化工设计大赛任务流程详解

距离化工设计官网发布竞赛主题已一月有余，往期推送中我们也已经或多或少给大家介绍了关于大赛流程的相关经验，相信大家对于大赛已经有了一个整体的印象，但同学们是不是觉得还不够系统呢？

如何才能有条不紊地整理大赛的设计任务？又该怎样安排各类任务的先后顺序及衔接工作？何时该进行下一步软件的预习与实际操作？本次小编组请到负责我校大赛指导工作的黄星亮老师，来为大家指点迷津！

“目前，同学们已经组好队，文献检索、阅读也已快1个月了，想必设计小组正在讨论初步流程方案，确定各项数据，勾画每个同学承担的设计任务。为方便同学们分好工，预先学习新的知识，在此我将2018化工设计竞赛作品的设计工作分成7个步骤，明确每个步骤的工作内容，以利同学们作出优秀的作品。”

第一步

了解异丁烯的分布和来源，确定异丁烯原料确切的地点、组成（组分与含量），以及生产厂址。

了解并明确异丁烯转化的各项技术，如水合、氧化、烷基化、醚化、聚合、酯化等。

选出厂址，明确所选厂址的水资源、电资源、交通资源，天气，劳动力市场，环保法规等方面的情况，明确上述是否满足所选异丁烯生产高附加值产品的技术的要求。

提交一份关于异丁烯生产高附加值产品的报告。（项目建议书）

第二步

在项目建议书的基础上，进一步查阅资料，了解异丁烯生产高附加值产品的各种反应技术，并选择和确定最终的转化为目的产品的反应技术，明确产物组成（组分与含量）。

依据产物组成，构建完整的达到异丁烯生产高附加值产品要求的分离流程，与反应技术组合构建一个初步的工艺流程。

进一步论证异丁烯生产高附加值产品工艺过程中的安全措施、当地的水资源、电资源、交通资源，天气，劳动力市场，环保法规等方面能够满足所选工艺流程的要求。

根据初步的工艺流程，明确各个设备，并作出简单的成本核算，计算经济效益。

提交一份报告。（可行性研究报告）

第三步

利用ASPEN PLUS工艺流程模拟软件，对构建的初步工艺流程进行模拟计算，确定达到由异丁烯生产高附加值产品要求的各个单元的工艺操作参数。

以能量利用最大化，能耗最小化为目标对各个单元进行再次设计，例如对精馏塔来说确定最佳回流比、最佳进料汽液比、是否设置中间再沸器、冷凝器等等一系列技术。

最终得到优化的、单元操作能耗最小化的工艺流程。

第四步

在最终获得的优化的工艺流程的基础上，采用Aspen Energy Analyzer 软件对流程进行热交换网络设计。

利用CAD软件，根据工艺流程的各单元操作条件，添加泵、热交换器、适当的阀门等设施，并根据热交换网络的设计结果，按规定要求绘制PFD图，之后按照自动控制设计的要求绘制PID图。

第五步

根据最终获得的优化工艺流程的各设备参数的基础上，采用Aspen Exchanger Design and Rating软件进行热交换器的选型和设计。

利用软件对各种泵进行选型。

进行非标设备：反应器，精馏塔，吸收塔，储罐等设备进行设计和强度校核，利用CAD软件绘制设备设计条件图（塔设备，换热器与反应器）。

绘制所用的各种泵、热交换器选型的结果一览表。

第六步

利用Smart Plant 3D软件对车间中各种设备进行三维布置，以及配管设计，提交车间设备布置图和配管设计图。

用CAD软件进行厂区车间分布图设计，利用3D MAX软件制作厂区漫游动画。完成全部设计工作。

第七步

根据上述的设备设计资料、热交换器资料、泵资料以及国家税收政策、人工成本等进行成本与经济效益评价，确定收益率、回收年限、变动成本等参数。

对工艺流程、工厂进行安全评价、环境影响评价、清洁生产评价，分别形成安全评估报告，环境影响评价报告，清洁生产评价报告等。

进行文本报告的写作：初步设计说明书、设备设计说明书、设备选型说明书、物料能量衡算说明书。形成设备一览表，设备选型一览表等。

完成以上七步，就结束了整个比赛的设计工作。

----黄星亮老师

相信大家在读完此篇推送后，对比赛的详细流程与任务安排已经了然于胸了，那么希望大家比赛顺利~

结尾，小编附上了2018年设计大赛任务进行节点框图，仅供参考，各队可根据自身情况调整，请大家也要好好安排每项任务的时间点，别让DDL成为你们最大的生产力！

本期编辑：曾伟