工艺流程设计的成品通过图解方式（形象、具体）地表示——工艺流程图，它反映了化工生产由原料到产品的全部过程既物料和能量的变化，物料的流向以及生产中所经历的工艺过程和使用的设备仪表。
工艺流程图集中地概括了整个生产过程的概貌。生产同一化工产品可以采用不同原料，经过不同生产路线而制得，虽然采用同一原料，也可采用不同生产路线，同一生产路线中也可以采用不同的工艺流程。
选择生产路线也就是选择生产方式，这是决定设计质量的关键。假若某产品只有一种生产方式，就无须选择；若有几种不同的生产方式，就应挨个进行剖析研究，通过各方面比较筛选一个最好的生产方式，作为下一步工艺流程设计的根据。
生产方式和工艺流程选择的原则
可靠性:
流程是否通畅、生产是否安全、工艺是否稳定、消耗定额、生产能力、产品质量和三废排放是否达到预定指标。
适用性：
和具体环境、资源和技术的接收能力相适应
技术的合理智：
技术的生命周期：投入期、成长期、成熟期和衰退期,所选技术应处于成长期
先进性:
技术上的先进和经济上的合理可行,应选择物料耗损小、循环量少，能量消耗少和回收借助好的生产方式。
原料路线的选择
一个工业项目的产品可以从几种原料取，首先碰到的问题就是选择哪种原料。
（1）可靠性：必须保证在其服务年限内有足够的、稳定的原料来源。
例若果是矿石原料，要看它的储存量、品位和开采量。
凡以经过加工的原材料和部件作为原料的工业项目，最好与供应部门达成合同，以保证供应的可靠性。
（2）经济性：在产品成本中，原料价钱是一个重要诱因。即要对各类原料投入后对单位成本的影响进行详尽的剖析。
原料价钱受其供求关系变化的影响很大，要按照供求关系对将来的价钱进行预测。
（3）合理智：这主要是指对资源的综合借助是否合理。
比如煤、石油和天然气为主要起始原料的合理借助问题：在选择原料路线时，适当提升化工用煤的比列；油改煤，以节省石油消耗是合理的。
工艺技术路线的选择
采用一定的原材料生产某种产品，可能有多种生产方式，每种生产方式所使用的生产设备、生产工具和工艺制造过程各不相同，也就是说，有不同的工艺技术路线。
每种工艺技术路线的投资费用和日常操作费用也不相同。把几种不同的工艺技术路线进行技术和经济比较，选购出最适宜的加以采用，就称作工艺技术路线的选择，简称技术路线选择。
工艺流程设计的内容
化工工艺通常工艺流程：
（一）确定整个工艺流程的组成
确定流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合形式，是工艺流程设计的基本任务。可用设备之间的位置关系和物料流向来表示。
已内丙酯生产工艺
（二）确定各个过程或工序的组成
应采用多少和由什么设备来完成这一生产过程包装技术与设计专业背景，以及各类设备之间应怎样联接，弄明晰每台设备的作用和它的主要工艺参数。
比如：合成氨工艺中的变换工段
确定载能介质的技术尺寸和流向
常用的载能介质：水、水蒸气、冷冻盐水、空气(真空或压缩)。
（三）确定操作条件和控制方向
确定整个生产工序或每台设备的各个不同部位要达到和保持的操作条件。
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1、反应器操作参数的确定
（1）气温
（2）组成
（3)压力
a、反应速率
b、反应物料的相态（如七项烃化和固相烃化）
c、后续分离要求（希望风冷后就形成气液两相）
（4）反应的转化率
a、准化率和所需反应时间的关系
b、各种转化率下的产品分布
c、反应系统和分离系统的设备价钱
