第一篇 化工设计

第一章 绪论

第一节 化学工业概述1

一、化学工业的分类1

二、化学工业的特点2

三、化学工业的地位3

第二节 化工设计概述3

一、化工设计的意义和作用3

二、化工设计的特点4

三、化工设计的发展趋势5

四、CAD在化工过程设计中的应用5

第三节 化工生产的危险性及安全设计概述6

一、燃烧性和火灾危险性分类7

二、爆炸性和爆炸分区9

三、介质的毒性和毒性分级10

四、金属材料的腐蚀性和分级11

五、化工安全性设计13

第四节 案例分析——氯乙烯生产工艺和发展15

一、氯乙烯单体生产方法15

二、氯乙烯合成对原料气的要求16

三、氯乙烯合成工艺16

四、主要设备简介17

五、生产过程中工艺说明18

六、氯乙烯的发展19

思考题19

第二章 化工厂系统设计

第一节 项目建议书21

一、项目建议书的基本内容21

二、编制说明22

第二节 可行性研究22

一、可行性研究报告的主要内容22

二、编制说明23

第三节 计划任务书和设计任务书24

一、计划任务书24

二、设计任务书24

第四节 环境影响报告25

第五节 安全评价27

一、安全评价报告的基本内容27

二、安全评价大纲目录29

三、安全评价报告的编制说明31

第六节 初步设计32

一、编制说明32

二、化工厂（车间）初步设计说明书的内容33

三、车间（或装置）初步设计说明书的内容35

第七节 消防设计和安全设施设计37

一、消防设计37

二、安全设施设计37

第八节 施工图设计38

一、工艺设计说明38

二、设计图纸资料38

第九节 案例分析——50kt/aPVC可行性研究报告39

一、总论39

二、需求预测42

三、产品方案及生产规模43

四、工艺技术方案43

五、原材料、燃料及动力的供应51

六、建厂条件和厂址方案51

七、公用工程和辅助设施方案51

八、节能52

九、环境保护53

十、劳动保护和安全卫生54

十一、工厂组织、劳动定员和人员培训56

十二、项目实施规划56

十三、投资估算和资金筹措56

十四、财务、经济评价及社会效益评价57

十五、结论58

思考题58

第三章 总平面布置图设计

第一节 厂址的选择59

一、化工厂厂址选择的影响因素59

二、厂址选择的禁区60

第二节 总图布置60

一、化工厂总图设计60

二、总平面布置基础资料61

三、区域总平面布置61

四、总平面布置案例62

第三节 防火防爆与环境保护69

一、化工生产中的防火防爆69

二、防毒与环境保护71

第四节 公用工程71

一、动力72

二、供排水72

三、采暖通风72

第五节 自动控制72

一、自动检测系统设计73

二、自动信号联锁保护系统设计73

三、自动操纵系统设计73

四、自动调节系统设计73

第六节 土建设计73

第七节 案例分析——PVC技改项目总平面布置74

一、布置原则和功能划分74

二、总平面布置主要技术经济指标74

三、储运设施74

四、公用工程75

五、供电75

六、仪表及自动控制76

七、设备布置方案78

八、土建设计78

思考题81

第四章 化工计算

第一节 物料衡算82

一、物料衡算的方法和步骤82

二、连续过程的物料衡算84

三、间歇过程的物料衡算88

四、循环过程的物料衡算89

第二节 热量衡算92

一、热量衡算的目的和任务93

二、热量平衡方程式93

三、基准态的选取96

四、热力学数据的应用97

五、热量衡算实例97

第三节 典型设备工艺设计与选型102

一、设备设计与选型的基本要求102

二、设备设计的基本内容103

三、定型设备的选择104

四、设备材料的选择117

五、编制设备及装配图一览表118

第四节 管路计算118

一、管子规格的确定118

二、管路压力降的计算120

三、管路热补偿计算120

第五节 案例分析——PVC物料衡算和热量衡算121

一、物料衡算121

二、热量衡算122

思考题123

第五章 投资与效益

第一节 经济效益125

一、经济效益的概念125

二、经济效益的评价原则126

三、经济技术指标体系126

第二节 投资127

一、投资的基本概念127

二、项目资产128

三、固定资产投资的估算129

四、流动资金的估算132

第三节 设备的折旧133

一、折旧和折旧率133

二、折旧的计算方法134

三、各种折旧方法的比较135

第四节 成本和费用136

一、成本及费用的概念136

二、固定成本与可变成本138

三、成本、费用的估算139

第五节 销售收入、税金和利润140

一、销售收入140

二、税金140

三、利润141

四、销售收入、成本、利润与税金之间的关系142

思考题142

第六章 技术经济分析

第一节 概述144

一、技术与经济的涵义144

二、技术经济分析方法论述144

三、资金来源与融资方案145

第二节 资金的时间价值148

一、现金流量148

二、资金时间价值计算的种类149

第三节 工程项目的经济评价153

一、经济评价指标体系153

二、静态评价指标154

三、动态评价指标156

四、基准收益率的确定160

五、方案的决策类型及评价方法161

第四节 不确定性分析164

