化工设计入门基础知识（1）

逍遥居士

一、设计工作概述
1  设计工作的重要意义
      设计工作是指设计单位按照合同的规定（或委托内容），遵照国家政策和法规、各项标准规范，吸收国内外先进的科学技术成果和生产实践经验，选择最佳建设方案进行设计，为工程项目建设提供可行的设计文件，并为项目建设提供施工安装、开车服务的整个活动。
      设计是工程建设的灵魂，是工程建设的先行和关键，没有现代化的设计，就没有现代化的建设。
2 设计阶段
    项目建议书、 （预可行性研究报告） 、可行性研究报告、总体、基础设计、详细设计、竣工图各设计阶段的文件编制规定
可行性研究报告：中国石油天然气股份有限公司发布的《炼油化工建设项目可行性研究报告编制规定》2002年9月
总体：中国石油化工总公司发布的《石油化工大型建设项目总体设计内容规定》SHSG-050-2008
工艺包：中国石油化工集团公司发布的《石油化工装置工艺设计包（成套技术工艺包）内容规定》SHSG-052-2003
基础设计：中国石油化工集团公司发布的《石油化工装置基础工程设计内容规定》SHSG-033-2008
详细设计：中国石油化工集团公司发布的《石油化工装置详细工程设计内容规定》SHSG-053-2003
3  设计依据
(1)  设计合同(或设计委托书)及其附件的内容及规定。
(2)  上一设计阶段设计文件及批复文件。
(3)  相关法律法规、标准规范。
(4)  该建设项目的有关协议、会议纪要。
(5)  设计单位相关文件规定。
(6)  项目设计统一规定。
4  设计原则
      先进、合理、经济、安全、环保、美观、适用、效益

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关于化工设计入门基础，咱们用工程师日常交流的方式拆解下设计工作要点：

1. 设计工作的意义
（1）设计就是给项目造骨架，相当于盖房子前画施工图。按国家规范把工艺路线、设备选型、安全环保措施都定下来，后期施工安装才不会乱套。
（2）设计阶段发现的问题解决成本最低，比如在PID（管道仪表流程图）阶段改根管线，比施工时返工省几十倍费用。
（3）好的设计能把能耗物耗压下来，举个实例：某炼厂优化换热网络设计，蒸汽消耗直接降了15%

2. 设计阶段关键点（按项目推进顺序）
（1）可研阶段：重点玩转物料平衡和能量平衡，用Aspen Plus这类模拟软件算经济账。要特别注意原料波动对工艺的影响，比如原油API度变化对常减压装置的影响。
（2）工艺包阶段：确定核心工艺参数，比如反应器空速、催化剂装填量。这个阶段PID初版就要出来，得标注所有联锁控制点。
（3）基础设计阶段：完成设备数据表（尤其是关键设备如反应器、压缩机）、仪表清单。HAZOP分析（危险与可操作性分析）必须在这个阶段完成。
（4）详细设计阶段：出管道轴测图（ISO图）和土建条件图。注意管廊布置要留足检修空间，别让管道间距卡规范下限。

3. 设计依据的实战解读
（1）合同附件里的特殊要求要特别标注，比如业主指定必须用某品牌调节阀，选型时就得优先考虑。
（2）环评批复里的排放指标是硬杠杠，比如VOCs（挥发性有机物）排放浓度必须控制在50mg/m以下，设计洗涤塔时要留足余量。
（3）项目统一规定常埋雷，比如要求所有法兰必须用RF（突面）型，选型时千万别用FF（全平面）的。

4. 设计原则落地技巧
（1）先进≠最新：催化裂化装置用MIP-CGP（多产异构烷烃的催化裂化工艺）这种成熟新技术，比盲目上未经验证的工艺更稳妥。
（2）安全底线：涉及硫化氢的装置，设备选材必须上抗氢致开裂（HIC）钢板，别省这个钱。
（3）经济性平衡：换热网络ΔT（温差）不是越小越好，综合考虑设备投资和运行费用，通常控制在20-30℃比较合理。
（4）环保新要求：现在废水处理要上RO（反渗透）双膜法，原先的生化处理+砂滤可能过不了验收。

刚入行的注意：多跑现场对照图纸，你会发现PID上的那个阀门实际安装位置可能差两米，这就是设计时没考虑操作空间的结果。建议新人随身带本SH/T 3103（炼油厂仪表及管道伴热设计规范）这类常用规范，现场对照着看进步最快。   

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