案：就是由于石油是液態原料，就是由于石油是液態原料，開采和運輸都開采和運輸都比較方便和經濟比較方便和經濟，從性質上說含氫量較高，更宜從性質上說含氫量較高，更宜于用來生產有機化工原料于用來生產有機化工原料，使生產經濟性明顯地，使生產經濟性明顯地優于原來的煤化工生產。優于原來的煤化工生產。技術可行性經濟合理性供需可能性工藝路線工藝路線通常指生產方法。通常指生產方法。 可以用不同原料、不同生產方法，不同工藝流程生產同一產品。可以用不同原料、不同生產方法，不同工藝流程生產同一產品。 化工設計中遇到的大多數是化工設計中遇到的大多數是已

8、有工藝路線的工藝流程設計已有工藝路線的工藝流程設計。工藝技術路線工藝技術路線選擇選擇 在各種可能的工藝技術路線中，經過比較在各種可能的工藝技術路線中，經過比較確定一條效果最好確定一條效果最好的的工藝技術路線為擬建項目采用。工藝技術路線為擬建項目采用。 此項工作是項目可行性研究工作的此項工作是項目可行性研究工作的核心核心。 2.1 工藝路線的確定工藝路線的確定一、確定工藝路線應考慮的因素一、確定工藝路線應考慮的因素 技術可行性技術可行性實驗室研究項目實驗室研究項目的工程化的工程化 經濟合理性經濟合理性經濟效益、社會效益和經濟效益、社會效益和環境效益環境效益 原料的純度及來源原料的純度及來源如如礦

9、石的品位礦石的品位等等 公用公用工程中的工程中的水源及電力供應水源及電力供應缺水地區缺水地區 環境保護環境保護三廢的產三廢的產生和處理生和處理 安全生產安全生產從從設備上、技術上、管理上設備上、技術上、管理上保障安全保障安全 符合符合國家相關政策法規國家相關政策法規以上各項以上各項一票否決一票否決，必須對各項仔細審查，以免造成重大損失。，必須對各項仔細審查，以免造成重大損失。二、工藝路線選擇的原則二、工藝路線選擇的原則1. 先進性先進性指指技術上先進技術上先進和和經濟上合理經濟上合理可行，具體包括基建投資、產品成可行，具體包括基建投資、產品成本、消耗定額和勞動生產率等方面的內容，應選擇本、消耗

10、定額和勞動生產率等方面的內容，應選擇物料損耗小、循環物料損耗小、循環量少，能耗少和回收利用好的生產方法。量少，能耗少和回收利用好的生產方法。2. 可靠性可靠性指所選擇的指所選擇的生產方法生產方法和和工藝流程是否成熟可靠工藝流程是否成熟可靠。對于尚在。對于尚在試驗階試驗階段段的新技術、新工藝、新設備應慎重對待。的新技術、新工藝、新設備應慎重對待。 可靠性是工藝技術路線選擇的首要原則。可靠性是工藝技術路線選擇的首要原則。在選擇工藝技術路線時，應考慮獲得此生產方法的技術資料是否有困難、特在選擇工藝技術路線時，應考慮獲得此生產方法的技術資料是否有困難、特殊設備的設計和加工制造是否可能，以及該種生產方法

11、是否成熟等，殊設備的設計和加工制造是否可能，以及該種生產方法是否成熟等，決不能決不能把沒有通過嚴格的科學鑒定的試驗性工藝技術應用到生產性企業中把沒有通過嚴格的科學鑒定的試驗性工藝技術應用到生產性企業中。 如何判斷工藝技術路線的可靠性？如何判斷工藝技術路線的可靠性？ 主要從流程是否通暢、生產是否安全，主要從流程是否通暢、生產是否安全，工藝是否穩定，消耗定額、生產能力、產品工藝是否穩定，消耗定額、生產能力、產品質量和三廢排放能否穩定可靠地達到預定指質量和三廢排放能否穩定可靠地達到預定指標來判斷。標來判斷。 如何開展可靠性的評價？如何開展可靠性的評價？ 在可行性研究中，可以通過對已投產的同在可行性研

12、究中，可以通過對已投產的同類項目進行現場考察，并搜集較長時間的實際類項目進行現場考察，并搜集較長時間的實際生產數據來進行判斷，不可只憑文獻報道的資生產數據來進行判斷，不可只憑文獻報道的資料、數據或口說無憑的介紹來決定。料、數據或口說無憑的介紹來決定。 第一節第一節 生產方法和工藝流程的選擇生產方法和工藝流程的選擇 3. 合理性合理性結合國情結合國情中國是發展中國中國是發展中國家家在工廠設計時不僅要在工廠設計時不僅要從技術觀點考慮，從技術觀點考慮，也應也應結合中國具體國情：結合中國具體國情：(1) 中國人的中國人的消費水平消費水平及各種及各種化工產品的消費趨勢化工產品的消費趨勢；(2) 中國化工

