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化工工艺流程图的画法讲作


加氢裂化命题方向

延迟焦化命题方向

依照流程描述画图

依照流程描述画图

带仪表控制点的流程图改错

按照给定流程图叙述出方案

工艺管道仪表流程图(PID) 阀门的设臵

化工工艺流程图

化工工艺流程图

/>化工工艺流程图是化工工艺图中工艺流 程性质的图样,它是用来表达工艺生产流 程的。 由于它们的要求各不相同,其内容、重 点和深度也不一致,有若干种类。 总工艺流程图 工艺原则流程图(方案流程图) 工艺管道仪表流程图(PID)

一、总工艺流程图
也称物料平衡图,它是在设计或开发方 案时,为总说明部分进行可行性论证时提 供的图样,用于表示全厂各生产装臵之间 主要的流程路线及物料衡算的结果。 图中各车间(工段)用细实线画成长方 框来表示,流程线中的主要物料用粗实线 表示,流程方向用箭头画在流程线上,图 上还需注明车间名称、原料及半成品的名 称、平衡数据和来源去向等。

某石油化工厂总流程图

某石油化工厂物料平衡图

二、工艺原则流程图
也称物料流程图,是在总工艺流程的基础 上,分别表示各车间内部工艺物料流程。 一般是以装臵为单位,以图形与表格综 合的表达形式,反映工艺设计计算中的物料 衡算与热量衡算等的图样。它是全厂总工艺 流程图或物料平衡图的基础上,对某一具体 装臵生产过程的进一步展示。它既可用作提 供审查的资料,又可作为进一步设计的依据, 还可供生产操作时参考。

工艺原则流程图

工艺原则流程图通常采用按工艺流程 顺序,自左至右展开图的形式表示,设备 以示意的图形或符号表示(表7-2),并用 细实线画出,流程图中的主要物料流程的 流程线用粗实线表示,流程方向用箭头画 在流程线上。 当物料经过设备产生变化时,可在流程 的起始部分和物料产生组分变化的设备之 后,在流程线上用指引线引出并列表标注 (指引线及表格线皆用细实线绘制)。标 注出物料变化前后各组分的名称、流量、 质量分数或摩尔分数和每项的总和数等 (标注项目可按需要酌量增减)。

某丙烯酸甲酯装臵局部工艺原则流程图

三、工艺管道仪表流程图(PID)
也称带控制点的工艺流程图。是借助统一规定的 图形符号和文字代号,用图示的方法把建立石油化 工工艺装臵所需的全部设备、仪表、管道、阀门及 主要管件,按其各自功能,在满足工艺要求和安全、 经济的前提下组合起来,以起到描述工艺装臵的结 构和功能的作用。

因此,它不仅是设计、施工的依据,而且也是企 业管理、试运行、操作、维修和开停车等各方面所 需同的完整技术资料的一部分。

工艺管道仪表流程图(PID)的基本内容
1.用规定的类别图形符号和文字代号表示装臵 工艺过程的全部设备、机械和驱动机,包括 需就位的备用设备和生产用的移动式设备, 并进行编号和标注。 2.用规定的图形符号和文字代号,详细表示所 需的全部管道、阀门、主要管件(包括临时 管道、阀门和管件)、公用工程站和隔热等, 并进行编号和标注。

3.用规定的图形符号和文字代号表示全部检测、 指示、控制功能仪表,包括一次性仪表和传 感器,并进行编号和标注。 4.用规定的图形符号和文字代号表示全部工艺 分析取样点,并进行编号和标注。 5.安全生产、试车、开停车和事故处理在图上 需要说明的事项,包括工艺系统对自控、管 道等有关专业的设计要求和关键设计尺寸。

通过工艺管道及仪表流程图可以了解: (1)设备的数量、名称和位号。 (2)主要物料的工艺流程。 (3)其他物料的工艺流程。 (4)通过对阀门及控制点分析,了解生产过程 的控制情况。

设备的画法与标注

管道流程线的表示

PID图需掌握的知识点

阀门等管件的表示方法

仪表控制的画法

1.设备的画法与标注
用规定的类别图形符号和文字代号表示装臵工艺 过程的全部设备、机械和驱动机。 根据流程自左至右用细实线表示出设备的简略 外形和内部特征(例如塔的填充物和塔板、容器的 搅拌器和加热管等),设备的外形应按一定的比例 绘制。

对于表中未列出的设备和机器图例,可按实际外 形简化绘制,但在同一流程图中,同类设备的外形 应一致。

表7-2 工艺流程图上的设备、机器图例

设备类别

代号

图例



T

反应器

R

设备类别

代号

图例

容器 (槽、罐)

