化工设计的内容和程序(简版)课件.ppt
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1、化工设计电子课件化工设计化工设计第二章第二章 化工设计的程序与内容化工设计的程序与内容Chart2 The process and content of chemical engineering design化工设计电子课件2.1 化工设计的种类化工设计的种类2.2 化工设计的工作程序化工设计的工作程序2.3 化工设计的内容化工设计的内容2.4 国家和行业的基本设计政策和规范国家和行业的基本设计政策和规范2.5 设计文件的编制设计文件的编制 化工设计电子课件2.1 化工设计的种类化工设计的种类分类依据:分类依据:项目性质、设计性质项目性质、设计性质 一、根据项目性质分类一、根据项目性质分类1.
2、新建项目设计新建项目设计开发研究单位提供开发研究单位提供基础设计基础设计,工,工程研究部门根据建厂地区的实际程研究部门根据建厂地区的实际情况做出情况做出工程设计工程设计。新产品研发设计新产品研发设计新工艺或新技术设计新工艺或新技术设计2.重复建设项目设计重复建设项目设计p 由于市场需要,有些产品需要由于市场需要,有些产品需要再建生产装置再建生产装置。p 由于新建厂的由于新建厂的具体条件具体条件与原厂不同,即使产品的规模、规格及工与原厂不同,即使产品的规模、规格及工艺完全相同,还是需要艺完全相同,还是需要由工程设计部门进行设计由工程设计部门进行设计。化工设计电子课件3.已有装置改造已有装置改造改
3、造原因:改造原因:老装置老装置产品的质量和产量产品的质量和产量不能满足市场需求,不能满足市场需求,或由于技或由于技术原因,术原因,原材料消耗过高原材料消耗过高,缺乏竞争能力。,缺乏竞争能力。改造内容:改造内容:去掉影响产品产量和质量的去掉影响产品产量和质量的“瓶颈瓶颈”,优化生产过程和,优化生产过程和控制操作。控制操作。改造目的:改造目的:提高原材料、能量的提高原材料、能量的综合利用率综合利用率,更新局部工艺和设备。,更新局部工艺和设备。这类设计往往由这类设计往往由生产企业的设计部门进行生产企业的设计部门进行.二、根据设计性质分类二、根据设计性质分类分为两类分为两类新技术开发过程中的设计新技术
4、开发过程中的设计工程设计工程设计化工设计电子课件新技术开发过程的设计包括:新技术开发过程的设计包括:概念设计、中试设计概念设计、中试设计和和基础设计基础设计。设计单位:设计单位:研究单位的工程开发部门、或委托设计单位、或与设计单研究单位的工程开发部门、或委托设计单位、或与设计单位合作进行。位合作进行。1.新技术开发过程的设计新技术开发过程的设计(1)概念设计概念设计概念设计概念设计应用研究进行到一定阶段,从应用研究进行到一定阶段,从工程角度工程角度,参照,参照常规工程常规工程设计方法和步骤设计方法和步骤,按未来工业生产装置规模进行的一种,按未来工业生产装置规模进行的一种假想设计假想设计。工工
5、程程 研研 究究概念设计概念设计基础设计基础设计各级经济评估各级经济评估工程设计工程设计过过 程程 研研 究究小试验小试验中间试验中间试验大型冷模试验大型冷模试验化学试验化学试验化工设计电子课件概念设计目的:概念设计目的:暴露和提出基础研究中暴露和提出基础研究中存在的问题存在的问题,并为解决这些问,并为解决这些问题提供方案。另外,结合技术经济评价,得出该新产品或新技术题提供方案。另外,结合技术经济评价,得出该新产品或新技术是否是否有工业化价值的结论有工业化价值的结论。概念设计内容:概念设计内容:q 根据基础研究提供的概念和数据,确定根据基础研究提供的概念和数据,确定工艺流程工艺流程;q 对全系