13、中國化工機械設備及電氣儀表的制造能力機械設備及電氣儀表的制造能力；(3) 中國化工生產所用的原材料設備所用中國化工生產所用的原材料設備所用金屬材料供應情況金屬材料供應情況；(4) 中國中國環境保護的有關規定環境保護的有關規定和和三廢排放三廢排放情況；情況；(5) 勞動就業與化工勞動就業與化工生產自動化生產自動化關系；關系；(6) 資金籌措與外匯貯備情況。資金籌措與外匯貯備情況。在生產方法和工藝流程論證中需在生產方法和工藝流程論證中需全面衡量，綜合考慮全面衡量，綜合考慮三項原則。三項原則。技術上先進、經濟上合理技術上先進、經濟上合理三、工藝路線確定的步驟三、工藝路線確定的步驟1. 搜集資料，調查

14、研究搜集資料，調查研究搜集搜集國內外同類生產廠國內外同類生產廠的相關資料：的相關資料： 工藝路線的特點、投資情況、生產運營情況；工藝路線的特點、投資情況、生產運營情況； 設備制造的設備制造的難易程度及維修保養難易程度及維修保養要求；要求； 原材料和公用工程單耗、產品質量、三廢治理；原材料和公用工程單耗、產品質量、三廢治理； 安全和勞動保護措施等。安全和勞動保護措施等。2. 原料路線的選擇原料路線的選擇根據當地根據當地資源情況資源情況，原料的，原料的運輸情況運輸情況，不同原料引發出來的反，不同原料引發出來的反應條件、轉化率；不同原料應條件、轉化率；不同原料主、副反應的產品是否滿足需要主、副反應的

15、產品是否滿足需要等決定等決定原料路線。原料路線。 幾種工藝路線在國內外的幾種工藝路線在國內外的采用情況及發展趨勢采用情況及發展趨勢； 產品的產品的質量指標及產品規格情況質量指標及產品規格情況； 生產能力及產品規格；生產能力及產品規格； 原材料、能量消耗情況；原材料、能量消耗情況； 建設費用及產品成本；建設費用及產品成本； 三廢的產生及治理情況；三廢的產生及治理情況； 安全生產與勞動保護措施；安全生產與勞動保護措施； 其他特殊情況。其他特殊情況。3. 落實設備落實設備4. 全面對比全面對比確定工藝流程和生產方法確定工藝流程和生產方法工藝流程設計工藝流程設計在確定原料路線和工藝路在確定原料路線和工

16、藝路線基礎上，使操作過程線基礎上，使操作過程和選用設備型和選用設備型式式具體化具體化的過程。的過程。工藝流程設計成果工藝流程設計成果工藝流程設計圖。工藝流程設計圖。2.2 工藝流程設計工藝流程設計工藝流程工藝流程也稱也稱加工加工流程流程或或生產過程生產過程，是按原材料投入到成品生產，是按原材料投入到成品生產順序，連續地通過設備或管道進行的加工過程。順序，連續地通過設備或管道進行的加工過程。一、工藝流程設計的任務一、工藝流程設計的任務 確定生產流程中各生產過程的確定生產流程中各生產過程的具體內容、順序和組合方式具體內容、順序和組合方式由原由原料制成產品；料制成產品； 繪制各設計階段的繪制各設計階

17、段的工藝流程圖工藝流程圖圖解的形式表示生產過程。圖解的形式表示生產過程。工藝流程設計應解決的問題：工藝流程設計應解決的問題：(1) 確定整個確定整個流程的組成流程的組成； (2) 確定每個確定每個過程或工序的組成過程或工序的組成；(3) 確定操作條件；確定操作條件；(4) 控制方案的確定；控制方案的確定；(5) 合理利用原料及能量；合理利用原料及能量； (6) 制定三廢的治理方法。制定三廢的治理方法。(7) 制定安全生產措施。制定安全生產措施。二、工藝流程設計方法二、工藝流程設計方法從工藝角度進行流程設從工藝角度進行流程設計計 一般工藝流程部分為四個重要部分，即：一般工藝流程部分為四個重要部分

18、，即：原料預處理原料預處理、反應過程反應過程、產物的后處理產物的后處理(分離純化分離純化)、三廢處理三廢處理。原料原料原料原料貯存貯存進料進料預處理預處理反反應應產品產品分離分離產品產品精制精制貯存貯存包裝包裝產品產品 工藝流程設計須以工藝流程設計須以反應過程為中心。反應過程為中心。 反應器類型及操作方式反應器類型及操作方式 (連續、間歇連續、間歇)反應的動力學特性、物料反應的動力學特性、物料特性、工藝條件特性、工藝條件 能量供給、移出方式能量供給、移出方式反應器結構設計和輔助設施。反應器結構設計和輔助設施。 催化反應催化反應催化反應方式和催化劑的選擇。催化反應方式和催化劑的選擇。確定主反應裝

