三井杯培训

“中国石化-三井化学杯”第八届全国大学生化工设计竞赛动员会化工学院，姚运金一、设计目标为一个联合化工总厂设计一座燃料二甲醚分厂。二、设计基础条件1、产品规格：成分指标（摩尔分率）二甲醚≥0.993甲醇≤15×10-6水份≤10×10-6其它化合物含量≤0.007机泵等供货商初步资料初步设计方案论证业主条件首页图统一规定开工报告及协作进度表基本确定PFD、PID、主要机泵、设备选型及设备布置图设计成品入库，条件归档科室抽取、修改、完善轴测图与外专业相互会签设备、土建、自控、机泵、材控、电气、电信、给排水、消防、暖通、热工、环保安全卫生、外管依次提出各专业一次条件提防腐、保温条件完成管道安装材料表、管道命名表、管架表、地脚螺栓表、综合材料表、设备表、施工图说明及图纸目录接收自控的安装条件及控制点位号提管机条件、管口方位图、调节阀规格单、钢平台梯子条件三维建模，设计管道布置图土建、设备、材料返回一次条件提出土建二次条件与外管核对接点条件完善PID，管架设计接收管机专业关于管架的意见施工图设计流程纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。文献查阅流程模拟图纸绘制化工计算文档编辑文献查阅相关网站合肥工业大学图书馆中文文献：中国知网、维普、万方外文文献：SCIEI标准查询：标准分享网引擎工具：谷歌学术、百度文献查阅Pro/Ⅱ：在炼油工业应用更为准确流程模拟相关软件AspenPlus：适应范围最广，功能最为强大推荐使用流程模拟最终成果能量平衡表2最终成果物料平衡表1物流号流程模拟模拟展示流程模拟相关教程Aspenplus中文教程（孙兰义老师主编）一、推荐教程二、AspenPlus10.0用户指南（中文）三、浙大吴嘉老师化工设计教学视频四、浙江大学ASPEN入门PPT12345流程模拟实用经验注意简捷模型的应用。若反应器数据过少，建立模拟模型较困难时，在知道产物分布的情况下，可用收率反应器代替。产生错误时，注意查看软件给出的提示。物性方法对于模拟的正确性至关重要。将模拟结果与实际对照，不要偏差太大。相关软件图纸绘制1、绘制PFD或者车间布置：AutoCAD2008ORAutoCAD20102、绘制PID：AutoCADP&IDORAutoCAD图纸工艺物料流程图（PFD）带控制点的工艺流程图（PID）车间设备平立面布置图图纸绘制总览东华工程科技股份有限公司EASTCHINAENGINEERINGSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.东华工程科技股份有限公司EASTCHINAENGINEERINGSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.东华工程科技股份有限公司EASTCHINAENGINEERINGSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.工艺物料流程图（PFD）PFD图为PID图的制作提供依据，而PID又是施工安装的依据，可以看出PFD图在整个化工设计中的重要性作PFD图纸时要注意以下内容：1、首先把主要的设备合理的布置，然后再画物流线。以防边放设备边画物流线导致布置不合理而返工。图纸绘制工艺物料流程图（PFD）2、布置设备时要考虑好设备的相对大小，并且要在PFD图上体现出来，这样图纸即合理又美观。3、最重要的是PFD图中设备要用细线（一般采用默认0.25，也可以更细，根据实际需要），物流线要用粗线（采用0.35、0.5，根据图纸需求），设备线与物料线各自不能同时存在两种或两种以上线型，否则，会很不协调。图纸绘制工艺物料流程图（PFD）6、PFD中也要有物流号，这在物料表上有所体现。4、图纸上每一个设备都要有相应的位号，每一种设备也都有相应的符号表示如P0101，P代表泵，前面的01代表第一工段，后面的01代表此工段中的第一个泵。5、设备确定位号后，每一个设备的正上方或正下方要标出位号和设备名称（必须要正对相应的设备）。