6、统进行对全系统进行物料衡算、热量衡算和设备工艺计算物料衡算、热量衡算和设备工艺计算,确定工艺操作,确定工艺操作条件、主要设备型式和材质;条件、主要设备型式和材质;q 确定三废治理措施;确定三废治理措施;q 计算计算基建投资、产品成本基建投资、产品成本等主要技术经济指标。等主要技术经济指标。化工设计电子课件(2)中试装置设计中试装置设计中试装置的主要任务:中试装置的主要任务:q 验证基础研究中得到的验证基础研究中得到的规律和概念设计中的一些结果和设想规律和概念设计中的一些结果和设想;q 考察从小试到中试的考察从小试到中试的放大效应放大效应;q 研究一些由于各种因素没有条件在实验室进行的课题;研究
7、一些由于各种因素没有条件在实验室进行的课题;q 进行新设备、新材料、新仪器、新控制方案的试验。进行新设备、新材料、新仪器、新控制方案的试验。中试装置设计要求:中试装置设计要求:在设计流程、规模和设备结构型式不一定与工业装置完全相同,在设计流程、规模和设备结构型式不一定与工业装置完全相同,但必须但必须在实本质上反映工业装置的特性和规律在实本质上反映工业装置的特性和规律,为基础设计提供基,为基础设计提供基础数据。础数据。化工设计电子课件(3)基础设计基础设计 基础设计一般在基础设计一般在研究内容全部完成,并通过鉴定后研究内容全部完成,并通过鉴定后进行。进行。基础设计是基础设计是新技术开发的最终研究
8、成果新技术开发的最终研究成果,是,是工程设计的依据工程设计的依据。基础设计包括建设生产装置的一切技术要点。基础设计包括建设生产装置的一切技术要点。基础设计主要内容包括:基础设计主要内容包括:q 设计基础:依据、技术来源、生产规模、原材料规格等;设计基础:依据、技术来源、生产规模、原材料规格等;q 工艺流程:生产工艺、主要特点、反应原理及工艺参数等;工艺流程:生产工艺、主要特点、反应原理及工艺参数等;q 物料流程图和物流表:完成物料衡算;物料流程图和物流表:完成物料衡算;q 带控制点的管道流程图;带控制点的管道流程图;q 设备名称表和设备规格说明书;设备名称表和设备规格说明书;q 对工程设计提出
9、要求;对工程设计提出要求;q 设备布置建议图;设备布置建议图;化工设计电子课件q 装置的操作说明;装置的操作说明;q 装置三废的排放;装置三废的排放;q 自控设计说明;自控设计说明;q 消耗定额;消耗定额;q 有关的技术资料、物性数据等;有关的技术资料、物性数据等;q 安全技术与劳动保护的说明。安全技术与劳动保护的说明。化工设计电子课件2.工程设计工程设计一段设计:一段设计:技术上比较简单,规模较小的工厂或车间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可直接进行施工图设计。接进行施工图设计。两段设计:两段设计:一般技术比较成熟的大型工厂或车间的设计一般技术比较成熟的大型工厂或车间的设
10、计按按扩大初扩大初步设计和施工图设计进行。步设计和施工图设计进行。三段设计:三段设计:重要的大型企业和使用较复杂的技术时重要的大型企业和使用较复杂的技术时可按可按初步设计初步设计、扩大设计及施工图设计三阶段进行扩大设计及施工图设计三阶段进行。根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度,工程设计根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度,工程设计分三段设计、两段设计和一段设计,由分三段设计、两段设计和一段设计,由设计单位负责进行设计单位负责进行。化工设计电子课件(1)初步设计初步设计p 根据设计任务书,对设计对象进行全面研究,根据设计任务书,对设计对象进行全面研究,寻求技术上可能、经寻求