19、置，可參考確定主反應裝置，可參考文獻、資料、中試結果或已工業化裝置。文獻、資料、中試結果或已工業化裝置。(2) 原料預處理過程原料預處理過程主反應對原料提出要求：如純度、溫度、壓力以及加料方式等。主反應對原料提出要求：如純度、溫度、壓力以及加料方式等。(1) 確定主確定主反反應裝置應裝置(3) 產物后處理產物后處理 副反應的發生副反應的發生乙烯裂解反應物乙烯裂解反應物 受反應時間或化學平衡限制，產物中存在過剩組分受反應時間或化學平衡限制，產物中存在過剩組分如合成如合成NH3、尿素過程中，過量、尿素過程中，過量H2、NH3 有害有害雜質凈化雜質凈化合成氣的脫硫、脫合成氣的脫硫、脫碳碳 產物中有復

20、雜的聚集狀態，也產物中有復雜的聚集狀態，也增加了后處理過程。增加了后處理過程。預熱預熱(冷冷)汽化汽化干燥干燥粉碎篩分粉碎篩分提純精制提純精制混合混合配制配制壓縮等壓縮等根據原料性質、處理方法不同可根據原料性質、處理方法不同可選不同的裝置及輸送方式。選不同的裝置及輸送方式。如連續催化重整裝置的原料預處如連續催化重整裝置的原料預處理過程：理過程：泵送、換熱、加熱爐加泵送、換熱、加熱爐加熱、預加氫、預脫砷和預分餾熱、預加氫、預脫砷和預分餾等。等。(4) 三廢處理三廢處理三廢：廢氣、廢液、廢渣三廢：廢氣、廢液、廢渣 所含有害物質在排放前應該所含有害物質在排放前應該達到排放標準達到排放標準相關政策法規

21、相關政策法規! 盡量綜合利用，變廢為寶；盡量綜合利用，變廢為寶； 污染問題不解決，不允許投產。污染問題不解決，不允許投產。(5) 其他相關措施及設計其他相關措施及設計 確定公用工程的配套措施確定公用工程的配套措施動力電、水、蒸汽、壓縮空氣動力電、水、蒸汽、壓縮空氣、冷、冷凍、電熱、氮氣等。凍、電熱、氮氣等。 確定操作條件和控制方案確定操作條件和控制方案控制方案和控制儀表。控制方案和控制儀表。 制定安全生產措施制定安全生產措施對開車、停車、長期運對開車、停車、長期運轉及檢修中，可能轉及檢修中，可能存在的不安全因素進行分析，制訂切實可靠的安全措施。存在的不安全因素進行分析，制訂切實可靠的安全措施。

22、 保溫、防腐的設計保溫、防腐的設計對需要保溫、防腐的設對需要保溫、防腐的設備進行設計。備進行設計。化工設計電子課件三、工藝流程設計的基本方法三、工藝流程設計的基本方法 方案比較方案比較基本前提基本前提原始信息不變原始信息不變 溫度溫度壓力壓力流量流量流速流速判斷依據判斷依據產品收率產品收率原材料單耗原材料單耗能量單耗能量單耗產品成本產品成本工程投資工程投資環保、安全、環保、安全、占地面積等占地面積等化工設計電子課件硝化硝化分層分層混酸混酸氯苯氯苯廢酸廢酸層層出售出售硝基硝基物層物層送精制送精制硫酸硫酸未反應硝酸未反應硝酸硝基氯苯硝基氯苯硝化硝化分層分層混酸混酸廢酸廢酸層層出售出售硝基硝基物層物

23、層送精制送精制萃取萃取分層分層氯苯氯苯混合混合料料萃取廢萃取廢酸層酸層圖圖1. 硝化硝化-分層方案分層方案圖圖2. 硝化硝化-分層分層-萃取方案萃取方案已知混酸組成：HNO3為47%，H2SO4為49%，H2O為4%。氯苯與混酸中的HNO3的摩爾分數為1:1.1。硝化溫度為80，硝化時間為3h，硝化廢酸中含硝酸1.6%，含混合硝基氯苯為獲得混合硝基氯苯量的1%。實例比較：實例比較：用混酸硝化氯苯，制備混合硝基氯苯。用混酸硝化氯苯，制備混合硝基氯苯。2.3 工藝流程圖工藝流程圖一、流程圖的分類和用途一、流程圖的分類和用途1. 方框流程圖方框流程圖（block flowsheet） 根據選定工藝路

24、線，對工藝流程進行根據選定工藝路線，對工藝流程進行概念性設計時概念性設計時完成的流程圖，不完成的流程圖，不編入設計文件，多用于編入設計文件，多用于項目建議書、可行性研究報告項目建議書、可行性研究報告等。等。 一般用一般用方框、文字方框、文字表示一個單元，用表示一個單元，用箭頭表示物流方向箭頭表示物流方向，表示化學加，表示化學加工過程的輪廓。工過程的輪廓。 工藝流程圖工藝流程圖把各個生產單把各個生產單元按照元按照一定的目的要求一定的目的要求，有機地組合，有機地組合在一起，形成一個在一起，形成一個完整的生產工藝過程完整的生產工藝過程，并用圖形描繪出來。，并用圖形描繪出來。 不同設計階段流程圖的不同

