化工工艺流程设计范文

导语：如何才能写好一篇化工工艺流程设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】氯碱化工设计 工艺流程 盐水一次精制 食盐溶液电解 烧碱蒸发

1 引言

氯碱工业是重要的基本化工原料工业，广泛应用于轻工、纺织、食品等行业，目前国内工业烧碱生产方法主要为隔膜法和离子膜法。在电解法烧碱生产装置的工程设计中，优化选择建设规模、生产平衡能力及工艺流程是设计评价的关键因素。因此，本文探讨了氯碱化工设计中盐水一次精制、食盐溶液电解以及烧碱蒸发等关键工序的工艺流程选择问题，以期为设计人员提供一定的借鉴。

2 盐水一次精制的工艺流程

盐水一次精制的生产方式大体可分为三种：传统工艺、膜法过滤工艺和直接过滤工艺。2.1 盐水一次精制的传统工艺

传统工艺流程在国内外同行业中普遍存在至今，其一次盐水工序生产过程相对稳定，普通操作人员易于掌握，设备运行稳定，不需要高频次的检修，维修费用相对较少。但生产装置大，占地面积多；一次盐水工艺自动化程度偏低，系统一旦出现异常，恢复正常所需时间较长；由于砂滤器的存在，会产生SiO2二次污染。此外，一次盐水中SS含量相对偏高，增加了后道工序的处理压力，且对盐质量变化的适应能力较差，碳素管过滤部分操作相对复杂。

2.2 膜法过滤工艺

国内氯碱行业盐水精制中所用膜主要有两种：戈尔膜和凯膜。

2.2.1 戈尔膜盐水精制工艺特点

（1）脉冲式过滤。当运行达到过滤时间后，过滤器自动进入反冲状态，经放气、泄压、反冲，靠反向静压差而使滤饼脱落、沉降，经数秒后再开始下一个过滤周期。

（2）高流量一次净化。其过滤能力是其他过滤器的5～10倍，且不需要借助其他的固液分离设备。

（3）低压反冲可使设备在近于无损的状态下运行。

此外，由于膜极薄，可视为表面过滤，不会造成滤程堵塞，即使有轻微堵塞也很容易用酸溶解，机械损伤的可能性很小。

2.2.2 凯膜盐水精制工艺特点

（1）工艺简单，流程短。盐水中的悬浮物从1000～10000mg/L降至1mg/L以下，完全适合隔膜法烧碱生产装置中电解槽使用，也可直接进入离子交换树脂塔进行二次盐水精制。

（2）固液分离一次完成，无需其他附属设备，过滤精度稳定，处理能力大，节约了技术改造成本。

（3）与传统工艺比较，占地面积小，省去了清理澄清桶、砂滤器的工作量，大大降低了劳动强度。

此外，工艺降低了对原盐质量的要求，为原料采购提供了方便，盐水质量高且稳定，延长了隔膜的使用寿命，整个设备经过特殊防腐处理，可适应更宽松的酸碱度液体要求。

3 食盐溶液电解的工艺流程

食盐溶液的电解技术主要有金属阳极隔膜电解技术和离子膜电解技术两种。3.1 金属阳极膜电解工艺流程

由盐水工序送来质量合格的精盐水进入精盐水高位槽，溢流经预热器预热到65～75℃后经总管，再经加酸调节pH值5～6后，流入盐水断电器，断电后经盐水分管，进入电解槽，在直流电作用下生成氯气、氢气和电解液，电槽产生的三个中间产品分别送氯气处理系统、氢气处理输送和碱液蒸发系统。

3.2 离子膜电解工艺流程

离子膜电解技术分为单极槽离子膜电解和复级槽离子膜电解两种，由于我国氯碱工业生产规模相对较小，因此一般采用单极槽离子膜电解。以原盐为原料，从离子膜电解槽中流出的淡盐水经过脱氯塔脱去氯气，进入盐水饱和槽制成饱和盐水，而后在反应罐中加入NaOH等化学物质，出反应器盐水进入澄清桶澄清，再进入过滤器过滤，经树脂塔除去钙镁离子后进入离子膜电解槽阳极室。与此同时，纯水和液碱一同进入阴极室。通入直流电后，在阳极室产生氯气，在阴极室产生氢气和30%～35%的NaOH液碱。

4 烧碱蒸发的工艺流程

烧碱蒸发流程有顺流、逆流和错流三种，而常用的是顺流和逆流。

4.1 顺流流程

顺流流程是指进蒸发器的电解液和加热蒸汽的方向是一致的，如果一套多效蒸发装置，电解液流向的特点是依浓度越来越高，而蒸汽压力却越来越低。在顺流流程中，由于串联蒸发器数量的不同，又分为顺流双效，顺流三效四体两路，顺流三效部分强制循环等形式。

4.2 逆流流程

三效逆流流程是国外普遍采用的流程，其流程可叙述为：来自电解或加料槽的电解液经预热后，由加料泵送入第三效蒸发器，其中的固体盐由循环泵送入离心机高位槽分离固体盐，分离后的料液或返回本效，或过料到第二效，第二效中析出的固体盐在旋液分离器中分离，同样分离后的料液用于过料或自身循环，第一效蒸发器利用其自身压力经采盐器采盐后进入闪蒸效，闪蒸后的浓碱放入浓碱冷却贮槽，经冷却后即为成品液碱。

4.3 流程讨论

评价一个蒸碱的流程，主要看其消耗是不是很低，强度是不是大，投资是不是小，运行是不是稳定。

4.3.1 效数评价

我们假定两个条件：一是在蒸发过程中没有热的损失，二是被蒸发料液与加热蒸汽温度相同。

由此可知，多效蒸发比单效蒸发占优。同时也必须看到，效数越多，其投资越大，要求越高，而且越到后面，节气越小，因此对于效数的选择，要进行综合评价。从目前的工艺水平来看，一般是三效或者四效为宜。

4.3.2 顺流与逆流流程的比较

一般来说，逆流流程比顺流流程优越，其理由如下：

（1）能耗低。第三效为真空效，沸点低，电解液可以不预热进效，浓效又是闪蒸效，还能自蒸提高2%的浓度。而且第二效的盐泥（含NaOH高）经过第三效（NaOH浓度低）排出，减少了浓碱损失。

（2）强度大。逆流蒸发尤其是增加了强制循环泵后，料液流动速度增大，传热状况得到改善，生产强度（指每单位加热面积，每小时内蒸出的碱量）提高。如三效逆流加强制循环法，其强度达7～8kgf/m2时，比顺流流程高20%左右。

5 结语

在目前氯碱工艺设计中，越来越注重工艺的可靠性、先进性，各生产单元都采用了许多新的流程与配置。选择合理的工艺流程必须结合企业的实际生产能力，提高产品质量的关键是严格控制好各项工艺指标。