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2、精馏塔工艺参数的确定
（1)塔压(实质上是塔顶塔釜气温选定的问题）
a、尽量避开真空操作（降低真空泵和塔径）
b、常压下能用普通冷却水冷却，就不宜采取加压
c、对于＞1.6MPa时，到底采用低压冷藏还是高压冷却，须要做方案比较。
（2）回流比
a、对于价钱昂贵的公用工程，取常规R/Rmin(1.11~1.24)的范围低限。
b、若回收的冷量或热量可借助，取常规R/Rmin的高限。
c、对于产品含量极高的精密分馏，取较大R/Rmin值（由于取常规R/Rmin较小，塔板数会大幅降低）
（3）产品含量和回产率
正确选择产品的含量有重大的经济意义。
（四）确定控制方案
确保各生产工序和每台设备本身的操作条件，及实现各生产过程之间、各设备之间的正确联系，须要确定正确控制方案，选用合适的控制仪表。
a、离心泵的流量控制
b、液位控制
c、两个固相的界面控制（液—液分离）
d、塔压调节
（五）确定安全技术举措
设置相应的防治和应急举措，如阻火器、报警装置、爆破片、安全阀、安全水封、放空管、溢流管、泄水装置、防静电装置、防雷装置和车祸贮槽等。
（六）原料与能量的合理借助；
估算并确定各个生产过程的效率，得出全装置的最佳总产率，同时合理地做好能量回收与综合借助，减少煤耗以确定水、电、蒸汽和燃料的消耗
（七）制订“三废”处理方案；
对全流程中所排出的三废要尽量综合借助，对于暂时未能回收借助的，则须进行妥善处理
化工工艺流程设计任务和步骤
（一）工艺流程图的设计任务
工艺流程设计和车间布置设计是决定整个车间（装置）基本面貌的关键性的步骤，对设备设计和管道设计等单项设计也起着决定性的作用。
流程设计的主要任务包括两个方面：
一是确定生产流程中全部生产过程的具体内容、顺序和组合形式，达到由原料制得所需产品的目的；
二是勾画工艺流程图，要求以图解的方式表示生产过程中，当原料经过各个单元操作过程制得产品时，物料和能量发生的变化及其流向，以及采用了什么化工过程和设备，再进一步通过图解方式表示出化工管线流程和计量控制流程。
工艺路线确定的步骤
1收集资料，调查研究
要按照建设项目的产品方案及生产规模，有计划、有目的地收集国外外同类型生产厂的有关资料，包括技术路线特性、工艺参数、原材料和公用工程产率、产品质量、三废整治以及各类技术路线的发展情况与动向等技术经济资料。
把握国外外化工技术经济的资料，仅靠设计人员自己收集是不够的，还应取得技术信息部门的配合，有时还要向咨询部门提出咨询。
收集设计资料的原则和步骤
（1）资料的完整性
全面的、完整的资料数据才能反映客观事物的全过程，能够用于设计。
（2）资料的正确性
正确的资料数据具有重现性，能反映客观事物的本质规律，能够用于设计。
（3）资料的适用性
科学技术都是有条件根据的，收集资料要严格注意资料的适用条件。
（4）资料的恰当性
资料年代的差别会导致技术上的不同，在整理、分析资料时应注意资料恰当性，不可盲目一味追求先进性，要综合考虑整个设计的技术水平与建设项目的投资总量。
2确定方案，落实设备
设备是完成生产过程的重要条件，是确定技术与工艺流程的时必然要涉及到的诱因，因而要足够注重。
①确定生产线数量
小型装置与相同生产能力的数个大型装置相比优点：节省建设投资，占地少，手动化程度高等；缺点：附属设备贵，大都无备用设备，出故障只得停车；
若以单生产线的小型装置与生产能力相同的双生产线大型装置相比，复工率高时，则小型装置的经济效益好。如果复工率不足或生产负荷常变化，尤其是几种钢号的产品常常换产时，则双线小装置的经济效益好。