25、設計階段流程圖的內容、重點和深度內容、重點和深度也有所不同。也有所不同。 定性定性標出由原料轉化成產品的標出由原料轉化成產品的變化、流向變化、流向以及所采用的各種化工單以及所采用的各種化工單元及設備，供設計開始時元及設備，供設計開始時工藝方案討論工藝方案討論。2. 工藝流程草圖工藝流程草圖（simplified flowsheet） 設計初始階段用來表達整個設計初始階段用來表達整個工廠或車間生產流程工廠或車間生產流程的圖樣的圖樣，不編入設計不編入設計文件。文件。圖圖2-1 脫硫系統工藝方案流程圖脫硫系統工藝方案流程圖1一羅茨鼓風機；2一脫硫塔；3一氨水槽；4-1、4-2一氨水泵；5一空氣鼓風機

26、；6一再生塔；7一除塵塔物料流程物料流程：全部物料和一部分動：全部物料和一部分動力的流程管線，其流向用箭頭表示，力的流程管線，其流向用箭頭表示，并加以必要的文字說明（如原料自并加以必要的文字說明（如原料自貯糟來，廢水去下水道等）。貯糟來，廢水去下水道等）。圖例圖例： 圖例中只須標出管線圖例。圖例中只須標出管線圖例。閥門、儀表等無須標出。其位置一閥門、儀表等無須標出。其位置一般般在圖紙的右上方在圖紙的右上方。設備一覽表設備一覽表：設備一覽表的作用：設備一覽表的作用一般是表示出工藝流程圖中所有設一般是表示出工藝流程圖中所有設備的名稱、數量、規格和材料等，備的名稱、數量、規格和材料等，其位置其位置一

27、般在圖紙的右下方、圖簽一般在圖紙的右下方、圖簽的上部，由下往上寫的上部，由下往上寫。3. 工藝物料流程圖工藝物料流程圖（process flowsheet） 完成物料衡算和熱量衡算后，以完成物料衡算和熱量衡算后，以圖形與表格的形式圖形與表格的形式反映物料衡算和反映物料衡算和熱量衡算的結果，即繪制工藝物料流程圖熱量衡算的結果，即繪制工藝物料流程圖 工藝物料流程圖工藝物料流程圖列入初步設計階段的設計文件列入初步設計階段的設計文件，為設計審查提供資，為設計審查提供資料。也作為生產操作和技術改造的參考資料料。也作為生產操作和技術改造的參考資料設計檔案資料設計檔案資料。工藝物料流程圖中：工藝物料流程圖中

28、： 采用常用圖例表示出采用常用圖例表示出主要工藝設備及部分關鍵的輔助設備主要工藝設備及部分關鍵的輔助設備；用箭；用箭頭表示物流方向，標注工藝設備位號和名稱；頭表示物流方向，標注工藝設備位號和名稱； 用用表格表示出各物流的表格表示出各物流的T、p、Vs、組成、組成；在有熱量變化的設備；在有熱量變化的設備旁，標出熱量計算值。旁，標出熱量計算值。 物料表物料表包括物料名稱、質量流量、質量分數、摩爾流量和摩爾分包括物料名稱、質量流量、質量分數、摩爾流量和摩爾分率。有時還列出物料的某些參數如溫度、壓力、密度等。率。有時還列出物料的某些參數如溫度、壓力、密度等。 完成完成設備設計計算，確定控制方案設備設計

29、計算，確定控制方案，即可繪制初步設計階段帶控制點，即可繪制初步設計階段帶控制點工藝流程圖。并作為設計成果編入初步設計階段的設計文件中。工藝流程圖。并作為設計成果編入初步設計階段的設計文件中。在帶控制點的工藝流程圖中：在帶控制點的工藝流程圖中：(1) 用圖例表示出用圖例表示出全部工藝設備、工藝物料管道、輔助管道全部工藝設備、工藝物料管道、輔助管道。(2) 表示表示出工藝物料和輔助出工藝物料和輔助管道的流向及工藝物料管道上的閥門管道的流向及工藝物料管道上的閥門、異、異徑管等管件，徑管等管件，不畫不畫法蘭、彎頭、三通等一般管件。法蘭、彎頭、三通等一般管件。(3) 表示出工藝參數（溫度、壓力、流量、液

30、位、物料組成、濃度表示出工藝參數（溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度等）的等）的測量點自動控制方案測量點自動控制方案。4. 帶控制點工藝流程圖（帶控制點工藝流程圖（process and control flowsheet）帶控制點的帶控制點的工藝流程圖工藝流程圖初步設計階段帶控制點工藝流程圖初步設計階段帶控制點工藝流程圖施工設計階段帶控制點工藝流程圖施工設計階段帶控制點工藝流程圖也稱管道及儀表流程圖也稱管道及儀表流程圖(PID圖圖)(4) 標注全部標注全部設備的位號和名稱設備的位號和名稱。(5) 表示表示出全部管道的出全部管道的管道代號、管徑、材料、保溫管道代號、管徑、材料、保溫等。等。