参考文献

[1] 杨敏.氯碱工程项目设计中配置及工艺流程的选择[J].氯碱工业，2007，6

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关键词 二次焙烧；隧道窑；工艺流程；优化；设计；分析

中图分类号 TQ127 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0160-01

1 传统二次焙烧隧道窑存在的问题分析

大量的工程实践研究结果显示：在应用浸渍电极支持二次焙烧作业的过程当中，不利问题主要表现为以下几个方面：首先，对于燃料的消耗较高，对于环境污染影响较大；其次，由焦油沥青挥发所产生的可燃性气体极有可能在窑内作业环境下出现燃烧问题，导致整个二次焙烧生产系统的使用寿命严重下降；最后，无法确保二次焙烧制品在整个预热过程中预热性能的均衡性，受到上下部位置较大的温度差异因素影响，无法确保制品质量的有效性。针对以上问题，展开有关建立在内燃式电极支持下的二次焙烧隧道窑应用研究工作。

2 二次焙烧隧道窑基本工艺流程分析

1）在二次焙烧制品进入隧道窑生产作业系统内部之后，需要按照预先设定的送车速度均匀通过预热带区域（在本文所研究二次焙烧隧道窑结构系统当中，预热带整体长度表现为9.5个移动车位长度），在此过程当中完成二次焙烧制品的预热处理。特别需要注意的一点在于：在预热带的末端位置，需要将隧道窑窑顶位置温度严格控制在300℃单位以上。

2）在二次焙烧制品完成预热处理之后，需要进入烧成带区域进行二次焙烧处理。在本文所研究二次焙烧隧道窑结构系统当中，整个烧成带共包括15个移动车位长度，总长度约为45.5　m单位。可以说，烧成带区域是整个二次焙烧隧道窑最主要的处理区域。按照这一区域内工作温度要求的差异性，还可以对其进行进一步细化。具体而言，主要可以归纳为以下几个方面。

①首先是均热升温区域：这一区域主要包括9个移动车位长度，经由上一步骤对二次焙烧制品进行有效预热处理的基础之上，在制品通过均热升温区域的过程当中，能够通过有效的加热反应确保制品能够基本达到或是接近电极二次焙烧对于制品温度状态的相关要求。

②其次是均温区域：该区域温度表现为整个二次焙烧隧道窑内最高温度区域。通过均温区域的有效处理，能够确保进入隧道窑内部二次焙烧处理制品中所含有的浸渍剂成分得到充分且有效的炭化处理。这一区域主要包括3个移动车位长度，在实践应用过程当中，能够将二次焙烧制品中所含有的，表现为液态属性的焦油沥青成分予以有效熔析处理，在此过程当中确保其能够在隧道窑反应内部进行有效且充分的燃烧。需要特别注意的一点在于：受到焦油沥青成分充分燃烧的因素影响，导致这一区域，乃至整个二次焙烧隧道窑内部温度状态可能处于不稳定或是瞬时性波动状态。出现这一问题的情况下，要求工作人员能通过对热工参数的调整，最大限度的将可燃物的燃烧能够在隧道窑内部既定区间内予以实现

③最后是冷却区域：整个冷却区域主要包括12个车位，总长度约为36m单位。在经过均温处理之后，制品还需要通过冷却带进行冷却降温处理，在达到较低温度之后才能够允许出窑。

3 二次焙烧隧道窑工艺流程的优化设计分析

在实际工作过程当中，发现整个二次焙烧隧道窑的在正常运行状态下频繁出现风机爆裂问题。此类问题最为显著的特征在于：受到风机装置外壳壳体内部气流发生瞬间性爆裂问题的因素影响，导致风机外壳部件或是轴承座部件发生不同程度破损，并飞溅出机体的事故问题。由此不仅导致整个二次焙烧隧道窑的正常工作运行受到了极为不利的影响，同时也可能对现场工作人员的人身安全带来严重隐患，亟待对其进行改进与处理。

1）导致二次焙烧隧道窑风机爆裂的因素分析：在进行改造之前，整个二次焙烧隧道窑工作面风机所处的主要工作环境示意图如下图所示（见图1）。从图1所反映的实际情况当中不难发现：在二次焙烧隧道窑的正常运行作用之下，风机装置主要存在有如下几个方面的典型问题。

①首先，受到整个二次焙烧隧道窑缺乏密封设计的因素影响，导致两侧位置窑门与窑墙间隙位置存在大量的空气流入问题。与此同时，进出窑车过程中对于窑门的频繁性开启动作同样

可能导致大量空气进入隧道窑内部。以上诸多方面的问题最终致使二次焙烧隧道窑窑内空气系数高于规定取值（规定取值为系数1），从而也就使得整个二次焙烧隧道窑内部始终处于氧化性状态。

②其次，受到二次焙烧隧道窑在运行过程中煤气烧嘴的燃烧方式表现为扩散模式，从而导致在压力过高或是煤气流动速度过快的影响因素作用下窑内出现脱火问题。更为关键的一点在于：对于环境温度处于500℃单位以下的低温区域而言，制品二次焙烧处理过程中所外泄的大量挥发性成分并无法得到有效利用，导致其直接流进烟道位置，由此也就加重了可燃性气体成分的在窑内中的含量。

2）有关二次焙烧隧道窑工艺流程的优化分析：结合对以上问题的分析，最好的处理方式在于实现对二次焙烧隧道窑窑内空气含量的可靠性控制。在此基础之上解决二次焙烧过程中残余煤气的可靠性挥发与充分利用问题。即可以采取应用洗涤塔进行烟气洗涤处理的方式，确保风机爆裂问题能够得到有效控制，一方面沉降炭黑，另一方面消除明火。改进之后的整个二次焙烧隧道窑工作面风机所处的主要工作环境示意图如下图所示（见图2）。

4 结束语

通过本文以上分析不难发现：通过工艺流程优化设计与改造的方式，能够显著提高二次焙烧隧道窑的实际工作质量与工作稳定性，且兼具安全性的有效提升，重要意义突出，以上问题希望能够引起各方关注与重视。

参考文献

[1]余德麒，施正伦，肖文丁等.石煤灰渣二次焙烧稀酸浸出提钒工艺条件[J].过程工程学报，2010，10（4）：673-678.

[2]张东，张峰.280kA电解槽二次焙烧启动生产实践[J].金属材料与冶金工程，2012，40（2）：28-31.

