『壹』 石油化工实验室设计方案怎么做
油化实验室设计建设方案SICOLAB,如下
1 石油化工实验室设计总体要求
1.1 石油化工实验室设计原则
1)设计必须贯彻执行国家现行的有关方针政策和法规,做到技术先进、安全可靠、经济合理、确保质量、节省能源和符合环境保护的要求。
2) 以人为本,以 “经济、实用、安全”为出发点,在满足电网安全经济运行的前提下应力求精简节约,降低工程投资。
1.2 石油化工实验室选址要求
1)应具有水源、电源、信息交换、消防安全保障的条件及措施。
2) 应避开噪声、振动、电磁干扰和其它污染源,或采取相应的保护措施。对工作自身产生的上述危害,亦应采取相应的环境保护措施,防止对周围环境的影响。
1.3石油化工实验室建筑装修要求
1)规划面积指标应按 《科研建筑工程规划面积指标》的规定执行。油化实验室分简化分析室、色谱分析室,面积不宜低于40m ,净高不宜低于2.8Om ,设置空气调节时,不应低于2.4m ,窗台高度一般应≥0.9m ,房间窗地面积比不应小 于 1:6。
2)应配置相应的贮藏室,储藏室应设置在背光通风的位置,不应留太多窗,最好居高布置,窗下沿距地面2m 为宜。油化实验室应考虑紧急疏散的问题,实验室门宽度不应小于1m 并设有安全门,高度不应小于2.1Om。实验室内通道要求顺畅,防止发生危急情况时,出现通道堵塞现象,设计时常用岛型、半岛型、L字型、u 字型等实验室布局方案。主通道、两个中央台双面操作,间距大于1.5m,边台单向距离大于1.3m。
3) 实验室要满足防火、防潮、防腐等要求具备通风、净化、消毒、无菌等功能;地面应坚实耐磨、防水防滑、不积尘,且具有耐酸、碱腐蚀的性能;墙面应光洁、无眩光、不起尘;实验室不宜吊顶。宜利用天然采光,且尽量避免阳光直射,实验室应考虑预留排风管道及独立的排污管道,对试验产生的有毒有害气体液体要做到二次处理排放,达到排放标准。
1.4 石油化工实验室总体布局
实验室中央通常设置中央实验台,台上设置试剂架,中央实验台的纵向侧面或中间设置洗涤台 (洗涤台设置靠近水源)。中央实验台的正向和纵向一侧设置试验边台、试剂架、组合架、吊柜等,另一侧靠墙设置通风柜 (通风柜的位置应便于通风管道的连接)、干燥架、药品柜、器皿柜。大门的左侧通常放置安全设备,洗眼器、灭火器等。试验台与侧墙之间的净距不应小于 1.20m,与大门的净距不应小于1.20m。
2 实验室气路的设计
1) 石油化工实验室常用气体为氢气、压缩空气和氮气。有条件的应远离工作点设计具有防爆性能的气体存放室,没有条件的需设置带有全自动报警功能的气瓶安全柜存放。由气瓶室引入的气路,主要的控制阀门和减压阀门都安装在实验室外。实验室气体管路主要材质为不锈钢,安装在天花板下方,沿着墙走,这样便于检查和维修。此外,中央试验台气体管路的引入通过服务柱;所有的气体管路在工作台上有合适的控制阀门和相应的取气口,便于操作;所有气体管路的连接采用无缝焊接。压缩空气气体在管路上有个过虑杂质和水分的净化装置,易燃排气管路不能并在一 起,盘管由不锈钢材料制成,有足够的韧性。减压阀要有标示,标明压力释放级别。所有阀门、调节装置、压力表都由高质量的不锈钢制成,所 有气体管路有合适的接地保护措施。
2)气瓶柜的技术要求为铝型35×35框架,柜门、侧板采用金属冷轧板,均用环氧树脂粉沫喷涂,内设可活动的气瓶抱箍,便于气瓶的更换和移动。地脚为不锈钢螺丝、尼龙罩盖、橡胶底座组合结构,可调节高度为0—0.3m。配置了气体泄漏报警、温度数字指示、气体泄露时自动排放。具有防爆、阻燃等功能。