11、技术上可能、经济上合理、安全适用、三废治理完善的设计方案。济上合理、安全适用、三废治理完善的设计方案。p 确定确定全厂性的设计原则全厂性的设计原则、标准、方案和水、电、汽的供应方式和用、标准、方案和水、电、汽的供应方式和用量,关键设备的选型及产品成本,三废治理,项目投资等量,关键设备的选型及产品成本,三废治理,项目投资等重大技术重大技术经济问题。经济问题。p 初步设计阶段应初步设计阶段应编写初步设计说明书编写初步设计说明书设计成品。设计成品。(2)扩大初步设计扩大初步设计 根据批准的初步设计,解决初步设计中的根据批准的初步设计,解决初步设计中的主要技术问题主要技术问题,使之更,使之更明确、更具
12、体,能够满足明确、更具体,能够满足控制投资或报价使用的工程概算的要求控制投资或报价使用的工程概算的要求。例如:工艺部分:例如:工艺部分:应有工艺流程图及工艺流程说明、物料流程图和物应有工艺流程图及工艺流程说明、物料流程图和物料表、管道流程图、各车间主要设备的选择说明和计算依据、较为详料表、管道流程图、各车间主要设备的选择说明和计算依据、较为详细的车间平面布置图、设备一览表等。细的车间平面布置图、设备一览表等。化工设计电子课件p建筑部分建筑部分要说明采用的要说明采用的建筑结构、基础工程和施工条件等技术要求建筑结构、基础工程和施工条件等技术要求。p扩大初步设计阶段应编写扩大初步设计阶段应编写扩大初
13、步设计说明书及工程概算书扩大初步设计说明书及工程概算书。(3)施工图设计施工图设计p 根据已批准的扩大初步设计,根据已批准的扩大初步设计,结合建厂地区条件,在满足安全、进结合建厂地区条件,在满足安全、进度及控制投资度及控制投资等前提下开展施工图设计。等前提下开展施工图设计。p 根据建筑施工、设备制造及安装工程的需要将根据建筑施工、设备制造及安装工程的需要将初步设计中确定的设初步设计中确定的设计原则和设计方案进一步具体化计原则和设计方案进一步具体化。p 此设计阶段的设计成品包括此设计阶段的设计成品包括详细的施工图纸,必要的文字说明和工详细的施工图纸,必要的文字说明和工程预算书。程预算书。化工设计
14、电子课件2.2 化工设计的工作程序化工设计的工作程序一、工程项目建设程序一、工程项目建设程序 一个化工项目从一个化工项目从设想到建成投产设想到建成投产,分三个阶段:即,分三个阶段:即可行性研究决可行性研究决策阶段、设计阶段、建设阶段。策阶段、设计阶段、建设阶段。1.可行性研究决策阶段可行性研究决策阶段p 工作内容:做好技术经济分析,选择最佳技术方案、确保项目顺利工作内容:做好技术经济分析,选择最佳技术方案、确保项目顺利进行和获得最佳经济效益。进行和获得最佳经济效益。p 在国外分为机会研究、初步可行性研究、可行性研究、评估和决策;在国外分为机会研究、初步可行性研究、可行性研究、评估和决策;国内包
15、括国内包括项目建议书、项目建议书、(预预)可行性研究、评估和决策、编制计划任可行性研究、评估和决策、编制计划任务书等内容。务书等内容。p 在决策阶段,设计单位最重要的产品是一个详细的在决策阶段,设计单位最重要的产品是一个详细的可行性研究报可行性研究报告告,送政府有关部门或建设单位董事会审查批准。,送政府有关部门或建设单位董事会审查批准。化工设计电子课件2.设计阶段设计阶段p 根据批准的可行性研究报告,制定根据批准的可行性研究报告,制定设计计划任务书、完成初步设设计计划任务书、完成初步设计计(基础设计基础设计)、施工图设计、施工图设计(详细设计详细设计)。p 设计阶段成果是一套设计阶段成果是一套