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关键词：化工装置 3D工业设备工艺流程图　空气压缩系统

一、前言

随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD/3DMAX）技术在化工装置设计、生产、培训、交流等领域已经是大家不陌生的高新技术。用CAD做工业机械设计已经非常成熟并得到广泛应用。但使用3DMAX做工艺流程图目前还是在探索阶段。

使用3D工业设备工艺流程图在技术上有什么障碍和优势。做出来实际效果如何。本人进行了尝试和摸索。愿与广大同仁共同探讨。本人得出的结论是可以的。

二、制作3D工业设备工艺流程图的出发点

我们现在使用的工艺流程图是CAD制作的，简便易行。制作成本低。但平面设备工艺流程图对设备和管道的相对位置表现很繁杂，也不直观。更无法全面展示。而3DMAX做的工艺流程图对设备和管道的空间位置表现很直观，很简单。对平面的工艺流程图是个很好的补充。

三、化工设备3D工业设备工艺流程图的制作

需要计算机和3DMAX软件。制作人员需要掌握3DMAX软件使用方法以及设备和工艺相关知识。

以下是本人在油气处理分公司的空气压缩系统上做的3D工业设备工艺流程图

1.名称

油气处理分公司动力车间的空气压缩系统3D工业设备工艺流程图

2.所属技术领域

化工设备工艺图

3. 3D工业设备工艺流程图表述内容：

3.1设备相对空间位置(包括设备形状)

3.2设备工艺位号

3.3设备有关参数

3.4安全阀位置

[注释] 可以根据装置具体生产需要添加新内容。

4.使用范围

生产、管理、技术改造、培训、宣传等

5.总体思路和难题解决

设备和管道保持原形，至少要体现出原设备和管道的特征。物体的比例没有必要按原比例，因为设备和管道大小和长短区别很大。不可能在一个框架里都表现出来。而图形尽可能做到相对集中，易于观看。主要要表现出设备与管道的相对空间位置。对平面的工艺流程图做补充而不是替代。

6.简要介绍具体制作

到现场拍下各种设备和管道照片，用视频记录下管道的相对位置。使用3DMAX制作。各种类别的管线使用不同的颜色来区别。在做好的模型上标示位号。铭牌和仪表盘使用现场拍照后处理到模型上。

7.制作成功后本企业内联网共享

以减轻重复制作的工作量，并把效益扩大化。

8.最大的难题是没有统一的制图标准

机械制图的标准很统一。为了提高制图的效益和效率，需要权威部门制定和规范该类制图标准，统一各类工艺语言。与机械制图一样，标示的设备基本上就那几个大类。泵、阀门、罐、等等。

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【关键词】化工工艺 工艺设计 安全危险 预防措施 分析探究

新形势下，随着人们在日常生产中安全防范意识的不断提高，以及对生产工艺设计的研究不断深入，促使人们对于化工工艺设计中存在的安全危险问题给予了越来越多的关注和重视。受化工行业本身的特殊性影响，化工行业在安全危险的问题上要求极为严格，需要化工企业人员在日常生产的管理和操作上，提高对安全危险的识别和控制能力。为此，本文主要从化工工艺设计涉及的一些内容和知识点加以讨论，帮助化工企业人员识别和控制化工工艺设计中存在的安全危险问题。现具体分析如下。

1 化工工艺设计的概述及特点

化工工艺设计，主要是指在设备、管道、泵阀、仪表和自动化等方面的配置，以及工艺流程的设计等。在整个化工工艺设计的过程中，为了确保化工生产的安全可靠和高效运行，需要熟悉掌握化工生产的原则和精神，并在此基础上，根据化工规范中对物品的危险程度等级的划分，确定不同危险等级的物品的防火间距、防爆等级等，从而为我们在选用设备与仪表、操作方式、消防器材等方面提供了安全保障。

一般来说，化工工艺设计的特点主要包括设计基础资料不完整、工艺流程独特、工作量大以及规模大小不一等几个方面，设计基础资料不完整，体现在化工工艺设计的资料未经检验完善，数据缺乏足够的可靠性和完整性；工艺流程独特，主要是由于化工装置及设备的多样化和规格特殊化所导致；工作量大，则是从整个化工工艺设计来看的，化工企业的总体投资大、设备多、管道多，增加了化工工艺设计的工作负担。同时，规模大小不一，则表现在测试工程数据的化工装置规模不一。

2 化工工艺设计中安全危险问题的识别及控制

2.1 工艺物料方面

通常在化工工艺生产过程中，原料、材料、半成品和副产品，以及贮运物质都是以气态、液态和固态存在的，具有相应的物理、化学性质和危险危害。需要化工企业人员加强对这些危险特性的辨识、分析和评价。分别从化工工艺的各类物质的性质、稳定性、化学反应活性，以及爆炸特性、健康危害等加以识别和控制。

2.2 工艺路线方面

一般来说，在选择化工工艺的路线时，应该从化工物质的安全危险出发考虑，尽可能采用无害、低危险性的物料，缓和化工工艺过程的苛刻程度，可以通过采用化学反应物催化剂，稀释或缓和各类危险物料。或是采用各种高新的化工技术、设备及工艺，取消或缩小中间贮罐，一定程度上减少危险介质的藏量。此外，通过采用污水回收、生产废料和助剂回收等方式，对于实现化工工艺的节能降耗，有着极为重要的作用。

2.3 化学反应装置方面

2.3.1化学反应器选型要求

化学反应器，若以进出物料的情况划分，主要有间歇式化学反应器和连续式化学反应器两大类。若以物料流程划分，则可以分为单程化学反应器和循环化学反应器等两种。若是从化学反应器的结构来看，则有釜式、管式、塔式和固定床，以及流化床等几种。

通常情况下，构成化学反应器的装置设备特性，以及工艺流程决定了化学反应装置的整体特性。在化学反应器的选型过程中，应该注重工艺的适应性和安全性问题，并从化工工艺的操作和操作出发，确定型号形式。

2.3.2化学反应设备材质

考虑到工艺流体、流速、流体反应特性以及腐蚀特性等因素对化工工艺设计的影响，在化学反应设备材质的使用时，应该注重设备的耐腐蚀性、强度、可焊性以及机械加工性等方面，同时，对于可能影响化学反应温度的杂质要加以重视，以免化学反应速度受到影响，导致化学反应的不稳定性和一系列危险问题。此外，部分测温测压类的污染物甚至会起到类似催化剂的作用，进而引发不必要的化学反应，需要化工企业慎重考虑。

2.3.3化学反应条件控制

在化学反应条件控制上，为最大限度避免出现失控反应，可以通过外循环冷却器、多段反应等方式，加强化学反应的控制。或是采取通入低温介质的方式，帮助化学反应器降温。也可采用向化学反应器输入易挥发的液体的形式，利用液体挥发来吸收热量。

2.3.4化学反应设备结构

通常情况下，为了确保化学反应装置的安全可靠，在化学反应装置的设备结构，尤其是高压容器设备，不但要求具备足够的结构强度，还需要保证设备的严密条件好，以免大量介质泄漏引起火灾、中毒等危险问题。