图纸绘制工艺物料流程图（PFD）8、字体的选择，一般采用仿宋体，打印出来比较的美观（个人感觉）。字体的大小根据清晰、整体美观等原则进行选择。9、当物料线有相交时，要遵循“纵断横不断”的原则。画图时尽量做到不交叉或少交叉。7、图纸中要有物料表或物料表单画在另一张图纸上。物料表必须要有。图纸绘制工艺物料流程图（PFD）10、泵最好要放在PFD图的下方。11、进出主要设备的物流要在物流线上标出物流参数。如温度、压力、流量。图纸绘制带控制点的工艺流程图（PID）PID图是后续设计的依据，施工安装的依据，生产、检修、管理、考核的指南，人员培训的教程。PID图在化工设计中显得尤为重要。作PID图纸时要注意以下内容：1、每张PID图纸不要画太多的主要设备，否则，图纸会显得又乱又挤，影响图纸的质量和美观性。图纸绘制带控制点的工艺流程图（PID）3、每条管道都要标出管线代号，如：管道上也要画出保温、保冷层。2、主物流线要用粗线，次物流线（如公用工程物流线、进入备用泵的物流线等）要用较细的线。图纸绘制带控制点的工艺流程图（PID）5、设备的位号要与PFD图保持一致。6、设备确定位号后，每一个设备的正上方或正下方要标出位号和设备名称（必须要正对相应的设备）。4、管道与设备连接处也要借助管嘴连接，塔要标出塔板数，进、出料位置等。图纸绘制带控制点的工艺流程图（PID）7、泵要画在图得最下面且要有备用泵。8、一个塔的主要测量点一般包括塔底、塔顶的温度、压力的测量，整个塔压降的测量等，控制点要根据控制方案进行选取。例如精馏段指标控制，提馏段指标控制。9、同类管线有交叉时“纵断横不断”，次管线与主管线交叉时“次断主不断”，信号线或仪表线与管线交叉时，信号线和仪表线要打断。图纸绘制带控制点的工艺流程图（PID）10、PID图册必须要有图例，一般包括物流连接符、阀门、物流线、信号线、物料代号、物质代号、管道等级、设备代号、设备图例等。图纸绘制车间设备平立面布置图车间设备平立面布置图为设备安装提供依据，它反映设备在车间的安装位置和设备之间的相对位置。作车间设备平立面图纸时应注意：1、车间设备平立面布置图上设备的相对大小要严格的按照一定比例来画，不能随意作图。图纸绘制车间设备平立面布置图2、平面图要有方位标、设备定位尺寸、设备间距，框架尺寸，设备位号、设备名称要在图旁进行标注、图下方要有图名（如EL0.000平面）、圆形设备应给出设备中心线。3、立面图要有设备中心线、标高（对于塔设备每一个人孔都要有标高）、设备代号、设备名称要在图旁进行标注、图下方要有图名（如A-A剖面）。图纸绘制车间设备平立面布置图4、设备定位尺寸标注要整齐，不然，会显得很乱。5、换热器的放置要留有足够的空间，以便于换热器的抽出维修。换热器过大时要考虑拆分成两个或者几个换热器。6、车间第一层（地面）平台主要放置泵，第二层平台主要放置罐，第三层平台主要放置换热器。（若有空冷需放在最上层）图纸绘制实用经验图纸绘制图纸在打印的时候，会因为电脑以及软件版本不同，可能造成在出图的时候会有格式上的错误，比如：线形变化，字体缺失，或者模块打印不出来等问题，所以，建议使用AutoCAD2010版的虚拟打印机功能把图纸打印成PDF格式后再进行打印！点击此处，选择“打印”化工计算计算内容内容设备选型物料衡算能量衡算化工计算总览(Overview)设备选型(Equipmentdesign)BCDA塔设备设计反应系统设计换热器设计其余设备设计化工计算反应系统设计由于反应系统种类繁多，几乎每一套装置便有一套专门的反应系统，所以反应系统的设计也是设计中最为复杂的部分。反应器计算，基本为纯手工计算，计算方法也因反应系统不同而不同。但对于我们来说只需要做到能够计算出反应系统的基本尺寸即可，再深一点就是做出反应系统的物料平衡和能量平衡。计算时最常用到也是最基本的数据就是：反应温度、反应压力、反应时间、催化剂颗粒密度、催化剂的堆积密度等。