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『簡體書』石油化工设计手册.第四卷,工艺和系统设计(修订版)

書城自編碼: 2677861
分類: 簡體書→大陸圖書→工業技術石油/天然气工业
作者: 王子宗
國際書號(ISBN): 9787122231680
出版社: 化学工业出版社
出版日期: 2015-10-01
版次: 2 印次: 1
頁數/字數: 1019/1671
書度/開本: 16开 釘裝: 精装

售價:NT$ 2473

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《石油化工设计手册》修订版.卷三:化工单元过程下

《石油化工设计手册》修订版.卷四:工艺和系统设计
內容簡介:
《石油化工设计手册》修订版共分四卷出版。第四卷“工艺和系统设计”内容有设计基础、工艺设计及计算、基础工程设计、系统设计、自动控制、工艺安全、计算机辅助设计、贮罐工艺设计等相关知识与数据,并列举相应的实际应用实例。本书以指导设计人员正确运用、选取为原则。
本书适合从事石油化工、食品、轻工等行业技术人员阅读参考。
關於作者:
肖雪军,中石化炼化工程集团股份有限公司副总工程师、教授级高工,在中国石化工程建设公司(SEI)长期从事化工工程设计管理工作
目錄
第1章概述
1.1工艺专业在设计各阶段的任务1
1.1.1设计前期工作阶段的任务1
1.1.2工艺设计阶段1
1.1.3基础工程设计阶段2
1.1.4详细工程设计阶段2
1.1.5试车及考核阶段的任务3
1.2工艺系统专业在设计各阶段的任务3
1.2.1概述3
1.2.2在设计各阶段的任务3
1.3设计岗位的职责和任务4
1.3.1设计岗位的职责及权限4
1.3.2设计岗位的任务6
1.4 装置运行的组织和保障体系10
1.4.1 生产的组织机构10
1.4.2生产过程的管理11
第2章设计基础
2.1概述14
2.2 工厂选址14
2.2.1 厂址选择14
2.2.2 厂址选择的工作阶段17
2.3自然条件18
2.3.1一般现场数据18
2.3.2气象数据20
2.4装置能力21
2.5操作制度21
2.6设计工况21
2.7装置操作弹性21
2.8设计规范和标准22
2.8.1第一种规范分类方法22
2.8.2第二种规范分类方法26
2.9原料规格26
2.9.1原料组成26
2.9.2原料规格26
2.10产品、副产品及化学品规格27
2.10.1产品规格27
2.10.2副产品及化学品规格27
2.11公用工程条件27
2.11.1蒸汽系统27
2.11.2水系统29
2.11.3供电及电信系统30
2.11.4燃料系统31
2.11.5供氧系统32
2.12三废排放要求及处理原则32
2.12.1废气32
2.12.2废水33
2.12.3废液33
2.12.4废渣33
2.13界区条件34
2.13.1界区处的原料设计条件34
2.13.2界区处的产品设计条件34
2.13.3界区处的副产品及化学品设计条件34
2.14工艺设计基础35
第3章工艺设计及计算
3.1工艺包设计36
3.1.1概述36
3.1.2工艺的主要内容37
3.1.3工艺流程说明42
3.1.4工艺流程图PFD42
3.1.5物料和热量衡算45
3.1.6工艺设备数据表50
3.1.7工艺设备表50
3.1.8原料、催化剂、化学品消耗量及消耗定额和产品、副产品产量50
3.1.9原料、催化剂、化学品和产品、副产品规格63
3.1.10公用物料消耗定额及消耗量63
3.1.11公用物料规格64
3.1.12分析化验要求65
3.1.13生产装置界区条件表65
3.1.14三废排放及建议的处理措施65
3.1.15安全分析67
3.1.16建议的设备平面布置图71
3.1.17工艺手册操作指南73
3.2工艺包设计的工作程序74
3.2.1工艺包设计阶段的主要工作程序74
3.2.2工艺专业完成设计条件的步骤75
3.2.3工艺包阶段工艺专业的条件关系76
3.3工艺设计的原则和方法77
3.3.1工艺路线的选择77
3.3.2工艺流程方案的优化78
3.3.3反应流程的优化78
3.3.4精馏流程的优化79
3.3.5 蒸发系统80
3.3.6工艺设备的选择80
3.3.7设备材质的选择86