2.4 管道及阀门方面

管道往往用于输送易燃、易爆、腐蚀以及具有毒性的物料，在管道设计时，应从材料选择、管道布置、振动以及应力分析等几个方面综合考虑，以免发生泄露。需要化工企业熟悉了解整个化工工艺流程，重视管道系统在化工工艺流程中的作用，包括操作条件、介质物化特性以及腐蚀情况等方面的要求。阀门一般用于调节介质的流通和压力系统，具有切断或接通介质、控制流通、改变流量、以防介质回流等显著功能。在化工工艺设计中，阀门的设计必须符合安全生产及检修。

2.5 电气设计方面

在电气设计中，应该在确定当地是否属于爆炸以及火灾等危险环境，并根据火灾和爆炸的危险程度不同，最大限度避免电气设备、电气线路等因为设计不当而发生爆炸事故。

2.6 整体化工园区方面

从现阶段我国化工园区的设计特点及监管能力来看，大多存在着不同程度上的滞后现象。为此，要减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题，化工企业可以通过设立统一的安全监测和管理部门，创建完整性的安全生产标准，并形成以“政府为主导、社会为中介、企业一体化”的综合管理体系，通过三方连带责任追究机制，将安全危险有效控制在最小范围。

参考文献

[1] 朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备，2011，11，（06）

[2] 李跃云，董喜红.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].黑龙江科技信息，2010，10，（09）

[3] 杜维君，孙迎春，任欢.试论化工设计之中安全危险的识别及其控制手段[J].化工管理，2013，03，（08）

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【关键词】精馏塔 塔顶冷凝器 设备布置 管道设计

石油化工领域中，精馏塔是一种使用非常频繁、非常重要的工艺设备，它的稳定运行直接关系到整个石油化工装置的产品质量及综合能耗。塔顶冷凝器作为与精馏塔联合使用的重要耗能设备，通过对其合理设计能有效的使精馏塔稳定运行、能耗降低、投资节省。

目前较常用的塔顶冷凝器的设计，主要有自然回流和强制回流两种，本文将从工艺流程、设备布置及管道设计方面对这两种不同设计思路分析，以达到能更合理的布置塔顶冷凝器及相关管道的目的。

1 工艺流程

塔顶冷凝器主要作用是将精馏塔顶部的大量气相介质通过冷媒冷却至液相，然后通过自然回流或强制回流两种形式将冷凝的液相介质回流至塔器顶部。自然回流是利用塔顶冷凝器与塔器回流口之间的高位差来实现冷凝介质的回流，主要工艺流程见图1；强制回流是将冷凝后的液相介质收集至回流槽后利用泵输送至塔顶回流口，主要工艺流程见图2。

比较两种工艺流程不难发现，自然回流因为采用设备本身的位差来推动液相介质回流，不需要增加塔顶回流槽和回流泵设备，在工艺上具有能耗低和节省设备投资的优点。

但是，能否就此下结论说，塔顶冷凝器采用自然回流的设计形式比强制回流更先进实用呢？对此，我们需要对不同回流方式的设备布置进行更进一部的分析。

2 设备布置

对于两种不同的工艺流程，我们需要分别采用不同的设备布置形式。自然回流，由于其利用位差来输送冷凝的液相介质回流，因此塔顶冷凝器的布置标高必然要高于精馏塔顶部标高，否则无法产生足够的输送动力；强制回流，由于其采用泵提供输送动力来使冷凝的液相介质回流，因此塔顶冷凝器的布置标高只需高于塔顶回流罐及回流泵，可以低于精馏塔顶部标高，放置于建构筑物任意位置。

比较两种工艺流程塔顶冷凝器的设备布置，不难发现，采用自然回流时塔顶冷凝器的支撑高度会远高于强制回流的塔顶冷凝器，要支撑高标高的塔顶冷凝器，需要搭建相应的建构筑物来支撑，必然会带来相应的土建投资费用的增加。

同时，由于塔顶冷凝器在较高位置布置，也会导致其冷媒的输送压力比采用强制回流时要求更高；如果采用循环水做为冷媒，由于塔顶出口气相介质的流量较大，其相变冷凝时放出的热量，需要通过更多大量的循环水通过温升来带走，相比于冷凝后的液相介质流量，循环水的使用量会远大于它，因此，通过高位差节省的塔顶回流泵输送动力，会远小于因高位差而增加的循环水泵输送动力，反而在能耗得不偿失。

因此，要结合本装置精馏塔及建构筑物规格来确定合适的塔顶冷凝器布置及相关的工艺流程，才能达到最合理化设计，降低能耗和投资。同时为保证精馏塔与塔顶冷凝器的安全稳定运行，还需进行合理的管道设计。

3 管道设计

由于精馏塔和塔顶冷凝器之间连接的气相介质管道往往是较大口径（DN≥350）的压力管道，且操作温度往往会高于100℃，因此对于此类管道设计需要注意整个管道的柔性及支撑。

3.1 自然回流管道设计

对于采用自然回流工艺的塔顶冷凝器气相管道设计，注意事项如下。

（1）由于塔顶冷凝器布置布置在精馏塔顶正上方、且管径大、温度较高，应采用尽量短的管道连接，且管道走向采用“步步高”形式，不宜出现袋型管。

（2）气相管道上的安全阀，应设置于管道顶部，靠近楼板处，易于支撑出口管和安全阀的安装、维护。

（3）由于塔器自身高度较高，在操作温度下具有较大的热膨胀位移，应根据位移大小在靠近塔顶气相出口N1处设置合适的膨胀节。

3.2 强制回流管道设计

对于采用强制回流工艺的塔顶冷凝器气相管道设计，注意事项如下。

（1）由于塔顶冷凝器布置在低于塔顶的位置，往往在建构筑物上放置，气相管道应尽量靠近塔布置，采用尽量短的管道连接，且管道走向采用“步步低”形式，不宜出现袋型管。

（2）气相管道上排放至大气的安全阀宜安装在塔顶部人孔下的第一层平台上，以便与支撑出口管道和利用塔顶吊柱安装维护安全阀。

（3）气相管道上排放至密闭系统的安全阀宜安装在靠近建构筑物楼板处，易于支撑出口管和安全阀的安装、维护，且能减少出口管管程，降低管道压损。

（4）为保护塔顶出口N1，应在塔顶部人孔下的第一层平台上设置固定承重架。

（5）沿塔壁敷设自塔顶向下的垂直管道，若垂直荷载较大时，为降低第一层平台生根点塔体的局部应力，宜在其下方平台处设置弹簧架来分担垂直管道的荷载。

（6）为保证管道及相连管口的稳定性，需在垂直管道上间隔一定距离后设置合适的导向架。

4 结论

针对塔顶冷凝器的两种设计形式，通过对工艺流程、设备布置及管道设计进行全面分析，以便更合理的对塔顶冷凝器和精馏塔进行设计。塔顶冷凝器的合理化设计应充分考虑整个装置的设备及建构筑物情况，因地制宜，选用合理的工艺流程，并针对不同工艺流程采用合适的设备布置及相关的管道设计形式，这样才能使精馏塔达到稳定运行、能耗降低、投资节省的目的。