3) 石油化工实验室应按照房间大小比例设计相应数量带逆风阀的换气扇,使空气流通顺畅,保持清洁。每个房间都要设计带有过滤装置的通气孔,如果是带有室内走廊的房间也可在门窗上设百叶窗,尺寸按照排气量比例关系计算。
3 实验室水电设计
1) 石油化工实验室上水管采用常用的PVC材料,下水采用PVC或陶瓷,最小坡度不小于5度,下水管路设计二次蓄水装置,使消毒净化达到标准排放。下水管路应设计独立回路,不宜与卫生间等其它下水道连通。
2) 实验室电源采用38OV 交流三相五线制电源和220V 交流单相三线制电源,采用铜芯BVR、BV 电线,线径、断路器大小按照用电容量计算。较大负荷电器单独设回路,并设计相应自动保护开关。贵重仪器、精密仪器电源,设计交流稳压装置或设隔离电源,以确保仪器安全可靠运行。实验室应有可靠的接地装置,所有插座,设备外壳都要良好接地,确保人身安全。合理设计空调、照明及电加热装置,确保实验室温度、湿度和照明安全可靠。
4 实验室通风设计
1) 排风系统工程是实验室建设的关键。通风气体管道应符合防火,防爆,防腐,防泄漏,防雷击等安全要求,并通过综合降噪、优化管系,优化风机和气流组织等措施,保证通风排毒系统在安全状态下运行。排风管的材料首选为FRP无机树脂材料,也可用PVC材料或PP材料,风管内壁应制做粗糙面,可减少风流噪声,直径25O—50omm,按照排风量要求确定尺寸。
2)风机的选择一般为FflP防腐风机。单台通风柜可选择轴流风机,双台通风柜可选择斜流风机,多台通风柜或需要排风量较大时采用离心风机。同时也可以考虑屋顶设置风机,选择同上。防腐风机应安装在室外屋顶,出风口设防雨、鸟罩,还需减振器、逆风阀、消音器。如果实验室是空调房间安装通风柜,应合理设计补风装置,以避免浪费能源。
5 试验及办公设备的选择
石油化工实验室办公设备应配置中央试验台 (含洗涤池、试剂架)、试验边台、通风柜、药品柜、器皿柜、试验凳,无单独气瓶室的应配置带报警装置的气瓶柜。试验台应能达到耐热、耐腐蚀、耐油且承重性较好的要求 (要求承重在5Okg以上)。试验台的桌面材质可选实心理化板、环氧树脂、全钢、全木、陶瓷等,其耐高温、耐腐蚀、耐油污及照价等综合性能各有优劣,试验台以选用陶瓷桌面,钢木柜体的较为理想,但造价较高。选用陶瓷台面应符合GB/Tl7657—1999的试验要求,柜体为钢木结构,配备专用电源插座和管路,满足耐高温、耐油、耐强酸强碱、耐磨,单位面积承重在60kg以上、吸水率小于O.005%、无辐射等健康环保的要求;隔板采用l8mm 厚的三聚氢氨板,经优质2ⅡunPVC 胶加热熔封边防水处理;钢架采用6Omm ×40mm ×2mm 方钢,经酸洗、磷化,环氧树脂烤漆处理;拉手采用不锈钢拉手、DTC铰链,地脚可调。
6 实验室环境控制
建立实验室管理制度,作好实验室的卫生、安全等管理工作,确保实验室良好的工作秩序,油化室负责人对实验室秩序进行日常监督检查。建立实验室的管理台帐,帐、卡、物相符。执行单位资产管理制度,停用的设备应办理相关手续。
『贰』 化工小试实验室该如何设计
一般就是理化部分,放一些实验台,加上水,有气体的位置放上通风柜或者万向排气罩就好了
妖久遥遥无 巴巴留无领 扣扣上扣,
『叁』 化工设计程序的主要内容
首先要确定你是做什么设计,工艺?配管?还是其他?