16、可供施工的图纸和说明文件汇编可供施工的图纸和说明文件汇编,作为建设,作为建设阶段的依据。阶段的依据。3.建设阶段建设阶段p 根据施工图设计成果,编制根据施工图设计成果,编制基建计划、进行商务和技术谈判基建计划、进行商务和技术谈判,签,签订合同,施工、生产准备、试车、竣工和验收等。订合同,施工、生产准备、试车、竣工和验收等。p 建设阶段,建设阶段,设计单位需配合建设单位施工,进行现场服务设计单位需配合建设单位施工,进行现场服务,并委,并委派派现场设计代表,对施工图设计负责现场设计代表,对施工图设计负责。必要时下达修改通知单,。必要时下达修改通知单,直至竣工验收。直至竣工验收。化工设计电子课件二、
17、化工设计的工作程序化工设计的工作程序在化工基本建设过在化工基本建设过程中,化工设计单程中,化工设计单位根据建设单位的位根据建设单位的委托,按右图基础委托,按右图基础程序进行工作。程序进行工作。接受委托接受委托编写设计任务书编写设计任务书(主管部门认可)(主管部门认可)施工图设计,提出预算施工图设计,提出预算扩大初步设计,提出总概算扩大初步设计,提出总概算组织施工,制定开车方案组织施工,制定开车方案编制项目建议书编制项目建议书主管部门筛选主管部门筛选可行性研究报告可行性研究报告主管部门评价主管部门评价终止终止否否投料试车,考核验收投料试车,考核验收是是终止终止否否是是主管部门评价主管部门评价终止
18、终止否否是是工程总结,设计回访工程总结,设计回访厂址选择厂址选择技术考察技术考察环境影响环境影响化工设计电子课件目的:报呈各级领导部门审批目的:报呈各级领导部门审批汇总平衡,列入规划建设前期规划。汇总平衡,列入规划建设前期规划。提出:部门或企业提出:部门或企业(跨地区、跨行业建设项目及影响国计民生的重大跨地区、跨行业建设项目及影响国计民生的重大项目,由有关部门和地区联合提出项目建议书。项目,由有关部门和地区联合提出项目建议书。编制:由建设单位或建设单位委托专业公司(如有资格的工程公司、编制:由建设单位或建设单位委托专业公司(如有资格的工程公司、咨询公司)完成编制。咨询公司)完成编制。项目建议书
19、是进行项目建议书是进行可行性研究和编制设计任务书的依据可行性研究和编制设计任务书的依据。项目建议书项目建议书对拟建设项目的一个对拟建设项目的一个轮廓设想轮廓设想,主要是从,主要是从建设的必建设的必要性要性来衡量,初步分析和说明来衡量,初步分析和说明建设的可能性建设的可能性。考虑因素:考虑因素:国民经济发展长远规划、地区规划和行业规划、资源情国民经济发展长远规划、地区规划和行业规划、资源情况、设计布局况、设计布局.三、项目建议书三、项目建议书化工设计电子课件1.项目建设的目的和意义;项目建设的目的和意义;2.产品需求初步预测产品需求初步预测;3.产品方案和拟建规模产品方案和拟建规模;4.工艺技术
20、方案工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源原料路线、生产方法和技术来源);6.建厂条件和厂址初步方案建厂条件和厂址初步方案;7.环境保护环境保护;8.工厂组织和劳动定员估算工厂组织和劳动定员估算;9.项目实施规划设想项目实施规划设想;5.资源、主要原材料、燃料和动力的供应资源、主要原材料、燃料和动力的供应;10.投资效益和社会效益的初步估算投资效益和社会效益的初步估算;11.结论与建议。结论与建议。项目建议书主要内项目建议书主要内容容化工设计电子课件四、四、可行性研究报告可行性研究报告可行性研究可行性研究拟议中的投资项目拟议中的投资项目在决定实施以前在决定实施以前,对该项目,对该项目技术技