参考文献

[1] 张德姜，赵勇.石油化工工艺管道设计与安装（第二版） [M]. 北京：中国石化出版社，2007

[2] 荣，汪镇安等.化工工艺设计手册（第四版）[M].北京：化学工业出版社，2009

[3] 夏必霞，陶长剑.再沸器与精馏塔的工艺设备布

置及管路设计[J].化肥设计，2011，49（4）：27-29

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关键词：化工工艺；设计理论安全；控制

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

时代在发展，社会在进步，现在社会处于一个经济快速增长的时代，科学技术的进步带动了社会各个行业领域的繁荣与发展，其中化工行业也不例外。化工行业是一种危险程度高，事故突发率高的特殊行业，相比较其他设计行业来说，化工设计行业本身具备的安全隐患因素有很多，这也造成了化工工艺事故的突发率一直居高不下的状况，因此，我们在进行化工工艺设计时，就要学会避开并识别化工工艺设计中存在的安全隐患因素，并严格控制和管理化工工艺的整个设计流程，避免大规模的安全事故的发生。文章简要介绍了化工工艺设计的内容和特点，并对其工艺设计中存在的一些危险因素的识别和控制提出了相关看法和建议。

一、化工工艺设计概念和特点

化工工艺设计主要是根据化学反应的物料、工艺流程、反应条件等对一些安全设备、工艺管道、泵阀以及自动化仪表等产品来进行设计。在进行这些化工设计过程中，我们要明确每种产品的化工工艺设计的要求与原则，充分了解其化工工艺设计精神和重点，并在设计中要严谨细致，遵守相关设计规范。此外，我们在设计某种化工产品时之前，一定要对其产品的原材料和产品的特性等相关信息进行充分的调查和了解，只有这样，我们才能在设计过程中避免一些因材料因素而导致发生危险事故的现象。我们对于化工产品的危险性也有相关的划分标准，主要是根据化工产品生产的原材料和生产过程中产生的物料、中间化工成品（特别是危险化学品）的性质、数量以及其火灾爆炸程度来划分其危险等级，而我们在进行化工设计时才能根据危险等级的不同来确定其产品的防火距离、防爆等级等安全防护因素，这对于我们仪表、设备和消防器材的选用有着关键性的帮助和作用。化工工艺设计主要有以下特点：首先，很多化工设计的基本资料都是相关单位根据现有的数据来分析编制的，普遍没有经过试验和检测，使得其生产具有一定的危险性，事故隐患很多；其次，由于大部分的化工工艺流程较为复杂，使用的设施和设备种类和数量也很多，使得整个化工工艺要求复杂，工序繁多；然后，由于其工序的繁多和工艺的复杂性，使得化工工艺设计是一项任务量、内容都较多的系统工程；最后，一般的化工产品都带有一定的腐蚀性和毒性，影响工艺管道的稳定性，同时也很影响人体的健康，因此化工工艺设计需要结合化学品性质考虑生产环境和设备设施的稳定性，也要充分考虑化工产品的物料输送、储存和运输安全问题。

二、化工工程设计中安全问题的识别及控制

化工工程设计中的安全问题就是指可能导致生产过程中发生事故和损失的条件，表1显示的是化工工程中出现安全问题的典型原因及其频率分布。

由表1可以看出，化工工程设计中的安全问题具体包括以下几个方面。

1、化工厂的定位、选址及布局

对化工厂的安全而言，工厂的定位、选址和布局是至关紧要的。化工厂的定位、选址要解决的就是化工厂厂址的问题，一般化工厂的定位、选址要遵循的基本原则有：（1）良好的原料、燃料供应及产品销售的流通条件；（2）良好的公共设施和生活设施等协作环境；（3）便利的交通条件；（4）水源充足等，同时应避免易受自然灾害的地区及风景浏览区、人口密度较大的地区等。在客观条件不允许的情况下，可以关注主导风的方向，把化工厂定位在社区的下风区，也能在一定程度上解决化工对周围环境造成的安全隐患，工厂的布局是化工厂内部组件之间相对位置的定位问题，其基本任务是结合厂区的内外条件，确定生产过程中所需要的各种机器设备的空间位置，从而获得最合理的物料和人员流动路线。因此，在其布局中，工业设备及储存设备应避免过于密集，显著危险性的工业装置应与无危险或低危险的工业装置保持一定的安全距离，锅炉、加热器等火源要与可燃物的工艺装置保持相当的距离，并且对不能替换的装置要给予有效的保护措施等。

2、化工工程设计中管道的安全问题

管道是化工工程中重要的组成部分，它的作用不仅是用来连接生产过程的各种设备及相关辅助设施，同时也是输送各类流体介质的通道。针对介质的可燃性、腐蚀性、有毒性等特点，管道的全安问题尤为重要。机械损坏、腐蚀、密封失效往往是导致管道防护失效，致使介质泄露引起安全问题的原因。当所选管道的材料不能承受生产过程中的高温高压及腐蚀性介质时，就会导致管道的机械损坏及腐蚀问题。因此在化工工程设计过程中必须选用合适的管道材料。管道密封失效主要指法兰和阀门的密封失效。因而在设计过程中，必须用与设备相匹配的法兰，管道分界处的金属垫要选用合适的硬度等。要完成一个相对安全的管道设计，还必须充分了解化工工程全部的工艺条件及生产过程中可能产生的偏离及偏离所带来的后果，同时还要正确判断管道材料在工作环境中的适应性，严格遵守相关的规定。

3、化工工程设计中塔设备的安全问题

塔设备具有生产能力强、传质效率高、操作性能良好等特点，因此在化工装置中，塔设备所占投资的比例，根据所属行业的不同（煤化工、石油化工等），从10%到50%不等。随着化工装置大型化的发展，塔设备的规模也越来越大。塔设备在给人们带来便利的同时，也带来了许多的危险因素。仅从塔设备的安全角度来看，在设计时必须要求塔设备具备足够的结构强度，防止在吸热放热的化学反应过程中爆裂，并且要求塔设备的密封性良好，以防大量介质泄露引起的火灾或中毒事故。由于塔设备内所进行的化学反应的种类多样性，且在反应过程中涉及到的吸热、放热、反应速率快慢等诸多问题，对塔设备内部进行的化学反应则必须要有一个切实可行的控制方案，以便在反应失控时降低反应速率、停止反应或者将塔设备放空。当塔设备冷却效果变差，过量加入反应物，加入反应物的顺序不当，塔设备外部发生火灾等原因，都有可能使失控现象发生。