一般首先确定流程,计算设备型号,计算管径,确定流程,绘制平面布置图,提设备条件,可以提向仪表提仪表条件,向厂家提动力设备条件,设备回来之后配管,提土建条件,做管架,画预埋件,管口方位图等,最后统计材料,完了之后出图。。!
『肆』 化工车间(装置)工艺设计的程序及设计内容有哪些
工艺设计内容主要有:生产方法的选择,生产工艺流程设计,工艺计算回,设备选型,车间布置设计以答及管道布置设计,向非工艺专业提供设计条件,设计文件以及概算的编制等。
常用程序有:Aspen、ChemCAD、Pro II等。
『伍』 化工中的“设备选型”和“过程放大”
化工生产的过程,一言以蔽之,就是化学实验技术在工程中的应用。然而化工生产不是仅仅是化学问题,在化学实验室的理想条件下,实验的实施相对容易,可以得到比较理想的指标。实验室的规模,可以使很多过程在间歇条件下实现。实验室中的过程通常是在尽可能简单的条件下进行,并尽可能排除对过程产生不利影响的因素,在所寻求的优化条件下操作,以期得到最好的结果,筛选出最好的催化剂并获得反应物浓度、流速和反应温度等要素之间的关系。但是在工业生产中,这些过程比实验室中进行的同一性质的过程大数万数十万倍,并且大型过程多数是连续的,在小型设备中可不予考虑的不均匀性,在大型设备中显得十分突出并且严重影响着生产指标。因此,将实验室中所获得的结果在工业规模实施就成了一个完全不同的问题。要将实验室结果过渡到化工生产,在连续不断的过程中大规模、动态地完成指定的化学反应及其他物理过程,就必须综合其它学科和技术,搞清楚并控制住无聊的流动、混合、反应和分离等一系列过程。如果说实验室化学家的任务是制备催化剂,筛选出最好的催化剂,并通过实验确定适宜的反应条件,那么化工项目的开发,即化学实验原理在工业生产领域的应用,则是化工生产过程工程师的任务。
第二部分:化工项目开发的方法介绍
设备选型
在化学家工作基础上,过程工程师的任务是选择最适宜的工业反应器型式或称选型。选型过程包括对多种因素的综合考虑。例如,所能达到的指标、设备投资、能耗和操作费用、设备制造和材料、环保和安全性、操作和控制以及人员素质等。
过程放大
所谓放大,是根据所选定的反应器型式,通过实验或其他可以利用的一切手段,在最短的时间内,用最少的投资,进行设备的放大,供设备工程师选购或制造设备所用。
现代过程工业的标志之一是设备大型化,因为过程工业的效益获得主要依靠设备的大型化,而不是依靠增加设备数来实现。化学工业属于过程工业,随着技术的进步,化学工业规模不断增大。例如,单套乙烯装置生产能力从30万吨/年 提高到45万吨/年,又提高到60万吨/年乃至100万吨/年。又如甲醇,单套装置的能力从10万吨/年提高到40万吨/年,又提高到100万吨/年乃至200万吨/年。总之,规模是在不断扩大的。
长期以来,就化学工业来说,小试验撑过为什么不能迅速产业化,就技术而论,对以化学反应为特征的项目来说,认识放大规律和利用化工放大技术以实现规模生产时关键,也是我国与发达国家的重要差距。(换个位置)
为了能真正地面对国际竞争,我们必须重视过程放大,建设大型化化工装置。
化工过程有下面两种类型,一是传递过程,包括传动、传热和传质过程,属于没有物质组成变化的物理过程;二十化学反应过程那个,属于有组分变化的化学过程。这些过程是在设备中实现的,所以过程放大就是设备能力的放大。
过程放大一般经历的阶段
(1) 实验室研究阶段;
(2) 小量试制阶段;
(3) 按预定工艺规模进行概念设计;
(4) 中试,着重解决概念设计中遇到的问题;
(5) 编制工艺软件包;
(6) 按要求的规模进行工程设计;
