化工工艺包开发设计

作者 刘学东

谈到化工工艺包开发，大家都会想到化工设计院。其实这个理解是不准确的，目前国内大多数设计院是不具备工艺包开发设计能力的。原化工部九大设计院现都转为工程公司了，在化工设计领域各有所长，其原有工艺包相对比较落后，现国内先进的工艺包基本上是向国外购买为主的。

改革开放以来在做基础研究工艺包开发的单位很少，但近两年来，随着西方国家的技术封锁，有些大学和科研机构及相关企业都正在进行转型升级，为突破国外技术封锁，已经开始科研创新。但他们力量分散，各自为政，很难进行大课题研究开发。我国目前是化工大国，但不是强国。要从大变强，工艺包开发设计（创新能力）的提升是迫切的，也是必须的。

工艺包简单来说就是工艺操作、安全卫生、环保等的详细说明，是设计院设计项目的重要依据。工艺包主要包括工艺流程、工艺基础数据、工艺操作参数、关键工艺计算、工艺设备等数据。工艺包提供者可以是业主、设计院或者其它设计研究单位（大学、研究院和科技型企业）。目前工艺包内容和深度尚无国家标准。中国石油化工集团公司在2003年制定了《石油化工装置工艺设计包（成套技术工艺包）内容规定》，即SHSG-052-2003,是目前石化行业的标准。该标准和基础设计大体差不多，其深度要求如下：

一、总则

二、石油化工装置工艺设计包内容

1. 设计基础

2. 工艺说明

3. 物料平衡

4. 消耗量

5. 界区条件表

6. 卫生、安全、环境

7. 分析化验项目表

8. 工艺管道及仪表流程图

9. 建议的设备布置图及说明

10. 工艺设备表

11. 工艺设备图

12. 自控仪表

13. 特殊管道

14. 主要安全泄放设施数据表

15. 有关专利文件目录

三、工艺手册

1. 工艺说明

2. 正常操作程序

3. 开车准备程序

4. 开车程序

5. 正常停车程序

6. 事故处理原则

7. 催化剂装卸

8. 采样

9. 工艺危险因素分析及控制措施

10. 环境保护

11. 设备检查、维护

四、分析化验手册

五、附则

从上述工艺包深度要求看，工艺包开发要做好以下几方面的工作：

①数据收集。

具体包括查找分析，处理相关化工物料所需数据是工艺包开发人员的基本功，也是工艺开发成败的关键。

②工艺技术方案的制定。

这里不但要考虑技术路线，还要考虑经济政策，地理环境，产品标准，产品产能，原材料供应等诸多因素

③工艺模拟计算。

按已制定的工艺路线进行工艺模拟计算，常用的软件有Aspen pro/Ⅱ等。工艺模拟要确定物料守恒，能量守恒，动量守恒，同时包括公用条件与设备选型。这里要特别提醒当物料数据不准或物料复杂时要对模拟结果进行实验验证。

④绘制PFD图和PID图。

⑤编制仪表数据及设备布置图。

⑥其它根据上述标准或业主的要求及项目的具体情况再商定开发深度，特别小型精细化工项目可根据业主的要求进行。