31、5. 管道儀表流程圖（管道儀表流程圖（piping and instrument diagram）施工階段施工階段工藝流程圖工藝流程圖 PID圖，圖，PI圖，圖， PID圖是圖是以車間以車間(裝置裝置)或工段或工段為主項進行繪制，原則上一個車間或為主項進行繪制，原則上一個車間或工段繪一張圖，如流程復雜可分成數張，但仍算一張圖，使用同工段繪一張圖，如流程復雜可分成數張，但仍算一張圖，使用同一圖號。一圖號。 所有工藝流程圖所有工藝流程圖不按精確比例繪制不按精確比例繪制，一般設備，一般設備(機器機器)圖例只取相對圖例只取相對比例。比例。 設備設備名稱、位號和參數；名稱、位號和參數；接管和連接形式接管

32、和連接形式；設備安裝標高設備安裝標高； 配管配管所有工藝、公所有工藝、公用工程用工程管線規格、取樣點位置管線規格、取樣點位置。 儀表儀表與儀表配管與儀表配管包括調節閥、旁通閥、安全閥；儀表沖洗、包括調節閥、旁通閥、安全閥；儀表沖洗、吹掃等。吹掃等。各種不同版本，對應不同的深度各種不同版本，對應不同的深度根據不同的情況減少版次根據不同的情況減少版次化工工藝設計施工圖內容和深度統一規定化工工藝設計施工圖內容和深度統一規定HG/T 20519-2009圖紙規格和圖幅：圖紙規格和圖幅：一般采用一般采用0號標準圖紙；也可用號標準圖紙；也可用1號標準圖紙；號標準圖紙；但對于同一裝置只能用一種規格的圖紙但對

33、于同一裝置只能用一種規格的圖紙31！線條和比例：線條和比例：線條寬度推薦值如表線條寬度推薦值如表2-1所示所示31！文字和字母的標注：文字和字母的標注：勻稱、工整，采用工程字；勻稱、工整，采用工程字；漢字高度；指數、分數、注腳尺寸的數字字體；漢字高度；指數、分數、注腳尺寸的數字字體；31！、！、34！備注欄、詳圖和表格：備注欄、詳圖和表格：流程圖的右側，一般為備注欄、詳圖和表格的區域；流程圖的右側，一般為備注欄、詳圖和表格的區域；34！圖面布置：圖面布置：順流程從左至右排布，也順應管道連接走向；順流程從左至右排布，也順應管道連接走向；塔、反應器、儲罐、換熱器、加熱爐；塔、反應器、儲罐、換熱器、

34、加熱爐；泵、壓縮機、鼓風機、振動機械、離心機、運輸設備、稱量設備；泵、壓縮機、鼓風機、振動機械、離心機、運輸設備、稱量設備；沒有安裝高度的設備；沒有安裝高度的設備；有安裝高度的設備有安裝高度的設備 34！二、工藝流程圖繪制內容及表示方法二、工藝流程圖繪制內容及表示方法以以PID圖為例圖為例1. PID圖的組成圖的組成(1) 設備圖形及管線、管件設備圖形及管線、管件：將各設備按工藝流程順序，表示在同一將各設備按工藝流程順序，表示在同一平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點符號平面上，配以連接的主輔管線及管件、閥門、儀表控制點符號等。等。(2) 標注：標注：設備位號、名稱，管道號、管徑

35、及管道等級，管段編號，設備位號、名稱，管道號、管徑及管道等級，管段編號，儀表控制點圖形符號、字母代號、儀表位號，必要尺寸、數據儀表控制點圖形符號、字母代號、儀表位號，必要尺寸、數據等。等。(3) 圖例：圖例：對流程圖中所采用的代號、符號及其他標注的說明，有時對流程圖中所采用的代號、符號及其他標注的說明，有時還有設備位號的索引等。還有設備位號的索引等。(4) 標題欄：標題欄：注寫圖名、圖號、設計項目、設計階段等。注寫圖名、圖號、設計項目、設計階段等。圖2-4圖2-52. 設備的表示方法設備的表示方法(1) 設備的畫法設備的畫法 圖例：圖例：參照表參照表2-2，按比例用細實線按比例用細實線繪制。繪

36、制。 相對位置：設備間高低和樓面高低相對位置，一般也相對位置：設備間高低和樓面高低相對位置，一般也按比例繪制按比例繪制。 相同系統相同系統(或設備或設備)的處理：兩個或兩個以上相同的系統的處理：兩個或兩個以上相同的系統(或設備或設備)，一，一般般應全部畫出應全部畫出。(2) 設備的標注設備的標注 標注的內容：設備在圖上應標注標注的內容：設備在圖上應標注位號位號及及名稱名稱。 標注的方式：設備位號、名稱一般標注在相應設備圖形上方或下標注的方式：設備位號、名稱一般標注在相應設備圖形上方或下方。方。T- A設備位號線設備位號線相同設備尾號相同設備尾號設備順序號設備順序號主項代號主項代號/工序編號工序