(7) 工业装置的建设和投产。
过程放大的方法
1.全流程逐级放大
一种最为传统的方法是通过从小型试验、稍大规模的试验、中间试验、扩大中间试验,逐级地实现大型工业生产。这种通过多个试验层次的逐级放大过程必然是耗时费资的。在过程工业发展的早期,经验放大几乎成了唯一的方法。过程开发技术发展到今天,纯经验放大显然不大可取了,但对于一些过于复杂的、人们认识甚少的过程,有时还不得不求助于
经验放大。
2.数学模拟法放大
建立数学模型(一组数学方程)对过程进行描述,并通过不同规模的实验以确定模型的参数,然后通过计算机模拟过程大型化后的各种行为,以确定放大的准则。这种放大从理论上是合理的,然而事实表明,单纯地用数学模拟法放大的成功例子不多,其原因是:
(1)由于实际过程通常极为复杂,而人们对它们
的认识往往还不够系统和全面,因而为数学模型的
建立带来困难;
(2)即使对复杂的实际过程已完全了解,数学模型的建立必须作出不少简化假定,因而为了便于描述,很可能得到了过度简化的模型;
(3)实验测定的模型参数的可靠性往往受实验手段的限制和实验过程中噪音的干扰,因此模型参数存在或多或少的不确定性。
由于数学模拟法放大只能适用于人们对过程的认识已相当透彻,参数的测定相当可靠的场合。随着人们认识水平、测试手段和计算机应用水平的提高,数学模型与计算机相结合,建立全流程的数学模型进行放大,不乏有成功的例子,如低压法甲醇就是一例。诚然,利用数学模型仍需做一些辅助实验作为补充和验证,但采用数学模拟放大是过程放大最省时省钱的有效方法。
过程放大应注意的问题
1. 必须保证设备放大后经济上的合理性和各项指标的先进性及系统调优
设备放大以后还必须保证经济上的合理性和各项指标的先进性。往往放大之后,有一些指标趋于合理,如能耗一般可以降低。但另一些指标,由于在大型化以后,如反应产物的收率往往有所降低,温度等操作条件不易控制,这就是通常所说的“放大效应”。放大效应被认为是一种弊端。我们的一个重要任务就是尽可能使这些指标在过程放大后仍然保持一个较高水平。另一个现实是,一个实际过程,通常不能处在最优的操作状态下。这是因为过程的复杂性和人们的认识能力限制所决定的,何况过程的一些参数会随时间变化。
上述仅就单个设备而言,因为过程是由多套设备组成完整的流程,即是一个系统。从这个意义上讲,过程放大应该是系统放大,系统中单个设备的放大并不等于系统放大,因此必须要系统优化。所以,完整的过程放大应包括设备放大与系统调优。
2. 中试规模的确定
为什么要进行中试?需要验证小试规律,但更重要的是解决大生产装置可能遇到的问题,那么大生产装置可能会遇到什么问题?对于一个新产品,尚未工业化是无法回答的,为了尽可能预知可能遇到的问题,就是先搞一个概念设计,概念设计的规模应是预想的工业装置规模,在进行概念设计的过程中,可以套用现有的过程经验和消化公开发表的文献资料,但在假想的工业规模设计过程中,仍会碰到许多问题(如数据、材质、控制方法、反应终点控制、物料平衡等),这些问题妨碍概念设计进一步深入进行,恰恰就是这些问题要在中试中解决。为了解决或搞清这些问题,可能要求中试必须达到一定的规模,这就是中试规模确定的依据和中试设计应达到解决这些问题的途径。
3. 要把工程试验数据的获得作为中试的目标之一
许多开发项目不重视基础数据的开发,将会影响工业装置的运行,一个实际例子是某装置建成后,反应釜中物料不进行反应,而反应条件、原材料均符合实验室要求,影响工期达半年。经多次试验比较才查明,搅拌器使用了铜轴瓦,铜离子会阻止反应进行,但这一点,在小试时并未作为相关数据提出,以致设计时没有注意到这一点而影响生产。又如结晶的条件,影响晶粒大小的条件因素是什么,如果能做好相关数据对放大是大有益处的。又如多元组分的气液平衡数据,往往查不到,必须要对反应的全组分进行测定才能获得。又如反应终点的测定和控制等等,这些均是小试不可能做的,而中试是必须要做的。