因而对于生产规模较大，涉及到是否施行小型化时需仔细剖析比较。
②确定操作方法
尽量采用连续化操作方法。有时也采用间歇与连续联合操作化形式。有些过程采用间歇操作反倒更有利些，如用分馏釜处理分馏塔塔釜的高沸点残液。
③确定主要生产过程
先捉住全流程的核心---反应过程,从它入手来逐渐完善与之相应的生产过程。
即原料→预处理过程→反应过程→产物后处理。
④确定辅助过程
增加煤耗，提升能量借助率的过程。如反应热、位能、静压能等的借助。
三废处理过程。
为稳定生产而筹建的过程(如缓冲、中间储存)。
⑤合理确定操作条件
如高压反应过程，要求在原料储罐到反应器间必须筹建升压过程和相应的压缩机，而在反应器到产品间必须筹建减压过程和相应的设备。
又如确定了反应器内的操作气温和容许波动范围，就要相应地筹建供水或移热设施及手段(如夹套内泠管等)，同时完善手动调剂体温的控制系统。
⑥考虑流程的弹性和进行设备设计
即全流程设计要考虑综合生产能力的弹性:应恐怕全年生产的不均衡性,各过程间所选设备的操作周期及其不均衡性,还要考虑因生产管理和外部条件等诱因可能形成负荷的波动,这种均通过督查和出席生产实践来确定弹性的适合幅度。
对设备的余度的考虑:原则上既不超过又不多于设计负荷,但是尽可能使各台设备的能力一致,以防止因为设备能力不平衡而导致浪费。
在考虑了全装置的弹性和各设备的余度之后,就可进行设备选型和设计估算了。
⑦确定控制系统
要按照各过程间是怎样联接的、各过程又靠哪些操作手段来实现的等等来确定它们的控制系统。
要考虑正常生产、开停车和检修所需的各个过程的联接方式,据悉还要增补遗漏的管道、阀门、过滤密封系统,以及取样、放净、排空、连通设施,逐渐建立控制系统。
注意:在这个过程中，与自控专业共同商定控制水平,从而设计全流程的控制系统和仪表系统,画在流程图上，完成PID。
⑧逐步建立和简化所设计的流程
要从各方面着手来逐渐建立和简化：考虑到开停车和车祸处理等问题，因此设置车祸贮槽，降低备用设备以利于必要时可以切换使用。有时需设置手动往聚合设备内加中止剂的装置。
尽量简化对水汽泠冻系统的要求，尽可能采用单一系统。当装置本身须要用到几种不同压力的蒸气时，应该尽可能简化或统一对蒸气压力的要求。
尽量减低物料循环量，在着力可行的基础上采用新技术，提升单程转化率以及简化流程等等。
全面剖析，对比比较
应该尽量从实际可能出发，多搞一些流程设计方案，之后进行全面的综合比较，从中找出最优的方案作为流程设计的成果。
工艺流程设计方式
首先要看所确定的生产方式是正在生产或以前运行过的成熟工艺，还是待开发的新工艺。后者是可以参考借鉴但须要局部改进或局部采用新技术、新工艺的问题；前者须针对新技术开发进行概念设计。
1、以反应过程为核心，以方案比较作决定
(1)定反应器:
按照反应过程的特征、产品要求、物料特点、基本工艺条件来决定采用反应器类型及决定采用连续操作，还是间歇性操作。
有些产品不适宜连续化操作，就像一生产装置生产多品种或多钢号产品时，用间歇操作，更为便捷。
物料反应过程是否需外供能量或移出热量，都要在反应装置上降低相应的适当举措。
假如反应须要在催化剂存在下进行，就须考虑催化反应的方法和催化剂的选择。
通常说确定主反应过程的装置，常常都有文献、资料可供参考，或有中试结果。现有工业化装置可以借鉴、参考，因而并不复杂。
(2)设计原料预处理过程
按照反应特性，必然对原料提出要求，如含量、温度、压力以及加料形式等，以保证反应过程的实现。