37、編號設備分類設備分類35！P301A序號序號設備名稱設備名稱代號代號序號序號設備名稱設備名稱代號代號1塔塔T7火炬、煙囪火炬、煙囪S2泵泵P8換熱器換熱器E3壓縮機、鼓風機壓縮機、鼓風機C9起重機起重機L4反應器反應器R10攪拌器攪拌器M5容器容器(儲槽、儲罐儲槽、儲罐)V11稱量設備稱量設備W6工業爐工業爐F12其他設備其他設備X常用設備代號常用設備代號(1) 管道的畫法管道的畫法 3. 管道的畫法及標注管道的畫法及標注一般應畫出一般應畫出所有工藝材料和輔助物料的管道所有工藝材料和輔助物料的管道。主工藝物料管道用主工藝物料管道用粗實線粗實線，輔助管線用，輔助管線用中實線中實線，儀表及信號傳輸

38、管，儀表及信號傳輸管線用線用細實線或細虛線繪制細實線或細虛線繪制。管道儀表流程圖管道和管件圖形符號管道儀表流程圖管道和管件圖形符號HG/T 20559.3-93具體畫法具體畫法40！本流程圖與其他流程圖連接的物料管道來自不同圖號的圖紙上時，如圖所示。本流程圖與其他流程圖連接的物料管道來自不同圖號的圖紙上時，如圖所示。框中寫明連接圖的框中寫明連接圖的圖號圖號【包括工序（主項）編號、文件類別號和文件順序號包括工序（主項）編號、文件類別號和文件順序號（或圖紙張號）（或圖紙張號）】，上方則注明物料上方則注明物料來向或去向的來向或去向的設備位號或管段號設備位號或管段號。 (2) 管道的標注管道的標注 一

39、般橫向管道標注在一般橫向管道標注在管道上方管道上方，豎向管道（直管）標注在，豎向管道（直管）標注在管道左邊管道左邊。 分段注明流體代號、管道代號、管徑、管道等級及絕熱（隔聲）代號分段注明流體代號、管道代號、管徑、管道等級及絕熱（隔聲）代號 管道代號管道代號 管道號：物料代號管道號：物料代號+主項代號主項代號+管道分段順序號（管段順序號）管道分段順序號（管段順序號） 主項代號主項代號工段或工序工段或工序代號，用一位或兩位數字表示。代號，用一位或兩位數字表示。 管道順序號管道順序號按工藝流程順序用兩位數字按工藝流程順序用兩位數字01，02等編號。等編號。 物料代號一般以物料的物料代號一般以物料的英

40、文名稱的首字母英文名稱的首字母大寫表示。大寫表示。 管徑管徑管徑一般標注管徑一般標注公稱直徑公稱直徑，公制管以，公制管以mm單位，只標數字單位，只標數字，DN25，標注標注25；英制管以英寸為單位，需標注英寸符號，如；英制管以英寸為單位，需標注英寸符號，如1/2 、4 等。等。 管道等級管道等級為為簡化管道及管件規格簡化管道及管件規格，使管道組成件標準化，將各種管道組成，使管道組成件標準化，將各種管道組成件按公稱壓力、管道材料等級和管道材質三個參數適當分級。件按公稱壓力、管道材料等級和管道材質三個參數適當分級。如如A1AA1A：A A 公稱壓力等級代號公稱壓力等級代號1 管道材料等級順序號，九

41、個不同系列的管道材料等級；管道材料等級順序號，九個不同系列的管道材料等級；A 管道材質類別代號管道材質類別代號41！HG/T 20519.6-2009AG用于ASME標準壓力等級代號代號代號功能類型功能類型備注備注代號代號功能類型功能類型備注備注HCPDE保溫保溫保冷保冷人身防護人身防護防結露防結露電伴熱電伴熱采用保溫材料采用保溫材料采用保冷材料采用保冷材料采用保溫材料采用保溫材料采用保冷材料采用保冷材料采用電熱帶和保采用電熱帶和保溫材料溫材料SWOJN蒸汽伴熱蒸汽伴熱熱水伴熱熱水伴熱熱油伴熱熱油伴熱夾套伴熱夾套伴熱隔聲隔聲采用蒸汽伴管和保溫材料采用蒸汽伴管和保溫材料采用熱水伴管和保溫材料采用

42、熱水伴管和保溫材料采用熱油伴管和保溫材料采用熱油伴管和保溫材料采用夾套管和保溫材料采用夾套管和保溫材料采用隔聲材料采用隔聲材料 隔熱代號隔熱代號管道的管道的使用溫使用溫度范圍度范圍及及隔熱隔音功能隔熱隔音功能類型，以英文字類型，以英文字母和數字或英文字母給以標注。母和數字或英文字母給以標注。絕熱及隔聲代號絕熱及隔聲代號HG/T 20519.2-20094. 管件和閥門的圖形符號管件和閥門的圖形符號一般連接件，如法蘭、三通、彎頭、管接頭等，若無特殊需要不一般連接件，如法蘭、三通、彎頭、管接頭等，若無特殊需要不予畫出。豎管上的閥門在圖上的高低位置應大致符合實際高度。予畫出。豎管上的閥門在圖上的高低