4. 材质试验
材质的耐腐蚀试验是中试的主要任务,关于这一点,相信大部分可在耐腐蚀手册及供应商获得足够信息。除此之外,还应特别注意少量离子的存在,对腐蚀的作用,如金属离子的影响、卤素的影响、热应力、腐蚀应力等,应测定或做挂片试验,特别要注意“实际”介质,而不是纯介质。如醋酸介质的腐蚀性在有关的手册上也能查到,但醋酸中含有微量的卤素,到底有多大的腐蚀性,没有现成的资料,必须对实际介质进行研究。
5. 注意关键设备的选型
一一般的泵、风机、压缩机的放大不应存在大的问题,精馏、分离的放大,目前也可解决。但反应器是中试要解决的重点,反应器采用何种型式为好,对传热、反应温度控制、催化剂寿命、中毒、再生,通过中试要搞清,为放大设计提供依据。另外特殊的如干燥型式,特别是浆料,应由试验选定设备。又如过滤,看似简单而实际不同物料的过滤机型式选择,滤布选择,也应由试验确定,避免工程返工。
6.对原材料中间产品及成品的研究
一般实验室阶段只用试剂级产品作原料,中试尽可能采用工业级产品作原料,其少量杂质对产品质量有无作用,是什么影响,采用什么方法进行预处理,这些问题要在中试中搞清楚。有些可能要脱水,有些可能要预蒸馏。小试数量少,有些杂质不一定分离出,中试数量多了,尽可能作全分析,把中间体、成品、残渣的组成、成分搞清楚,有利于做物料平衡及对全过程作通盘分析。
7.安全、生产、环保
应收集全部原料中间体及成品的MSDS,对其物料化学特性、毒性全面了解,并采取相应的防护及消防,安全措施。
对排出物、废渣、废液、废水的成分及处理方式作认真研究,以指导工程设计进行。
8. 注意放大过程中,研究人员与工程设计人员的密切配合
因为研究人员主要是在机理上理论上研究较多,工程设计人员会更多考虑工艺布置系统放大等问题。发挥各自特长,有利于工作顺利进行。
总结:
总之,化工过程的放大是新产品开发过程中的必由之路,是科研转化为生产力的毕竟途径。这个环节处理好了,就能加速实现新产品的工业化。过程放大过程中,不能停留在拿出产品,打通流程;也不仅追求设备和单元过程的优化,而是最终追求全系统的优化。
实验室阶段的小试是探索性的,着重研究机理、可行性、物性数据、查(测定)找出工艺路线。这是以研究人员为主,工程人员参加,在小试的基础上,进行目标规模的概念设计,从中找出中试(放大)需要解决的问题,用于指导中试装置的设计。概念设计可由研究人员完成,也可由工程人员完成,当然两者结合共同进行更好。中试装置规模和流程的确定,应能满足概念设计的需要,期间必须做到工程人员和研究人员的密切配合。中试应该是全流程的,否则达不到要求。由于可以借鉴现成有效单元过程和进行计算机模拟,并不机械地要求全流程,避免低水平的重复,集中精力解决难题。在中试完成的基础上完成软件包的编制、基础设计,然后进行工程设计。当然在上述每一阶段均要做技术经济分析,以判断项目的前景,可行性。
『陆』 化工厂提到的大试 小试 什么意思
工业化之前最早是大量的实验室合成也称小试,当小试很稳定且步骤装置都比较简单方便时,同时为了满足市场需要进行大量合成一般公斤级以上,此为中试;当我们中试很稳定并已经完全掌握操作和装置等等问题后,我们扩大生产就会考虑工业化。
『柒』 化工设计的种类有哪些
工艺设计来,设备布置自,配管、应力分析、总图设计
化工设计根据项目性质分类
1.新建项目设计