原料预处理过程：
固体：粉碎、溶解---目数、浓度、纯度
液体：配制、混合---含量、均一
二氧化碳：配比、压缩---含量、输送
原料预处理过程可以涉入到：粉碎、筛分、配制、混合、压缩、提纯等单元操作。这种操作过程主要依据原料的性质及处理方式选择不同的装置进行组合。因而，设计的工艺流程就有所不同。
(3)设计产物的后处理过程
按照反应原料的特点和产品的质量要求，以及反应过程的特征，实际反应过程可能会出现下述情况:
①除了获得目的产物外，因为存在副反应，还生成了副产物。
②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以及为使反应尽可能完全而有短缺组分。
③原料中富含的杂质常常不是反应须要的，在原料的预处理中并未除净，因此在反应上将会带入产物中，或则杂质参与反应而生成无用且有害的物质。
④产物的聚集状态要求，也降低了后处理过程。个别反应过程是多相的，而最终产物是固态的。
因而用于产物的净化、分离的化工单元操作过程，常常是整个工艺过程中最复杂、最关键的部份。
产品分离包括：
固液分离---过滤、离心
液液分离---蒸发、精馏、萃取
气液分离---吸收
产品分离涉入到的单元过程：
过滤、离心、蒸发、精馏、萃取、吸收等单元操作过程。这种单元操作过程，同样应按照被分离产物的特点，设计与之相适应的单元过程。
产品精制：
对产物进一步纯化，以满足产品的质量要求。
液体---分馏、浓缩、结晶
固体---重结晶
二氧化碳---吸收
产品精制涉入到的单元过程：
分馏、浓缩、结晶、重结晶等单元操作过程。这种单元操作过程，同样应按照产品的质量要求，设计与之相适应的单元过程。
(4)设计产品的后处理过程
经精制后的产物，成为最终的产品还须要干燥、包装、储运等过程。
固体---干燥、包装
液体---灌装
二氧化碳---灌装
贮运包装过程涉入到的单元操作过程有：
干燥、计量、包装等过程，应按照产品的特点进行设计工艺过程。
(5)设计未反应原料的循环或借助以及副产物的处理
因为反应不是全部，剩余组分在产物处理中被分离下来，通常应循环回到反应设备中继续参与反应。
确定“三废”排出物的处理举措
在生产过程中，不得不排放的各类废水、废液和废料，应尽量综合借助，变废为宝，加以回收。未能回收的应妥善处理。“三废”中如富含有害物质，在排放前应当达到排放标准。
因而在化工开发和工程设计中必须研究和设计整治方案和流程，要做到“三废”治理与环境保护工程、“三废”治理工艺与主产品工艺同时设计、同时施工，并且同时投运运行。根据国家有关规定，假如污染问题不解决，是不容许投运的。
(7)确定公用工程的配套举措
在生产工艺流程中必须使用的工艺用水（包括作为原料的硬水、冷却水、溶剂用水以及漂洗用水等）、蒸汽（原料用汽、加热用汽、动力用汽及其他用汽等）、压缩空气、氮气等以及冷藏、真空都是工艺中要考虑的配套设施。
至于生产用电、上下水、空调、采暖通气都是应与其他专业密切配合的。
(8)确定操作条件和控制方案
一个健全的工艺设计不仅工艺流程等以外，还应把投运后的操作条件确定出来，这也是设计要求。
这种条件包括整个流程中各个单元设备的物料流量（投料量）、组成、温度压力等，而且提出控制方案（与仪表控制专业密切配合）以确保能稳定地生产出合格产品来。
(9)拟定着力可靠的安全生产举措
在工艺设计中要考虑到开停车、长期运转和检修过程中可能存在各类不安全诱因，按照生产过程中物料性质和生产特性包装技术与设计专业背景，在工艺流程和装置中，除设备材质和结构的安全举措外，在流程中应在适合部位上设置车祸槽、安全阀、放空管、安全水封、防爆板、阻水栓等以保证安全生产。