43、位置應大致符合實際高度。HG/T 20519.2-200943-44！5. 儀表控制點儀表控制點 在相應管道在相應管道大致安裝位置大致安裝位置標注儀表及控制點。標注儀表及控制點。 儀表控制點標注包括儀表控制點標注包括圖形符號、字母代號和儀表位號圖形符號、字母代號和儀表位號三部分。三部分。(1) 圖形符號圖形符號 儀表的圖形符號為直徑約儀表的圖形符號為直徑約10mm的細線的細線圓；圓； 執行器的圖形符號由調節機構和執行機構兩部分組合而成。執行器的圖形符號由調節機構和執行機構兩部分組合而成。(2) 字母代號字母代號表示被測變量和儀表示被測變量和儀表功能表功能過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號過

44、程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號HG/T 20505-2000字字母母第一字母第一字母后繼字母后繼字母字字母母第一字母第一字母后繼字母后繼字母被測變量或被測變量或初始變量初始變量修飾詞修飾詞功能功能被測變量或被測變量或初始變量初始變量修飾詞修飾詞功能功能A AB BC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL LM M分析分析噴嘴火焰噴嘴火焰電導率電導率密度密度電壓電壓流量流量尺度尺度手動手動電流電流功率功率時間或時間程序時間或時間程序物位物位水分或濕度水分或濕度差比差比掃描掃描報警報警供選用供選用控制控制檢出元件檢出元件玻璃玻璃指示指示自動自動. .手動操作手動操作指示燈指示

45、燈N NO OP PQ QR RS ST TU UV VW WX XY YZ Z供選用供選用供選用供選用壓力或真空壓力或真空數量或件數數量或件數發射性發射性速度或頻率速度或頻率溫度溫度多變量多變量粘度粘度質量或力質量或力未分類未分類供選用供選用位置位置積分積分. .積算積算安全安全供選用供選用節流孔節流孔試驗點試驗點積分、積算積分、積算記錄或打印記錄或打印開關或聯鎖開關或聯鎖傳達（變送）傳達（變送）多功能多功能閥、擋板閥、擋板套管套管未分類未分類計算器計算器驅動器、執行器驅動器、執行器被測變量和儀表功能的字母代號被測變量和儀表功能的字母代號(3) 儀表位號儀表位號 儀表位號的方法是將儀表位號的

46、方法是將字母代號填寫在圓圈上半部分字母代號填寫在圓圈上半部分，數字編號填寫數字編號填寫在圓圈下半部分在圓圈下半部分。 第一個字母表示第一個字母表示被測變量被測變量，后繼字母表示，后繼字母表示儀表的功能；儀表的功能；數字編號表數字編號表示示儀表的順序號儀表的順序號，可按車間或工段進行編號。，可按車間或工段進行編號。常用組合字母表常用組合字母表 45！儀表圖形符號：儀表圖形符號：儀表安裝位置的圖形符號：儀表安裝位置的圖形符號： 表表2-11 46頁！頁！常規測量儀表圖形符號：常規測量儀表圖形符號： 表表2-12F I C 1 1 6功能標志回路編號工序號順序號(distributed contro

47、l systems,簡稱DCS),又稱為分散控制系統 首頁圖首頁圖 每個單獨裝置（包括若干個工序）編制一份首頁圖，適用于該裝置的工藝管道儀表流程圖和輔助物料、公用物料管道儀表流程圖。47！2.4 典型設備的自控流程典型設備的自控流程2.4.1 輸送設備的自控流程輸送設備的自控流程一、離心泵流量調節一、離心泵流量調節離心泵基本流程包括：入口閥、出口閥、出口處的止回閥、出口離心泵基本流程包括：入口閥、出口閥、出口處的止回閥、出口壓力表、泵體前后設放凈閥。壓力表、泵體前后設放凈閥。1. 簡單管路流量調節方式簡單管路流量調節方式(1) 直接節流法直接節流法優點：優點：簡單易行，普遍采用。簡單易行，普遍

48、采用。缺點：缺點：能耗大。能耗大。限制：限制：不適宜于正常流量低于額不適宜于正常流量低于額定流量定流量30%以下的以下的場合。場合。(2) 旁路調節旁路調節優點：優點：調節閥直徑小，可用于小流量調節。調節閥直徑小，可用于小流量調節。缺點：缺點：使泵的總效率降低。使泵的總效率降低。(3) 調節電機轉速調節電機轉速采用變頻電機采用變頻電機2. 出口多分支管路流量調節出口多分支管路流量調節二、容積泵二、容積泵（往復泵、齒輪泵、螺桿泵和漩渦泵）（往復泵、齒輪泵、螺桿泵和漩渦泵） 禁止禁止在出口管道上直接安裝節在出口管道上直接安裝節流裝置來調節流量，流裝置來調節流量，原因：原因：容積容積泵流量減小，壓力