一、盈亏平衡分析164

二、敏感性分析165

三、概率分析167

第五节 工程项目账务分析168

一、融资前分析168

二、融资后分析168

三、融资后的盈利能力分析168

四、盈利能力分析的主要指标169

五、偿债能力分析169

六、财务生存能力分析169

七、非经营性项目的财务分析169

八、主要财务分析报表169

思考题169

第二篇 管路测绘

第七章 化工装置的测绘

第一节 概述171

一、典型化工装置举例171

二、典型化工设备的测绘173

三、化工常用管件177

第二节 测绘工具和使用182

一、游标卡尺182

二、千分尺182

三、内径百分表183

四、钢板尺183

五、测厚规183

六、高度游标卡尺184

七、内外卡钳184

八、钢卷尺184

九、皮尺185

十、长度测距仪185

十一、经纬仪187

第三节 现场测绘与处理188

一、化工测绘的步骤188

二、管路测绘方法189

思考题192

第八章 化工工艺流程图设计

第一节 化工工艺设计194

一、化工工艺设计内容194

二、单元工艺设计194

第二节 工艺管道及仪表流程图(PID图)设计195

一、工艺管道及仪表流程(PID图)识别195

二、工艺流程设计196

第三节 工艺流程图的绘制199

一、生产工艺流程草图199

二、物料流程图199

三、带控制点的工艺流程图199

第四节 动设备工艺安全设计206

一、泵的工艺安全设计206

二、压缩机的工艺安全设计208

第五节 静设备的工艺安全设计210

一、容器的工艺安全设计210

二、储罐的工艺安全设计211

三、换热器的工艺安全设计212

四、塔的工艺安全设计214

五、反应器的工艺安全设计216

六、干燥器的工艺安全设计217

七、过滤器的工艺安全设计217

八、冷箱的工艺安全设计218

九、隔热系统安全设计219

思考题220

第九章 设备布置图

第一节 车间布置设计概述221

一、化工车间的组成221

二、车间布置设计的依据221

三、车间布置设计的内容及程序222

四、车间平面布置方案222

第二节 车间设备布置设计224

一、车间设备布置的内容224

二、车间设备布置的要求225

三、车间设备布置的方法与步骤227

第三节 典型设备的布置方案227

一、反应器的布置227

二、容器（罐、槽）的布置229

三、塔的布置229

四、换热器的布置230

五、泵和压缩机的布置230

第四节 设备布置图232

一、设备布置设计的图样232

二、设备布置图的内容232

三、设备布置图的绘制步骤235

四、设备布置图的绘制方法236

思考题239

第十章 管路布置图

第一节 概述240

一、管路布置设计的内容240

二、化工车间管道布置设计的要求240

三、管道布置设计的一般原则241

四、管路布置设计的工作程序241

第二节 管子、管件与阀门242

一、常用管子242

二、管路连接方法243

三、公称压力与公称直径243

四、化工管路常用阀门和管件245

第三节 管路布置的原则和方法247

一、管路布置设计的主要原则247

二、管架和管道的安装布置248

三、管道和管架的立面布置原则250

四、典型设备的管路布置250

第四节 管路布置图256

一、管路布置图的作用与内容256

二、管件及附件的常用画法256

三、管路布置图的绘制步骤258

四、管路布置图的绘制方法258

第五节 计算机在管道布置设计中的应用263

思考题268

第十一章 设备装配图

第一节 基本画法269

一、制图国家标准的基本规定269

二、基本图形的画法276

三、平面图形的作图279

第二节 三视图280

一、三视图基本知识280

二、基本几何元素的投影283

第三节 设备零部件图286

一、化工设备的标准化通用零部件286

二、典型化工设备的常用零部件292

三、零件图的内容298

第四节 装配图304

一、化工设备装配图的内容304

二、化工设备装配图的表达方法311

三、化工设备装配图中焊接的表示法315

四、化工设备装配图的阅读318

思考题321

第三篇 化工材料与施工组织设计

第十二章 化工材料的选择

第一节 材料选择325

一、材料分类325

二、材料的性能325

三、材料的选用328

四、设备材料329

五、管道材料333

第二节 防腐335

一、除锈336

二、涂料338

三、涂装342

第三节 隔热347

一、隔热的原则及范围347

二、隔热材料347

三、隔热结构设计349

四、管路保温措施350

五、管路标志352

思考题354

第十三章 施工组织设计

第一节 化工装置的安装355

一、技术交接355

二、施工安全355

三、施工机械355

第二节 化工装置的运行356

一、运行方案356

二、化工装置的置换、吹扫与清洗等准备工作357

三、耐压试验技术358

四、模拟运转363

五、装置化工投料365

六、化工装置验收365

第三节 化工装置的检修366

一、现场检修367

二、动火作业367

三、高处作业371

四、限定空间作业373

五、起重作业374

六、主要设备的检修375

思考题376

附录

主要参考文献