(10)保温、防腐的设计
这是在工艺流程设计中的最后一项工作，也是施工安装时最后一道工序。
流程中应按照介质的体温、特性和状态以及周围环境状况决定管线和设备是否须要保温和防腐。
2、以方案比较作决定
工业生产中，一个过程常常可以有多种方式来实现，比如液固混和物的分离，可以用离心、沉降、压缩和真空过滤等方式；含湿固体的干燥，可以用气流、双锥、滚筒、箱式、沸腾等干燥方式，这种也都须要进行方案比较，因地制宜地选择一种最佳工程方案。
一个优秀的工程设计要在多种方案的比较中能够形成。进行方案比较首先要明晰判据，工程上常用的判据有产物产率、原材料产率、能量产率、产品成本、工程投资等。据悉，也要考虑环保、安全、占地面积等诱因。
进行方案比较的基本前提是保持原始信息不变。过程操作参数如气温、压力、流速、流量等原始信息，设计者是不能变更的。设计者只能采用各类工程手段和技巧，保证实现工艺规定的操作参数。
小编说：生产工艺流程设计涉入面很广，其目的是把各个生产过程按一定的次序和要求有机地组合上去，从而绘出生产工艺流程图来晓得设备的安装和指导生产操作。生产工艺流程的设计须要经历生产工艺流程示意图、生产工艺流程草图、带控制点的生产流程图三个阶段。
关于开展“2023化工工艺包开发设计、化工工艺设计要点及工艺流程控制优化、工艺施工图专题培训班”的通知
化工工艺包开发与化工工艺设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础，并贯串于设计过程的仍然。化工工艺包()是化工工艺技术成果的文件抒发,是工艺技术对工程设计、采购、建设和生产操作要求的彰显,是基础设计和详尽设计（施工图设计）的主要根据。工艺包是高新技术的知识产品,它浓缩了化工装置的主要工艺技术。科研机构将其试验成果编制成工艺包,成为一个可商业化的产品迈向市场。既保护了科研机构自身的知识产权,又有利于推广技术,因此是目前国际上的通行做法。
化工单元操作的种类好多，典型的化工单元操作如:流体输送、传热、精馏、吸收、干燥等等。培训班将从化工工艺包开发、化工工艺设计及工艺流程控制优化、工艺施工图等单元设备实例剖析的注意事项和设计优化、设计要点、同时结合工程设计图纸和估算案例，进行剖析和讲解。
“化工工艺包开发设计、化工工艺施工图”也是“全国学院生化工设计大赛”的主要内容。化工设计比赛对指导老师和参赛中学生的综合能力要求很高，不但要有良好的化工专业基础，并且要熟练把握化工工艺包开发设计、化工工艺施工图等化工设计的主要内容。
我单位计划在2023年7月14日-16日在福建省*天津市开展“2023化工工艺包开发设计、化工工艺设计要点及工艺流程控制优化、工艺施工图专题培训班”。聘请有丰富工程经验和丰富化工设计经验的院长和全省乙级设计院有三十多年设计经验的总工程师作为主讲专家，请各有关单位积极派员出席，现将有关事项通知如下：
一、会议组织结构：
承办单位：广州中科新化工业技术中心
支持单位：山东科技学院苏州金科石化技术有限公司
支持媒体：物理工业网化工服务联盟
二、培训时间地点：
时间：2023年7月14日-16日（14日全天报到）15、16三天课程
地点:福建省*天津市（地点会前一周直接通知报考者）线上+线下
三、培训费用：
2800元/人（含会务费、资料费、两天早餐费等费用）。提早转账2500元/人，住宿统一安排，费用自理。
四、培训主要内容：见课程表
7月15日
下午
08:00-12:00