4、化工工程设计中电气设备的安全问题

电气安全问题是化工工程得以安全生产的重要保障。电气设备的安全问题主要指防爆问题，因此电气设备的合理设计应该从以下三个方面入手：①合理控制点燃源，在进行电气设备设计时，要充分考虑环境中可能成为点燃源的因素并对其进行控制；②合理控制释放源，电气设备设计应以设备的长期正常运转为目标，尽可能少的产生易燃易爆混合物；③合理控制爆炸浓度，对爆炸浓度进行监控并采取有效的控制手段。在设计过程中还要对电气设备的类型加以考虑，根据化工生产场所的危险区域来匹配电气设备，具体情况具体分析，且不可为了节约成本而忽略电气设备的安全问题。

（二）、化工工艺设计危险因素的控制

对于化工工艺设计安全危险因素的控制，我们可以根据其工艺流程特性的不同，分别采取相应的措施。我们分别从化工产品的原材料、工艺流程、设备材质、物理化学反应条件以及管道运输等几个方面来研究。我们可以对化工产品的原材料的挑选和质量方面进行控制，在不影响产品的性能的基础上，尽量选择危险性低、危害性小的原材料。对于相应的工艺流程，我们可以努力研究，争取设计一种工艺流程较为简洁、工艺路线较为规律和统一的生产流程，合理的分析并考量产品的制作流程，尽量降低危险物质的生产，并减低其产品的危险性和危害性。对于产品的设备来说，我们也要充分考虑其材质对于整个生产流程的影响，包括其湿度、温度、压力、物理化学反应等等这些因素，要根据实际生产情况选择质量高、耐高温以及耐腐蚀的合理设备。在化工产品生产制造过程中，出现的各种物理化学反应有很多，因此我们对这一环节的控制比较困难，对于这些我们就要设置一些容易控制的反应器来控制其化学反应过程，从而控制其危险因素，可以根据化学反应所需条件的不同，来调节其反应温度和反应速度等一些可控条件和因素，从而避免危险的化学反应的产生。在管道运输中的材料一般都是一些腐蚀性强、危险性高以及对人体毒害大的物料，因此我们一定要严格控制其运输过程中的密封性，对于管道的强度和结构也要进行合理的选用，避免泄漏、爆炸等危险事故的发生。

结束语

综上所述，我们可以看出化工工艺设计是一种在设计时以考察整个化学产品的生产流程为基础的一种安全事故隐患高的设计活动，因此，我们在设计时一定要严格按照相关规定和要求进行操作，并在设计过程中识别并控制相关安全危险因素，制定相应的应对措施，对其进行防范和控制，进而提高整个工艺流程的安全性，保障生命财产安全。

参考文献

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关键词：化工工艺；安全危险；对策

化工行业比较特殊，有较大的危险存在于化工工业生产及工艺设计中，容易出现事故。针对这种情况，在化工工艺设计开展中，需要对存在的各种安全隐患因素深入了解和判断，采取相应的措施，严格控制与管理化工工艺设计整个流程，避免出现较大的安全事故。

1化工工艺设计概述

具体来讲，化工工艺设计指的是结合化学反应的工艺流程、反应条件及材料等，科学设计化工工艺中的安全设备、工艺管道、仪表以及泵阀等产品。在化工产品设计过程中，需要对每一种产品的化工工艺设计要求、设计原则等深入了解，严格依据相应的安全规程，保持谨慎认真的态度开展化工工艺设计。在具体实践中，需要对化工工艺设计原则与设计精神充分把握，对化工工艺设计中的各项细节灵活运用，保证与相关安全规范所符合，同时方便化工生产的顺利开展，以便保证化工生产的安全性与高效性。

2化工工艺设计特点

化工工艺设计具有较高的科学技术含量与独特的工艺流程；研究我国现阶段化工工艺设计，可以总结出这些特点：化工工艺设计基础资料不够完善，一般情况下，由科研单位人员结合现有的资料整编出来，作为化工工艺设计基础资料，没有通过大量的实践来检验和完善部分资料，这样就无法保证资料数据的可靠性与完整性。具有较大的工作量；化工工业具有较多的设备管道，且对废物处理及原材料处理提出较高的要求，这样就需要较多的总体投资成本。部分化工企业为了促使建设周期得到缩短，扩大市场占有率，往往会对正常设计周期进行缩短，开发、设计同时进行，甚至在建设过程中，设计还会遭到更改。且具有不统一的设计规模，化工生产装置具有不同的规模，为了促使投资成本得到就业，部分人员没有严格依据相应的规范要求来开展化工工艺设计。

3化工工艺设计中安全危险的判断

3.1化工工艺物料管理

原材料管理在化工工艺设计中是非常重要的一项内容，其为工艺流程体系的基础和开始，要将安全原则贯彻到物料选择、运输以及使用等各个环节内。在不同的形态下，化工工艺材料的化学性质也呈现差异，那么就需要对不同状态下物料的毒害情况有机明确，采取相应的措施稳定其性质，科学判断当前的安全危险状态。

3.2化工工艺设计途径

采取同样一种原材料，生产同样的化工物品，也可以采取多元化的途径；在设计途径选择中，需要紧密结合生产环境条件，将最安全及最优化的化工工艺途径找出来。综合考虑各个方面的因素，有效平衡产能与安全，积极应用新工艺和新技术，避免污染到环境，且促使中间环节出现的副产品得到减少。

3.3化工生产设备

一般情况下，结合设备开展化工工艺设计，要在设备内部进行原料、添加剂或者半产品反应，化学原理作用下，有一系列变化出现，进而导致设备环境比较恶劣，高压、高热等。此外，还有一些潜在安全问题存在，需要充分重视设备安全。

4化工工艺设计中危险因素的控制

在具体实践中，要紧密结合化工工艺流程特性，将针对性的措施运用过来，严格控制化工工艺设计安全危险因素。具体来讲，可以从这些方面着手：

4.1工艺原料

在储存及运输化工生产各种原料、半成品、中间产品以及副产品时，具有不同的形态特征，如气体、液体、固体等；不同形态的化学产品，物理性质、化学性质也存在差异，且具有不同的危险性。那么相关工作人员就需要充分熟悉了解化工工艺原材料的特性，对其危险环节有机把握，科学辨别、分析以及评价危险。

4.2工艺路线

化工工艺设计实践中，需要逐步将危害性较高的原材料发展为无毒无害材料，也可以采取较低毒害性的材料；要对化学反应过程苛刻条件有机缓和，对催化剂合理选择，通过稀释那些特别危险的物料，促使化学反应剧烈程度得到有效降低；结合时展要求，将一系列新技术、新设备运用过来，对危险化学品储存量有机减少，避免有过多的废料产生于化工生产过程中，且尽量重复利用可以回收利用的材料，避免过大程度上破坏到周围环境。

4.3管道运输

因为易燃易爆、剧毒、腐蚀为化学产品的主要特点，那么就需要避免有安全事故发生于化工产品的运输过程中，严格要求管道运输。在设计管道时，需要综合考虑管道材质的安全性、地质条件等，科学设计，避免出现化工产品泄露问题。此外，要合理选择泵和阀门，紧密结合相应的安全生产规范来选择与安装泵和阀门，设计人员需要全面综合考虑，充分掌握不同运输材料的差异化性质，提升选择科学性，保证运输生产的安全性。