3.3.8压力容器的设计分类及工艺设备的特殊制造要求86
3.3.9 工艺流程控制方案的设计87
3.4过程能量综合94
3.4.1概述94
3.4.2夹点分析法96
3.4.3分析方法112
3.4.4三环节能量综合策略方法及应用123
3.4.5全局能量综合优化148
参考文献155
第4章基础工程设计
4.1概述157
4.2工艺管道及仪表流程图PID159
4.2.1基本内容159
4.2.2工艺管道及仪表流程图PID
的设计过程162
4.2.3PID设计所需资料166
4.2.4PID的图面布置和制图要求166
4.2.5典型设备的PID设计170
4.2.6PID校核提纲194
4.3公用系统管道及仪表流程图UID196
4.3.1基本内容196
4.3.2图例196
4.4工艺流程说明198
4.5原料、产品、副产品、燃料、催化剂、化学品及公用物料的技术规格198
4.5.1设计需知198
4.5.2基本内容198
4.6原料、催化剂、化学品、公用物料消耗定额及消耗量和产品、副产品产量表201
4.6.1设计需知201
4.7管道标志203
4.7.1需要编号的管道范围203
4.7.2管道标注方法203
4.7.3管道号的编制203
4.8管道表205
4.8.1管道表填写内容205
4.8.2管道表填写说明205
4.8.3管道表的出版与修订206
4.9生产装置界区条件表206
4.10平面布置图208
4.10.1装置布置设计的一般要求209
4.10.2管廊和主要设备的布置211
4.11工艺设备表219
4.11.1容器类设备219
4.11.2换热器类设备219
4.11.3工业炉类设备220
4.11.4泵类设备220
4.11.5压缩机、风机类设备220
4.11.6机械类设备220
4.11.7其他类设备220
4.12工艺设备数据表284
4.13劳动安全卫生284
4.13.1建设依据和设计依据284
4.13.2工程概述284
4.13.3生产过程中职业危险、危害因素分析284
4.13.4设计采用的主要安全卫生防范措施284
4.13.5预期效果与评价285
4.13.6劳动安全卫生预评价结论285
4.13.7专用投资概算285
4.13.8存在问题与建议285
4.13.9附图285
4.14人员编制285
4.15工艺系统及其他专业的条件关系285
4.15.1工艺系统在各个设计阶段的条件关系286
4.15.2工艺系统和仪表专业之间的条件关系290
第5章系统设计
5.1概述294
5.2设计压力的确定294
5.2.1术语294
5.2.2系统分析295
5.2.3设备设计压力的确定原则296
5.2.4管道设计压力的确定原则296
5.3设计温度的确定298
5.3.1设备设计温度的确定298
5.3.2管道设计温度的确定298
5.4管道水力学的设计299
5.4.1管道水力学设计步骤299
5.4.2初选管径的计算300
5.4.3摩擦压力降的计算303
5.4.4管网压力降的计算318
5.4.5单相流不可压缩流体的管道压力降计算319
5.4.6单相流可压缩流体的管道压力降计算335
5.4.7气液两相流非闪蒸型的管道压力降计算346
5.4.8气液两相流闪蒸型的管道压力降计算361
5.4.9气固两相流的管道压力降计算368
5.4.10真空系统的管道压力降计算385
5.4.11浆液流的管道压力降计算396
5.4.12计算机软件的应用407
5.5安全阀的选择与应用407
5.5.1概述407
5.5.2设置安全阀的场合408
5.5.3安全阀的结构形式及分类409
5.5.4安全阀的选择411
5.5.5安全阀的定压、积聚压力和背压的确定416
5.5.6安全阀需要排放量的计算419
5.5.7安全阀泄放能力的计算424
5.5.9安全阀的安装434
5.5.10安全阀的泄漏试验440
5.5.11故障原因分析及处置441
5.6疏水器的计算和选型442
5.6.1疏水器的设置442
5.6.2疏水器的种类及主要技术性能444
5.6.3疏水器的选择449
5.6.4疏水器系统设计454
5.7爆破片的设计和选用458
5.7.1概述458
5.7.2有关爆破片的名词、术语459
5.7.3爆破片设置及选用461
5.7.4爆破片的泄放量和泄放面积的计算及爆破压力461
5.7.5爆破片的选用468