一、1、化工工艺包开发方式及估算
(1)化工工艺鞋子含内容和深度要求(2)化工工艺包开发主要方式、过程及核心(3)工艺包中的物性数据和工艺模拟估算
(4)工艺技术方案的制订、方案设计和工艺模拟估算(5)公用工程条件的确定、设备估算和设备选型
2、PFD、PID图通用设计规定及设计要点
(1)PFD、PID图的通用设计规定及包含内容(2)PFD、PID图的设计深度要求和设计审查要点(3)PID开停车管道和附助管道设计
7月15日
晚上
13:30-18:00
3、化工设计的体制、程序、工艺专业向其他专业提供的条件要点(1)化工设计的特性、化工设计各阶段的主要内容及相关规范
(2)化工设计、配管设计、三维绘图软件和紊流模拟软件的使用方法(3)装置平面布置设计和全厂总平面图设计方式(4)怎样指导化工结业设计及化工设计比赛参赛经验交流
二、化工工艺设计要点及控制优化
(一)、化工工艺设计及单元设备实例剖析
1、典型化工工艺设计及设备实例剖析2、精馏塔工艺模拟估算和设计3、吸收、萃取过程工艺模拟估算和设计4、换热装置的工艺估算和设计5、反应器的工艺估算及工艺设计6、蒸发装置的工艺估算和设计7、大化工流程的工艺模拟估算与设计8、化工单元操作的设计中的注意事项和设计经验9、单元操作的常见误差缘由剖析(以分馏塔为例)
(二)、工艺流程控制方案的设计1、工艺设计的原则和技巧2、化学反应流程的优化及控制方案3、精馏流程的优化及分馏塔的工艺要求4、工艺设备的选择及控制方案5、工艺设备的特殊制造及设备材质的选择
专家简介
主讲专家：仇汝臣院士、青岛科技学院石油加工和化工工艺研究所主任，常年从事AspenPlus、Pro/II、Hysys、、模拟方面的研究工作，有丰富的模拟应用经验，具有资深的技术积淀和专业背景。仇院士有多年的乙级石油设计院的工作经验、多年工艺包开发经验、多年院校科研开发经验，其主要研究方向是石油加工和化工工艺工艺开发（包括：过程模拟、优化与节能，分馏、吸收和萃取，反应器等)，参与三井物理杯全省学院生化工设计大赛多次指导,可以协助各院校组队,我们指导化工设计竞赛有丰富的经验,指导五年，得到全省特等奖一次，全省银奖四次,全省二等奖以下奖励多次.
7月16日
下午
08:30-12:00
三、工艺施工图通用设计规定及设计要点
1、化工工艺施工图设计及委托条件(1)施工图设计的文件、主要任务及施工图设计程序(2)施工图设计（复工报告前）的技术打算工作2、化工工艺施工图管线设计(1)管线布置图的目的、设计范围、参考文件(2)管线布置图的定义、主要内容和方式与过程(3)管线布置图的勾画方法与技巧、修改
7月16日
晚上
13:30-16:30
(4)管线布置图的校对、审核、图例符号(5)管线选料和等级分界、管道及球阀的布置(6)机泵周围的管道设计、泵的管线设计
(7)塔及容器的管道设计、冷换设备的管道设计(8)加热炉的管道设计、蒸汽管线的布置(9)支架设置、仪表器件的布置
专家简介
主讲专家：金一文总总监，中级工程师，在吉化设计院、青岛伊科思技术有限公司(全省乙级设计院)等设计院从事三十多年设计工作，具有丰富的设计和工程经验。现为上海金科石化技术有限公司总总监。
课程结束、讨论交流。
五、培训对象：
从事化工、石化、医药、轻工等工艺、装置及自控设计专业技术人员;各勘测设计相关专业技术人员;工程项目管理人员以及各院校、职业技术大学化工专业相关班主任、研究生、本科生等均可报考出席。
六、学员要求与教学方式：
1、熟知化工专业基础知识，课堂讲授与讨论相结合，并将结合案例，课堂讨论交流。