21、术上的可行性和先进性上的可行性和先进性,及,及经济上的合理性和获利性经济上的合理性和获利性进行调查研究、进行调查研究、分析论证好方案选优的工作。分析论证好方案选优的工作。目的:目的:报上级部门批准报上级部门批准建设银行贷款依据建设银行贷款依据编制:以批准的项目建议书为依据,编制:以批准的项目建议书为依据,由设计单位组织完成。由设计单位组织完成。1.可行性研究报告的内容可行性研究报告的内容(1)总论总论 项目编制的依据和原则;项目编制的依据和原则;项目的背景、投资的必要性和经济意义;项目的背景、投资的必要性和经济意义;项目的范围;项目的范围;研究结果、主要技术经济指标、结论、存在问题和建议。研究
22、结果、主要技术经济指标、结论、存在问题和建议。化工设计电子课件(2)需求预测需求预测国内外需求情况的调查与预测;国内外需求情况的调查与预测;国内外现有生产能力、产量及销售情况;国内外现有生产能力、产量及销售情况;产品的产品的销售预测、竞争能力及进入国际市场的前景销售预测、竞争能力及进入国际市场的前景。(3)产品的生产方案及生产规模产品的生产方案及生产规模生产规模和装置组成,生产规模和装置组成,确定规模的理由确定规模的理由;产品方案的选择和对比,包括产品、中间产品和副产品。产品方案的选择和对比,包括产品、中间产品和副产品。(4)工艺技术方案工艺技术方案国内外工艺技术概括;国内外工艺技术概括;工艺
23、技术的对比和选择,工艺技术的对比和选择,新技术的先进性和可靠性新技术的先进性和可靠性;引进技术来源、特点及推荐理由,引进技术来源、特点及推荐理由,转让费估算,引进方式及消化吸转让费估算,引进方式及消化吸收建议;收建议;化工设计电子课件生产工艺流程说明;生产工艺流程说明;主要设备选择,如需引进技术应提出主要设备选择,如需引进技术应提出国内外设备分交方案国内外设备分交方案;消耗指标。消耗指标。(5)原材料、燃料及动力供应原材料、燃料及动力供应(6)建厂条件、厂址选择建厂条件、厂址选择厂址自然、经济、社会、交通运输等条件的概述;厂址自然、经济、社会、交通运输等条件的概述;几个可供比较几个可供比较方案
24、的比较与论证、选定的理由方案的比较与论证、选定的理由(7)总图、储运、土建和公用工程、辅助设施总图、储运、土建和公用工程、辅助设施(8)环境保护及安全、工业卫生环境保护及安全、工业卫生本项目三废、粉尘、放射性废物排放情况好治理措施本项目三废、粉尘、放射性废物排放情况好治理措施;本项目本项目对环境的影响,并进行评价对环境的影响,并进行评价。化工设计电子课件(9)工厂组织、劳动定员和人员培训工厂组织、劳动定员和人员培训(10)项目实施规划项目实施规划建设建设周期的规划周期的规划,各阶段实施进度及正式投产的时间;,各阶段实施进度及正式投产的时间;建筑安装工作量及施工组织计划、进度表;建筑安装工作量及
25、施工组织计划、进度表;(11)投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措投资估算的原则和依据;投资估算的原则和依据;单项工程及建设总投资的估算单项工程及建设总投资的估算;资金来源资金来源(包括人民币和外汇来源包括人民币和外汇来源)、筹措方式、利率及计息方法、筹措方式、利率及计息方法、贷款偿还年限及偿还方式。贷款偿还年限及偿还方式。(12)经济效益评价及社会效益评价经济效益评价及社会效益评价产品产品成本估算,销售收入估算成本估算,销售收入估算;编制财务计算报表,主要有财务现金流量表、利润表、财务平衡表、编制财务计算报表,主要有财务现金流量表、利润表、财务平衡表、借款偿还平衡表;涉外项目还要有外汇流量表
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