5.7.6爆破片与安全阀的组合使用470
5.7.7爆破片的安装与维护471
5.8阻火器计算476
5.8.1概述476
5.8.2分类476
5.8.3阻火器的设置476
5.8.4阻火器的设计477
5.8.5阻火器压力降的计算479
5.9蒸汽喷射泵的设计486
5.9.1蒸汽喷射泵的原理和计算486
5.9.2安装与操作494
5.9.3喷射泵计算实例496
5.10呼吸阀的选用502
5.10.1呼吸阀的用途和结构502
5.10.2呼吸阀的计算506
5.10.3呼吸阀的选用及安装508
5.10.4呼吸阀的参数表509
5.11隔热及伴热设计519
5.11.1隔热设计520
5.11.2伴热的选用520
5.11.3蒸汽伴热保温计算521
5.11.4电伴热保温计算529
5.12管道混合器的计算与选型531
5.12.1应用范围531
5.12.2静态混合器的类型532
5.12.3静态混合器的技术参数及压力降计算534
5.12.4主要静态混合器参数表537
5.12.5静态混合器的安装538
5.12.6选型步骤及例题539
5.13气封和液封的设计545
5.13.1气封的作用545
5.13.2气封的设计545
5.13.3液封的类型547
5.13.4液封的设计548
5.14管道过滤器和检流器的设计550
5.14.1管道过滤器的分类551
5.14.2管道过滤器订货需知552
5.14.3管道过滤器的安装554
5.14.4检流器的类型554
5.14.5检流器的设置554
5.14.6检流器的安装555
5.15管道限流孔板和盲板的设计563
5.15.1限流孔板的应用563
5.15.2限流孔板选型563
5.15.3限流孔板计算方法和实例564
5.15.4限流孔板设计附图和附表567
5.15.5盲板的设置568
5.16贮罐的选型571
5.16.1贮罐的分类及其用途571
5.16.2名词解释575
5.16.3贮罐选型的原则与步骤577
5.16.4贮罐容积的计算方法577
5.16.5贮罐内件的设置原则578
5.16.6常压罐的管口578
5.16.7带压罐的管口579
5.17噪声控制的设计583
5.17.1噪声控制标准583
5.17.2噪声控制设计原则584
5.17.3设计内容584
5.17.4设置隔声罩587
5.17.5消声器选用实例592
5.18人身防护系统的设计593
5.18.1应用范围593
5.18.2安装位置593
5.18.3设计要求593
5.18.4性能数据和产品图示594
5.19装置内辅助系统的设计599
5.19.1辅助系统的设计599
5.19.2蒸汽及冷凝水系统600
5.19.3冷冻盐水系统601
5.19.4循环水系统601
5.19.5仪表空气系统601
5.19.6氮气、装置空气系统601
5.19.7燃料气系统601
5.19.8公用物料站的设计602
5.20取样系统的设计603
5.20.1系统的分类603
5.20.2各类取样系统的设计604
5.20.3取样器的使用注意事项605
5.21阀门选用设计608
5.21.1阀门的选用609
5.21.2阀门和阀门组的设置610
5.22气液分离器的计算与选用618
5.22.1气液分离器618
5.22.2液液分离器623br
內容試閱
7.1概述
石化工程项目的工艺安全设计应依据国家安全生产有关法律法规和标准规范的要求,积极吸收国外安全设计先进理念,从设计源头上消除或削减危险源,提高本质安全设计质量,遵循合理降低风险原则,优化设计方案,采用适宜可靠的安全对策措施,将建设项目生命周期内的风险尽可能降到合理可行的最低程度。
7.1.1 术语与定义
?事故(accident):造成死亡、职业病、伤害、财产损失或环境破坏的意外事件。
?事件(incident):导致或可能导致事故的情况。与事故的区别在于,事故是已经发生了,而事件是没有发生的事故,如:未遂事故。
?危险源(hazard):可能导致损害或疾病、财产损失、工作环境或这些情况组合的根源或状态。
?事故频率(frequency):在一定时间内发生的事故次数。
?事故后果(consequence):由意外事件导致危险因素释放而产生的恶劣影响。
?风险(risk):发生特定危险情况发生的可能性和后果的组合。
?可容许风险(tolerable risk):根据法律义务和方针,已降至可接受程度的风险。