4.4安全防护装置

化工行业具有较大的危险性，那么化工厂需要投入相应的资金成本，对安全防护装置合理有效的设计，如果有危险事故发生，能够控制事故扩大态势，促使财产损失及人员伤亡等得到减少。

5结语

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危险等级的划分依据主要是根据化工生产过程中所使用的原材料，储存原材料的环境、原材料经生产加工后所形成的新的产品特性，如物理性、化学性等。根据不同危险等级的化工产品，确定各种类型化工产品在生产过程中的防火间距及防爆等级。进而以此为标准，在化工工艺设计过程中选择满足生产需求的操作方式，防火材料及防火设备。

二、化工工艺设计分类介绍

1.概念设计。

概念设计是指抽象性的设计，概念设计一般是在拟建化工生产装置前进行，概念设计的主要目的是为了通过建立化工生产装置模型，根据模型检查化工生产工艺中存在影响正常生产的因素，包括生产线路的设置的合理性，生产环境条件是否满足安全生产要求等，避免因化工工艺中某个环节存在不合理性给化工生产埋下安全隐患，同时根据概念设计建立模型检验所的的数据为进一步的化工工艺设计提供数据参考。

2.中试设计。

中试设计是为了检验小试所确定的工艺路线及相关运行条件。检测试制产品的功能稳定性；检验工艺系统的连续可靠性运行；获得化工生产工艺设计所必须的工艺参数；考察设计方案投入生产过程中所产生的杂质对成品的影响等。

3.基础设计。

基础设计是化工工艺设计的重要阶段。基础设计是化工工艺生产装置及配套设备安装及规划设计的技术支持。

4.初步设计。

初步设计是在基础设计完成后的精细化设计。初步设计的成果是设计说明书和工程总概算书，也可以说是从初步设计是化工建设的指导思想，以此为依据进行化工生产线的构建；结合基础设计和有关单位批准的设计任务书、化工厂的选址报告，从经济性和技术性角度出发，对化工生产线建设进行总体研究和计算，满足化工生产线安全生产的同时又能取得良好的经济效益和社会效益。

5.施工图设计。

施工图设计是化工工艺设计的最后阶段，设计过程中应根据有关部门对初步设计的审批意见，结合初步设计中确定的化工工艺方案，以图样及文字的形式将化工工艺技术要点和各个设备的原理、布置进行一一明确。并对初步设计中待解决的一些问题提出科学合理的解决方案，做到施工图纸设计最优化，满足化工产业安全稳定性生产需求。

三、化工工艺设计具有的特点

化工工艺设计交其他专业领域的设计具有明显的区别，化工工艺设计工艺流程独特，生产工艺安全性要求严格，技术含量高。尤其是针对化工产业近些年来频发的安全事故，如化工产品原料在加工过程中出现的有毒原料泄漏问题，严重地污染了人们赖以生存的环境，水源的污染，大气的污染、重金属污染土壤等。所以国家的有关部门对化工产业的化工工艺设计提出了更为严格的要求，明确提出在化工工艺设计时要高度重视工艺设计在投入生产中的安全性问题。但实际上，化工工艺流程的十分的复杂，整个工艺流程涉及的专业较多，设备种类繁杂，各种管线管道交织在一起，倘若在设计过程中没有确定科学的布线方案可能会早生产过程中因为线路故障问题，如线路老化搭接引起短路，又因为化工原料多数具有易燃易爆的特性，很容易引发火灾或者更为严重的事故。所以，为了保证化工工艺设计的质量，化工生产的安全稳定性，必须要加强对化工工艺设计危险的识别和控制。

四、危险因素识别与控制

危险因素是指在化工生产过程中虽潜在的不利于安全生产的系列因素，而危险因素的识别和控制是指对化工工艺设计以及设计方案投入到建设中虽体现出来的一些不利于安全生产的特征，如化工设备是否满足生产的需求，设备所处的环境是否满足安全性生产需求，设备及相关附属装置的排布方式及安装方式是否合理等，认真考究危险因素，识别各种不安全因素的风险类别及等级，进而有针对性地提出安全风险控制措施。具体来讲可通过以下措施控制。

（1）物料方面。

化工工艺设计人员应牢固掌握化工原料的物理特性、化学特性、化学反应特征以及燃烧爆炸性等方面的知识，并能准确地辨识各种原料之间的反应原理。

（2）路线布置。

在化工工艺路线设计时，应根据厂房的实际空间位置进行工艺路线的选定，尽可能地做到工艺路线不和其他电力线路相邻，避免因电力线出现安全故障对工艺路线造成一定程度的影响。

（3）严格控制化学反应装置。

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[关键词]伴生气 轻烃 设备 工艺

中图分类号：TQ340.68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0033-01

油田开发中有着很丰富的伴生气，通过轻烃回收装置的使用能很好的利用这部分天然气资源而获得一定的经济效益。现今国产化装置中存在工艺方案不合理、能耗高以及产品收率低等不足，本文主要是从工艺流程出发，针对伴生气轻烃回收工艺，讨论设备选型和设计以及控制系统等，提出工艺设计的相关思路和原则。

一、回收工艺特点分析

目前对轻烃的回收普遍采用冷凝分离法，制冷工艺主要有冷凝制冷法、膨胀制冷法以及混合制冷法，在工艺上都是通过气体冷凝获得液烃，液烃经蒸馏分离后得到合格产品。其流程组成是由七个单元组成：原料气预处理、增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分流以及产品储配。

一般的伴生气压力低其气质富，由于冷凝分离的工艺要求，需要增压压缩机来对伴生气进行增压，增压值的大小与干起外输压力、分馏塔塔压、制冷温度、产品收率等因素相关。

二、工艺流程优化

工艺流程的优化主要包含了制冷工艺的选择、工艺流程的设计以及工艺参数的优化。

1、制冷工艺的选择

制冷工艺的选择主要是在分析原料气的压力、组成以及液烃回收率等基础上进行的，如果伴生气的处理量较小、组成较富，可通过浅冷回收工艺来对C3+烃类进行回收，制冷工艺一般为冷剂制冷或者为冷剂制冷与节流膨胀制冷相结合。如果伴生气的处理量较大且组成贫，对乙烷的回收就采用深冷回收工艺，制冷工艺多为混合冷剂制冷、复叠式制冷、膨胀机制冷或是冷剂制冷与膨胀机制冷结合的方式。

国内冷剂制冷工艺主要采用丙烷压缩循环制冷，制冷系数较大，所采用的装置所需要的冷量是由外部制冷系统提供，运行过程中可通过调节制冷量来适应原料气的变化。膨胀机制冷的三种方式为透平膨胀机、热分离机和气波机制冷。透平膨胀机因为其质量保证，操作维修方便等优点而被优先选用，而对于无供电条件的地区则有限采用热分离机或气波机制冷。

