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来源：知乎
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这个时候“中试”就很重要了。中试，也被称为化工项目自研发阶段到最终得到产品的产业化道路的“最后一公里”。但从中试到产业化，还有工艺路线最终确定、全工艺路线的化工流程模拟及物料与能量平衡计算、开停车工况的综合考虑、项目中辅助工艺路线的选择（如溶剂回收、大批量固体输送、高熔点物料输送、产品纯化方案、公用工程选择及配套等重点、难点的方案选择与确定）、反应及分离关键设备选型与设计、装置内的最佳设备布置与厂房初步结构、装置最终呈现形式（撬装设计或传统工厂设计）、仪表选型及自动化操作考虑、操作及分析规程的编制、开停车期间可能出现问题的预案与技术支持。只有这些环节前期组织经验丰富的工程师进行充分有效考量、设计，才能保证最终整个化工系统高效、安全、可靠地运行，为化工生产提供有力的支持。
一、工艺设计
1)工艺流程的确定：这包括选择适合的生产方法、确定原料的处理方式、设计反应和分离过程等。例如，在化工设计中，工艺设计需要根据小试研发阶段选用的催化剂和反应条件，依据工业设计经验选择合适的反应设备与反应流程，最终将原料转化为目标产品。
2)全工艺流程的模拟计算：使用先进的流程模拟软件，结合小试、中试阶段已经取得的操作条件、转化率、反应时间、物性数据等数据，对模拟软件物性数据进行回归，在此基础上对涉及的所有流程进行模拟计算，得到能量与物料平衡数据，为下一步的工艺设计提供依据。
3)设备的选择和布局：根据工艺的需求，选择合适的化工设备，并设计设备之间的布局，以确保化工物料顺畅的进行转移，对于固体、高熔点等物料优先使用更短的路径，对于大直径的物料管道在设备布置之初就需要考虑管道布置，从而最终实现生产过程的高效和顺畅。另外设备布置还需要重点考虑部分特殊设备的吊装与检修，确保在后续的安装与运行阶段的方便安装与维护。这包括决定使用哪些类型的机器、设备的摆放位置以及物料的流向。
4)安全措施和环境保护：在设计过程中，工艺设计还需要考虑生产过程中的安全问题，如防火、防爆等，对于剧毒、高温、高压等工艺充分考虑后期运行过程中的工人操作安全，并采取措施减少生产过程中的环境污染。
5)资源的优化利用：通过工艺设计，可以优化原材料的使用，减少浪费，提高资源的利用率。例如，在炼油工程中，通过优化反应条件，可以提高原料的转化率，减少副产品的生成。
6)控制和检测：设计过程中还需要考虑对仪表进行选型与确定高效的自动化控制系统，以确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。同时，对于重点工艺质量控制过程设置足够的检测取样位置，必要时选择在线分析检测设备，以实时监控生产过程中的各种参数。工艺设计决定了整个生产线的效率、产品质量和生产成本。一个优秀的工艺设计能够确保生产过程的顺畅运行，降低能耗和物耗，提高产品的市场竞争力。
二、关键设备设计在工艺设计的基础上，关键设备设计是确保生产线能够高效运行的核心。关键设备通常包括反应器、分离器、压缩机等，它们的设计直接决定了生产线的产能和稳定性。具有多年反应与分离关键装备设计经验，在聚合反应器、微反应器、降膜吸收反应器，填料和塔内件、熔融结晶器、降膜蒸发器、强制热交换器等装备上具有诸多亮眼的业绩。
设备设计包括：
1)设备结构与尺寸设计结构设计：根据工艺要求、物料特性、分离原理等需求，设计合理的设备结构，如对高熔点物料的储罐与塔器设计夹套或半管伴热，对于热敏性物料的精馏塔选择减小塔釜直径降低停留时间等。尺寸设计：确定设备的直径、高度、壁厚等关键尺寸，以确保设备能够容纳足够的物料，同时满足强度和稳定性的要求。
2)材料选择与强度校核材料选择：根据物料的性质（如腐蚀性、温度、压力等）和设备的运行环境，选择合适的材料，如不锈钢、钛合金、非金属材质、碳钢等。强度校核：对设备进行强度校核，确保设备在承受工作压力、温度等条件下不会发生变形或破裂。
3)流体动力学设计进口速度：设计合理的进口速度，以确保物料能够均匀进入设备，避免局部过载或堵塞，对于部分特殊要求的物料在设备进口设计进口分布器。流速与压力分布：优化设备内部的流速和压力分布，以提高分离效率，同时减少能耗和磨损。
4)控制系统与自动化设计控制系统：设计可靠的控制系统，以监测设备的运行状态，如温度、压力、流量等，并实现自动调节。自动化设计：部分操作较为复杂的设备如熔融结晶器引入自动化技术，如PLC、DCS等，以提高设备的自动化水平，降低操作难度和人力成本。
5)经济性与成本分析经济性评估：对设备的投资成本、运行成本、维护成本等进行全面评估，以确保设备的经济合理性。成本优化：通过优化设计、选用性价比高的材料和部件等方式，降低设备的成本。
三、撬装设计撬装化与模块化设计是现代工业技术落地的重要趋势。通过将复杂的生产流程分解为多个独立且可互换的模块，可以大大缩短建设周期，降低建设成本，提高生产灵活性。这种设计方式不仅便于运输和安装，还便于后期的维护和升级，为技术的快速部署和灵活调整提供了可能。
撬装设计包括：
1)模块划分：以工艺功能单元为基础，将装置分为多个单一功能单元，形成系列模块单元。衡量单个模块单元内设备最大尺寸和重量，同时考量实际运输可行性和现场就位安装便利性。
2)管道与设备集成：模块内的管道设计尽可能包含在模块界区内，阀门宜采用管道直焊，紧凑安装。以关键设备为主，配套设备为辅，包括其管线、仪表、阀门全部集成一体，方便后续成撬。
3)电仪与控制系统集成：模块单元控制线路、电仪线路均分别提前有序接入装置控制柜。到现场通电后，简单调试确认即可投入使用。
4)撬块设计与制造：根据工艺流程，将各模块单元内设备、管道、仪表等全部组装成撬，形成多个单元撬。确定底座尺寸、承重梁位置和钢结构型号。在钢结构底座上确定管道支架位置，尽量减少撬间管道连接。
5)运输与安装考虑：设计时应充分考虑吊装运输、现场安装、方便操作、维修等因素。撬块完成设计出图后在工厂进行制造安装，完工后进行多项试验以保证撬块的质量与可靠性。
四、交钥匙工程交钥匙工程服务是一种综合性的工程项目服务，包括后续的设备安装、调试运行、操作指导、设备维修、故障排除和去瓶颈等售后服务。设备安装：专业的安装团队，在材料、性能通过质检的前提下，由指定运输商将设备运输到客户现场，随后进行安装、验收。对每个安装环节进行详细记录，确保信息的完整性和可追溯性。调试运行：严格按照规程进行调试，如按照操作顺序、按照参数调整要求等。对每个操作的记录，都进行记录。人员培训：为了确保客户能够顺利接手并运营整个生产线，对人员进行培训，助其掌握相关技术和操作方法。后续服务：如同一般技术授权一样，后续服务包括设备维修、故障排除、去瓶颈等，确保生产线的稳定运行和持续改进。提供从小试-中试-生产工业化全流程中工程技术开发、工艺和设备设计及关键设备制造等业务，项目前期经过长时间的孵化和积累，确保了技术从理论到实践的顺利过渡。
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