?剩余风险residual risk:在实施防护措施后还存在的风险。
?风险降低risk reduction:减少风险的消极后果或降低其发生概率,也可二者兼有。
?风险减缓mitigation:对某一特定事件的消极后果进行限制。
?安全(safety):免除了不可接受的损害风险的状态。
?本质安全 (inherent safety):指采用无危险性物料和工艺条件来消除危险,而不是依靠控制系统、联锁、报警和工作程序来终止初始事件。
?防护措施protective measures:降低风险的方法,主要包括本质安全设计、防护装置、个人防护用品、使用和安装信息及培训等。
?ALARP (as low as reasonably practicable):将风险控制在最低合理可行的范围内。
?化学品安全数据表(MSDS):Material Safety Data Sheets。
?过程危险源分析(PHA):Process Hazard Analysis。
?过程安全管理(PSM):Process Safety Management。
7.1.2设计单位的主要安全职责
?设计单位应当在其资质规定的范围内承担相应的安全设计,并对其安全设计质量负责。
?承担工程设计的设计经理(负责人)、安全设计和校审人员、各设计专业主要负责人应当由取得相应执业资格的人员担任。需要注册执业的岗位应安排注册执业人员履行其职责。
?设计采用的涉及生命安全、危险性较大的特种设备,以及危险物品的容器、运输工具,必须按照国家有关规定,由专业单位生产,并经取得专业资质的检测、检验机构检测、检验合格,取得安全使用证或者安全标志,方可投入使用。设计单位不得推荐违反上述规定的设施、材料和设备。
?设计单位应严格执行国家对严重危及生产安全的工艺、设备实行淘汰的制度。在设计中不得采用国家明令淘汰、禁止使用的危及生产安全的工艺、设备。
?设计单位应当考虑施工安全操作和防护的需要,对涉及施工安全的重点部位和环节在设计文件中注明,并对防范生产安全事故提出指导意见。采用新结构、新材料、新工艺的建设工程和特殊结构的建设工程,设计单位应当在设计中提出保障施工作业人员安全和预防生产安全事故的措施建议。
7.1.3 安全设计基本程序
1安全设计策划
工艺安全工程师应根据项目性质、规模、合同要求和设计阶段,在项目开展初期对项目安全设计进行策划,其主要内容包括:
?根据合同确认的项目设计范围;
?确定安全设计依据,包括法律法规、标准规范等;
?业主对项目安全设计的要求;
?项目安全设计需要开展的主要工作和时间安排,包括危险源分析、安全设计审查活动等。
(2)过程危险源分析;
(3)项目安全对策措施设计;
(4)项目安全设计审查。
7.2 工艺物料危险性分析
7.2.1危险化学品数据
工艺工程师应了解工艺过程中所有物料的危险特性和相关信息,以便采取安全可靠的方式方法进行加工生产和储存。工艺物料包括原料、中间产品、最终产品、各种添加剂、催化剂等,其危险特性和相关信息主要来自化学品安全数据表(MSDS)。
(1)危险化学品安全数据表 (MSDS)包含的基本信息
1化学产品和供应商情况
2危险性识别
3急救措施
4事故泄漏处理
5处置与储存
6暴露控制与个人防护
7物理化学性质
8稳定性和反应活性
9毒理学信息
10生态学信息
11处理方法
12运输信息
13法则规定
14其他
(2)国家规定的十大类危险化学品
1爆炸品
2压缩气体、液化气体
3易燃液体
4易燃固体
5氧化剂及氧化过氧化物
6毒害品
7腐蚀品
8放射物品
9自燃固体
10其他
(3)危险化学品的主要特征
1活性物质——不稳定物质,因存在易于释放的能源。因本身不稳定,或二种混合后爆炸。如聚合中的引发剂、催化剂、乙炔、环氧乙烷、乙烯、一氧化氮等均属分解性爆炸。
2化合物分解时放出的最大分解热越大,危险性大;燃烧热与最大分解热之间的差值大,一般危险性较小;
7.2.2火灾危险性分析
(1)可燃气体火灾危险性分类
国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160第3.0.1条规定了可燃气体的火灾危险性分类(参见下表3.0.1),其举例说明详见该条文说明(表1)。

 

 

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