2、工艺流程的设计

伴生气的轻烃回收工艺流程中主要是由七个单元组成，工艺流程的设计就需要以这七个单元为基础统一组织，保证经济、高效运行。浅冷工艺所需冷量是由外加冷剂制冷提供，改装置运行的主要能耗是对外加冷源和原料气的增压消耗，流程组织中需尽量减少增压能耗和冷损。在冷凝压力一定时，合理匹配气源压力、液烃分馏塔压力、外输压力以及产品收率等来保证最小的增压能耗，同时还需做好低温分离器排除气体的能量回收问题。工艺的设计需要从整个流程综合分析，合理设计增压、制冷、冷凝分离和液烃分馏几个单元，有效利用亚能与外加冷量。

在深冷工艺出于对冷量的要求需采用冷剂制冷和膨胀机制冷相结合的制冷工艺，从整个流程出发来安排原料气是采取先膨胀后增压或先增压后膨胀的方式来获得合适的膨胀比而得到更低的制冷温度与更高的收率。工艺流程的设计需要多使用新技术、新工艺，如液体过冷工艺LSP、气体过冷工艺GSP、直接换热工艺DHX以及混合冷剂制冷工艺等。

3、工艺参数的优化

为保证装置的经济合理运行，就需要制定合理的工艺参数，在伴生气组成一定的情况下，浅冷工艺中主要需要确定的是冷凝温度与压力。

冷凝压力是由气体外输压力决定，如果液烃输送到液烃分流单元需要在自身压力下进行，冷凝压力就需要满足分馏操作的压力要求。冷凝压力是以气体外输压力和液烃分馏操作压力中的高值来确定，如果采用膨胀机制冷，冷凝压力需创造条件来达到一定的膨胀比。在C3+烃类回收装置中，初步确定冷凝压力后，温度的选择在保证C3较高的冷凝率同时也不能使C2有着过高的冷凝率。压力一定时，温度与气体的组成相关，C3+含量较多时的温度较高，反之则低。如果冷凝温度降低会增加C3+的冷凝率，但C2的冷凝率会增加更快，这就耗费了更多的冷量，还需从凝析液中除出，浪费能量造成经济损失。

冷凝温度和压力的确定需要从整个工艺流程出发，综合考虑各单元的能量利用来进行工艺设计。在C3+烃类的浅冷装置中一般C3收率为50～80%比较合适，在深冷装置中一般采取60～85%的C2回收率，最佳产品收率的确定还需进行工艺计算和方案对比来获得。冷凝温度在-20～-35°C时，冷量可通过丙烷冷剂压缩循环制冷来提供，温度低于-35°C时，可采取膨胀制冷，同时也可适当提高冷凝压力来获得更为经济的轻烃回收率。

三、设备选型及设计

工艺流程的设计中的关键问题之一就是设备选型和设计，这也是保证工艺流程实现的基础，选型与设计时应遵循高效、轻便、技术先进且工作可靠等原则。

装置中的气-液分离器如果设计计算和内部结构不合理就会使得气相中携带液滴而造成液烃回收率降低。制冷机、压缩机和膨胀机在设计选型中需与厂家充分协商，提供准确的参数和相关工艺要求，确保正确选型和机组的供货质量。作为主要的能耗部分，选型的合理与否直接决定了能耗的高低。

伴生气一般压力低、气质富，需要进行压缩机增压来适应冷凝分离工艺要求，增压值的大小主要由制冷温度、干气外输压力、分馏塔塔压和产品收率决定。在选用制冷工艺时应精心组织工艺流程，合理利用外冷和内冷，综合分析工艺和参数来获得更好的经济性，设备选型设计主要体现先进技术和高效的原则来提高轻烃回收率。

参考文献

[1] 高钊刘德俊王芙马焱李小月高吉庆滩海油田伴生气回收研究[J]当代化工2013.10.

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1.机床工艺设计应用系统体系结构

结合机床装备工艺设计需求和网络化制造的发展趋势，构建了SOA架构（Service-orientedarchitecture,面向服务架构）的机床网络化制造工艺设计平台体系结构，由支撑层、标准协议层、中间件层、基本服务层、领域服务层、应用层等组成。

2.机床网络化制造平台的概念体系

机床网络化制造平台的具体功能包括网络化制造资源管理，该模块在制造资源本体模型的基础上，为外协企业提供制造资源的注册、检索、分类、更新等功能；网络化制造工艺任务分解，在分析零件制造特征的基础上，在时序和装配特征的约束下，对工艺设计任务进行分解，为企业选择和资源匹配提供支持；网络化制造工艺管理是平台的核心功能模块，包括工艺设计任务管理、工艺知识管理、典型工艺管理、网络化工艺优化、网络化工艺审批等；网络化制造成员企业选择；系统管理；网络化制造过程协调与管理。

二、机床装备网络化制造工艺设计应用系统典型界面

1.机床产品零件信息本体建模模块

传统查询方式采用基于语法的查询，如关键字的匹配，这样无法在语义层对同义词、上下位概念进行检索，无法保证查准率和查全率，使用本体可以实现多层次检索。

2.机床网络化制造P-P-R管理模块

网络化制造任务管理模块提供对制造任务的定义、分解、编辑、撤销等操作。任务定义界面，对任务基本信息进行描述，根据任务约束对制造资源进行检索。

3.机床网络化制造资源信息表达模块

（1）网络化制造资源管理主要提供企业整体信息的录入、查看。其外协采用企业树形式，分别按行业和企业性质进行分类，针对树中每一个企业节点显示相对应的企业基本信息，当需要浏览该企业的制造资源详细信息时，则转到企业资源管理模块，以列表形式列出企业具有的制造资源信息及资源的主要技术参数，从而了解该企业制造资源的制造能力信息。（2）网络化制造资源的发现制造资源发现功能模块，通过制造任务的特征属性和制造资源的制造能力相匹配实现制造资源的发现。（3）制造企业评价根据企业目标设计一级评价指标和二级评价指标，采用五级分制为制造企业打分。

4.机床网络化制造工艺匹配优化模块

网络化制造工艺匹配优化模块的功能菜单包括网络化工艺规划、工艺标准化和工艺更改三部分。

5.机床网络化制造工艺流程重组模块

计划人员通过工艺流程管理模块完成工艺审核流程的定义工作。首先，工作流管理系统流程设计人员登录工作流管理系统，通过“工作流模型”为机床立柱加工工艺过程建立模型，完成工艺审核过程的建立和节点属性的定义等工作；再次，将各个活动与相关管理人员进行绑定，并赋予管理人员相应权限，保证流程管理过程数据安全，降低操作人员的出错概率。

三、结语