二、工艺方案确定与论证
➢为了完成流程设计的任务,在正式流程设计 前设计人员必须进行工艺方案 (或工艺路线 或技术方案)确定与论证,即选择论证生产方 法和工艺流程。
➢如果建设单位未提出某产品的生产方法,则 需先对生产的技术方案进行选择确定;若设 计项目的工艺路线已确定,必须论证之。
（一）工艺路线的确定
• 管道仪表流程图又分为工艺管道仪表流程 图和公用工程管道仪表流程图。
（二）工艺流程设计的任务
流程设计就是如何把原料通过化工过程和 设备,经过化学物理变化逐渐变成需要的化 工产品的设计。或者说,是通过图解的方式 体现出由原料变成产品的全部过程的设计。
➢工艺流程设计的任务主要包括两个方面:
• 确定生产流程中各单元过程
➢流程设计由定性到定量进行,根据先后次 序可为四种流程图设计程序
• 流程框图(能反映产品生产的技术路线及 主要设备)
• 流程示意图(以设备形式定性地表示各个 过程的单元生产路线及各物流的流向)
• 流程草图(能表示各单元过程和单元操作 的设备特征、自控方案、工艺操作参数的 情况等）
5. 三维流程图
❖ 三维流程图是将工厂的设备、管件按 其建成时的情况用等轴角测图表示。
MgO工段三维流程图
6. 管道仪表流程图
➢简称PID（Process Instrumentation Diagram)
➢有时又称带控制点工艺流程图。
• PID（见下图或P26-27图2-3）应表示全部 工艺设备、物料管路、阀门、设备的辅助 管路和控制仪表的图例、符号等。
3. 工艺流程草图（方案流程图）
工艺流程草图一般由物料流程、图例 和设备一览表等三个部分组成。
➢ 物料流程 ➢ 图例
图例中只须标出管线图例。阀门、仪表等无须标出。 ➢ 设备一览表
设备一览表也只包括序号、位号、设备名称和备注， 有 、时可省略设备一览表和图框。
工艺流程草图是一种示意性的从左至右的展开图。
➢ 确定工艺路线的七个原则:
• (1)技术上可行:指投资后,能生产出产品,且质量指 标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符 合国家标准，这对实验室研究项目成果的工程化 尤为重要。
• (2)经济上合理:指生产的产品具有经济效益, 对有 些特殊的产品,为了国家需要和人民的利益,主要考 虑社会效益或环境效益,而经济效益相对较少,这种 项目也是需要建设的,但其只能占工厂建设的一定 的比例,是工厂可以承受的,不影响工厂整个生产。
2.第二章工艺流程设
➢ 本章讨论内容：
一、三个基本概念 二、工艺方案确定与论证 三、工艺流程设计方法 四、管道仪表流程图（PID）设计与绘制 五、带控制点工艺流程 六、辅助生产流程 七、设计示例 八、计算机辅助设计软件简介
一、三个基本概念
（一）常见的工艺流程图 （二）工艺流程设计的任务 （三）流程设计程序
• PFD和PID
（三）流程设计程序
➢根据工程建设进展可分为五阶段程序：
• 项目建议书版本（采用流程示意图,表示 出生产路线的原则流程)
• 可行性研究版本(用流程草图表示) • 初步设计版本(用PFD和带控制点工艺流
程图表示) • 施工图版本(以详细的带控制点工艺流程
图PID表示) • 竣工图版本(完全按照现场情况绘制)
• 绘制：图上各车间（工段）用细实线画成 长方框来示意。流程线只画出主要物料， 用粗实线表示。流程方向用箭头画在流程 线上。图上还注明了车间名称，各车间原 料、半成品和成品的名称、平衡数据和来 源、去向等。
3. 工艺流程草图（方案流程图）
工艺流程草图一般由物料流程、图例和 设备一览表等三个部分组成。(P24图2-1)
➢物料流程 (1) 设备示意图。图中的设备只画出大致轮廓和示意结构，甚至画一个 方框代替也可以。设备的相对位置高低也不要求准确，备用设备在流 程草图中一般省略不画。但设备一般都要编号，并在图纸空白处按编 号顺序集中列出设备名称。
(2) 流程管线及流向箭头。流程草图中应画出全部物料管线和一部分动 力管线（如水、蒸汽、压缩空气和真空等）。物料管线用粗实线画出， 动力管线用中粗实线画出。在管线上用箭头表示物料的流向。
（一）常见的工艺流程图
1. 方框流程图 2. 总工艺流程图或物料平衡图 3. 工艺流程草图 4. 工艺物料流程图 5. 三维流程图 6. 管道仪表流程图
1. 流程框图
➢亦称工艺流程方框(示意) 图(见下图)
• 功能:说明某一已确定的工艺过程所包括的 每一个主要工艺步骤.
• 用途:向决策机构、上级管理部门提供该工 艺过程的快速说明,如项目建议书中所提供 的就是流程示意图.
• 绘制要求:采用方框及文字表示主要的工艺 设备及过程,用箭头表示物料流向.
Cl2
卤化反应器
泵
蒸发器
热裂解炉
C2H4
喷淋急泠塔 蒸馏塔（Ⅰ）
冷凝塔
蒸馏塔（Ⅱ）
HCl
C2H3Cl
C2H4Cl2
排放
图： C2H3Cl生产工艺方框流程图
2. 总工艺流程图或物料平衡图
➢对综合性化工厂则称全厂物料平衡图
• 用途：总工艺流程图是在炼油化工厂设计 中，为总说明部分提供的全厂流程图样。
(3) 文字注解
3. 工艺流程草图（方案流程图）
工艺流程草图一般由物料流程、图例 和设备一览表等三个部分组成。
➢ 物料流程 (1)设备示意图 (2) 流程管线及流向箭头 (3) 文字注解 ①在流程图的下方或图纸的其他空白处列出各设备的编号和名称。 ②在管线的上方或右方用文字注明物料的名称。 ③在流程线的起始和终了处注明物料的名称来源及去向 。
4. 工艺物料流程图（PFD）
➢ PFD是在全厂总工艺流程图基础上，分别表达各 车间内部工艺物料流程的图样。在流程上标注出 各物料的组分、流量以及设备特性数据等。
➢ 图中应表示该工艺中各单元操作的主要设备，设 备之间带有流向的箭头连接表示主要物料通过的 工艺过程或进行循环的途径。在适当的节点，如 设备的进出口、管路的分叉点或回合点等处，要 标出物流按质量、物质的量或容积为基础的流率。 重要的物理参数，如温度、压力、相对密度和粘 度等都应在必要处标示出来。(或见P25图2-2）