49、急劇上升。泵流量減小，壓力急劇上升。 調節方法：調節方法：旁路調節；改變轉旁路調節；改變轉速或改變沖程大小；速或改變沖程大小； 圖圖是旋渦是旋渦泵的流量調節流程。泵的流量調節流程。2.4.2 壓縮機的自控方案壓縮機的自控方案 壓縮機的控制方案，常采用如壓縮機的控制方案，常采用如圖圖2-10所示的分程控制方案所示的分程控制方案。即。即出口流量控制器出口流量控制器操縱兩個控制閥操縱兩個控制閥，吸入閥吸入閥只能關至一定開度只能關至一定開度，若，若需要更小流量，則打開需要更小流量，則打開旁路調節閥旁路調節閥，這樣可以，這樣可以避免直接調節進口避免直接調節進口流量而導致入口端負壓嚴重的缺陷流量而導致入口

50、端負壓嚴重的缺陷。 圖圖2-11所示的旁路控制方案所示的旁路控制方案，對壓縮比很大的多段壓縮機，會造對壓縮比很大的多段壓縮機，會造成控制閥前后壓差太大，功率損耗很大成控制閥前后壓差太大，功率損耗很大。還可以還可以調節原動機的轉速來控制壓縮機的流量調節原動機的轉速來控制壓縮機的流量。圖2-10 壓縮機分程控制方案 圖2-11壓縮機旁路控制方案 2.4.3 管殼式換熱器的自控流程管殼式換熱器的自控流程一、無相變的管殼式換熱器一、無相變的管殼式換熱器方法方法1：通過調節流體：通過調節流體1的流量來控制流體的流量來控制流體2的出口溫度。的出口溫度。 (T1-T2)(t2-t1)，調節熱流體流量；，調節

51、熱流體流量；3. 在冷、熱流體在冷、熱流體流量均不允許改變流量均不允許改變可采用分流調節。可采用分流調節。二、有相變的管殼式換熱器二、有相變的管殼式換熱器1. 蒸汽冷凝加熱器蒸汽冷凝加熱器方法方法1：調節調節ps，改變蒸汽冷凝，改變蒸汽冷凝溫度溫度，調節加熱器傳熱溫差。，調節加熱器傳熱溫差。方法方法2：改變改變A，控制冷介質，控制冷介質溫度。溫度。利用冷凝水出口閥調節換熱器中利用冷凝水出口閥調節換熱器中的冷凝水量，設計中必須考慮留有設計裕量。的冷凝水量，設計中必須考慮留有設計裕量。2. 再沸器再沸器調節加熱介質調節加熱介質流量流量三、三、 加熱爐加熱爐 出爐溫度控制：出爐溫度控制：根據被加熱介

52、質出爐溫度調節燃料量。根據被加熱介質出爐溫度調節燃料量。 進料流量控制：進料在爐管中產生汽化或分解時，爐管壓降隨氣化進料流量控制：進料在爐管中產生汽化或分解時，爐管壓降隨氣化率變化，應在率變化，應在進料前設流量調節器。進料前設流量調節器。2.4.4 精餾塔的自控流程精餾塔的自控流程一、精餾塔的基本控制方案一、精餾塔的基本控制方案1. 按精餾段指標控制按精餾段指標控制在在LR、D、VS及及W四個變量中，一四個變量中，一個為控制變量，一個保持恒定，其個為控制變量，一個保持恒定，其余兩個按回流罐和再沸器的液位調余兩個按回流罐和再沸器的液位調節器進行調節。節器進行調節。常用方案常用方案1：根據塔板溫度

53、控制根據塔板溫度控制LR，VS流量恒定，如右圖流量恒定，如右圖a方案。方案。方案方案2：回流比很大時，一般用精回流比很大時，一般用精餾段塔板溫度控制餾段塔板溫度控制D，保持，保持VS流量流量恒定，見右圖恒定，見右圖b方案。方案。適合于餾出液的純度要求較之釜液為高的情況，適合于餾出液的純度要求較之釜液為高的情況，采用此方案；采用此方案；控制方案：以精餾段溫度為衡量質量的間接指標，控制方案：以精餾段溫度為衡量質量的間接指標，以改變回流量加熱量為控制手段以改變回流量加熱量為控制手段2. 按提餾段指標控制按提餾段指標控制方案方案1：用用提餾段塔板溫度控制加提餾段塔板溫度控制加熱蒸汽量，控制熱蒸汽量，控制VS，保持，保持LR恒恒定，定，D和和W都按物料平衡都按物料平衡關系，關系，由液位調節器控制，如右圖由液位調節器控制，如右圖a方方案。案。目前應用最多的方案目前應用最多的方案。方案方案2：用用提餾段塔板溫度控制釜提餾段塔板溫度控制釜液流量液流量W，保持，保持LR恒定，恒定，D由回由回流罐的液位調節，蒸流罐的液位調節，