化工计算塔设备设计Aspen初步模拟(Primarysimulation)KG-TOWER详细设计与校核(Detaileddesign)机械设计及强度校核(Mechanicaldesign)化工计算换热器设计1确定换热器个数及换热流股(Statistics)3HTRI详细设计及校核(Detaileddesign)2Aspen模拟得出流股物性数据(Simulation)罐(Tanks)泵(Pumps)鼓风机(Blowers)压缩机(Compressors)化工计算其余设备12345对于标准设备要根据计算结果进行选型，非标设备根据工艺要求自行计算设计。反应系统设计由于比较特殊，基本需要根据模拟结果进行纯手工计算，要多参考网上同类反应器的设计资料，设计条件一定要准确且符合模拟结果。换热器要先确定换热器的类型再进行模拟。罐设计一定要考虑停留时间，不同用途的罐的停留时间不同。泵设计要注意安装高度和扬程。化工计算实用经验文档编辑实用经验12345严格按照一定的格式编辑。牵涉的公式建议用mathtype进行编辑，再粘贴到文档中，忌用word2010自带的公文编辑器。建议多个人相互查找错误，包括文字格式，图表样式等，尤其是错别字！文档编辑工作一定要不怕麻烦，细心耐心。作品不交，修改不止。最后上交的文档最好有PDF和WORD两种。123456设计工具参考资料参考资料设计工具设计规范GB50160-2008石油化工企业设计防火规范GB50016-2010建筑设计防火规范HG20546-2009化工装置设备布置设计规定SH3011-2011石油化工工艺装置布置设计规范SH3012-2011石油化工管道布置设计通则SH3095-2000石油化工污水处理设计规范AQ3035-2010危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范AQ3036-2010危险化学品重大危险源_罐区现场安全监控装备设置规范……设计工具推荐软件名称软件流程模拟AspenPlusV7.2设备选型塔设备AspenPlusV7.2KG-TOWER换热器AspenPlusV7.2HTRI换热网络AspenPlusV7.2AspenEnergyAnalyzerV7.2图纸绘制PID图AutoCADPID2012PFD图AutoCAD2008/2010平立面图AutoCAD2008/2010全厂平面布置AutoCAD2008/2010轴测图AutoCADPlant3D三维配管AutoCADPlant3D全厂三维立体图AutoCADPlant3D文档编辑MicrosoftWord2010MicrosoftExcel2010技术创新性20分现代设计方法及工具应用25分设计内容的正确、完整和规范程度30分设计文档的编制质量25分资源利用（原料）方案创新（3分）；应用计算机过程模拟方法进行工艺流程设计（10分）；工艺流程的完整性与正确性（10分）；设计说明书格式规范、内容完整性（8分）产品结构方案创新（3分）；应用Pinch分析方法进行过程能量集成（2分）；设计标准及规范的正确应用（5分）；反应技术创新（3分）；应用计算机辅助设计软件进行过程设备的计算设计（4分）；过程设备选型的合理性及和计算正确性（5分）；设计说明书表述清楚、语言文字正确性（4分）；分离技术创新（3分）；过程节能降耗技术创新（3分）；应用计算机辅助设计软件绘制设计图纸（5分）；控制策略与方案的合理性及与正确性（3分）；设计图纸内容完整、绘图表达的正确性（10分）；环境保护技术创新（2分）；应用三维建模方法进行设备布置或工厂外观的设计（2分）；新型过程设备的应用（3分）；应用三维工厂设计软件进行工厂整体模型（含设备布置和配管）设计（2分）。车间设备布置及工厂总体布局的合理性及规范性（7分）。设计图纸格式规范、布局合理性（3分）。合计合计合计合计“2013‘三井化学杯’第六届大学生化工设计竞赛”初赛评审委员评分表计算机辅助过程设计（6分）计算辅助设备设计（2分）计算机辅助工厂设计（2分）过程仿真设计模型（3分）正确运行（得3分）对换热器进行详细设计（1分）换热器流态合理，传热系数换热面积满足（0.5分）车间设备布置三维设计（1分）完成至少一个工序（0.5分