新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品设计。这类设计往往由开发研究单位提供基础设计,然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况进行工程设计。
2.重复建设项目设计
由于市场需要或者设备老化,有些产品需要再建生产装置,由于新建厂的具体条件与原厂不同,即使产品的规模、规格及工艺完全相同,还是需要由工程设计部门进行设计。
3.已有装置的改造设计
化工厂旧的生产装置,由于其产品质量或产量不能满足客户要求,或者因技术原因,原材料和能量消耗过高而缺乏市场竞争能力,或者因环保要求的提高、为了实现清洁生产,而必须对已有装置进行改造。已有装置的改造包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”,优化生产过程操作控制,提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。这类设计通常由生产企业的设计部门进行设计,对于生产工艺过程复杂的大型装置可以委托工程设计部门进行设计。
『捌』 化工实验室安全设计那些好
风扇洞口靠室外的一面应设挡风措施。 (2)实验室内的排风扇应设在外墙靠地面处。 21。 (4)实验内室内应设置一个事故容急救冲洗水嘴、照明及煤气开关均不得设在通风柜内,并应有一定的安全措施.化学实验室宜设仪器室,但电源插座。风扇的中心距地面不宜小于300mm,当有二个以上化学实验室时、准备室。 (5)实验室可设置煤气管道。 (3)实验室应设置带机械排风的通风柜、药品贮藏室等附属用房。通风柜内宜设给水排水装置;其窗不宜为西向或西南向布置,至少应有一间实验室设置通风柜.化学实验室的设计应符合下列规定、实验员室: (1)实验室宜设在一层;室内一面应设防护罩
『玖』 化工设计的主要内容是什么
主要是工程设计,包括管道水力学计算,泵等动设备选型,非标设备的设计,以及传热计算,如换热器,蒸发器的计算等等。另外还包括了工艺流程图的绘制以及安全设施设计等等。
『拾』 为什么化工产品工业化之前需要小试和中试
因为工业生产不仅仅只有一个化学反应,不仅使用的工业级别的原料与实验室使用的有些区别,而且需要考虑整体工艺设计,需要为各个环节的装置提供合适的反应器设计和尺寸,选择合适的材料,需要安排热量的综合,需要安排工业规模的分离,需要考察如何合理地开停车,需要考察运行中可能出现的意外情况,需要考察对环境的影响,需要考察运行安全设施的合理设计,有催化剂的还需要测试实际运行状态下的催化剂活性和寿命等等。化学反应往往很复杂,反应器改变之后,动力学性能就会改变,就有可能出现实验室规模观察不到的副反应,对反应器的筛选就有影响。有很多进行工艺和装置设计所需要的数据,在实验室阶段是无法提供的,需要一定规模的物流和能量交换程度才可以进行精确测量,所以在工业生产前需要得到这些工业设计参数,这就需要一定规模的实验,也就是小试中试。此外一些产品的性质也需要在积累一定规模以后才可以测量,也需要生产出一定量的样品来为下游客户提供测试的机会。这些资料都是在正式工业规模投资之前需要考虑的,否则设计出来的厂子有很大的可能根本不合适,既可能得不到所需要的数量和质量的产品,还可能造成安全事故。具体什么规模才叫做小试中试要取决于生产的产品究竟是什么。对于一些精细化工来讲可能每天几公斤的产量都已经是工业化规模了,而对于一些大化工产品,每天几吨也仍然是试验厂。
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