V



P

2.管道流程线的表示方法
用规定的图形符号和文字代号,详细表示所需的全部管 道、阀门、主要管件(包括临时管道、阀门和管件)、公用 工程站和隔热等。 流程图中的管道流程线均用粗实线表示。 对于辅助管道、公用系统管道只绘出与设备(或主流程 管道)连接的一小段;对于带仪表控制点的管道流程图,应 画出所有管道,即各种物料的流程线,并在管道线上标注物 料代号及辅助管道或公用系统管道所在流程图的图号;对于 各流程图间相衔接的管道,应在始(或末)端注明其连续图 的图号及所来(或去)的设备位号或管道号。 管道流程上除应绘制流向箭头及用文字标明来源或去向 外,还应对每条管道进行标注。施工流程图上的管道应标注 三个部分,即管道号、管径和管道等级(见有关标准)。

管道及仪表流程图上的物料代号
物料 代号 物料名称 物料 代号 物料名称 物料 代号 物料名称

A AM BD BF BR CS CW DM DR DW F FG FO FS

空气 氨 排污 锅炉给水 盐水 化学污水 循环冷却水上水 脱盐水 排液、排水 饮用水 火炬排放气 燃料气 燃料油 熔盐

GO H HM HS HW IA LO LS MS NG N O PA

填料油 氢 载热体 高压蒸汽
循环水冷却水回水

仪表空气 润滑油 低压蒸汽 中压蒸汽 天然气 氮 氧 工艺空气

PG PL PW R RO RW SC SL SO SW TS VE VT

工艺气体 工艺液体 工艺水 冷冻剂 原料油 原水 蒸汽冷凝水 泥浆 密封油 软水 伴热蒸汽 真空排放气 放空气

原料换热部分
平衡线接分馏塔C-102蒸发段
VI3D3101

TI 3103

FC 3102

接C-102底液控

原料油去分馏塔底

蜡油自P-3108来
TC 3102

D-3101 原料油缓冲罐
原料油进装置

E-3103/A-F 原料-蜡油回流换热器

VI1D3101

蜡油回流去分馏塔
减渣南蒸馏来

VI1D3101
FIQ 3101 LC 3101
TI 3101A

蜡油去E3106
LI 3102

开工柴油来

VI7D3101

E-3102/A-F 原料-蜡油换热器

蜡油自P3107来

开工蜡油来

VI6D3101

开工线自E-3114 VI5D3101

VI8D3101

柴油去E-3105
开工油外甩

VI4D3101
TI
3101B

E-3101/A-H 原料-柴油换热器

柴油自P-3105来

原料油去P3112

原料油P-3112来

审核
P-3101/A.B 原料油泵

设计 绘图

100万吨/年延迟焦化 东方仿真

3.阀门等管件的表示方法 管道上的阀门及其他管件应用细实线按标 准所规定的符号在相应处画出,并标注其规 格代号。

管道系统常用阀门的图例符号(摘自GB 6567.4-86)

管道及仪表流程图上的管子、管件、阀门及管道附件的图例
名 称

主要物料管道
辅助物料及公用系 统管道

原有管道 可折短管 蒸汽伴热管道 电伴热管道 柔性管 翅片管 文氏管 消音器 喷淋管

4.仪表控制的画法 在工艺管道及仪表流程图中,仪表控制点 以细实线在相应的管道上用符号画出。 符号包括图形符号和字母代号,它们组合 起来表示工业仪表所处理的被测变量和功能, 或表示仪表、设备、元件、管线的名称。
图形符号 字母代号 仪表位号

产品分馏塔C202上部
氮气
TIC 2004 TI 2043 TI 2044 PIC 2002

出装置 E205
FIC 2009

A203 循环冷水

VN1E205

D202
LIC 2006 VIP205 VIP206 VOP206 VI1P206

至D104 出装置

VOP205

C202

VI1C203 FI 2025

VI2P206

P205
PI 2029 VOP204

P206
VIP204

LIC 2005

TI 2045

LIC 2004

E204

去C401
VI2E204

TI 2040 TI 2039

去C401底 P204 E202 C203
TI 2046 VN1E204 VI1E204

1

FIC 2010

VI3E203

不合格油线 重石脑油

E203
FIC 2008 TIC 2003 TI 2060

VI1E203

循环冷水 A202
VN1E203

短循环
VI2E203

(1)图形符号 仪表(包括检测、显示、控制等仪表)的 图形符号是一个细实线圆圈,直径约10mm。 需要时允许圆圈断开。必要时,检测仪表或 元件也可以用象形或图形符号表示。
仪表安装位置的图形符号(摘自HGJ 7-87)

(2)字母代号
表示被测变量和仪表功能的字母代号。
被测变量及仪表功能的字母组合示例
被测变量 仪表功能

温度

温差

压 力 或 真空

压差

流量

流量 比率

分析

密度

粘度

指示 指示、控制 指示、报警 指示、开关 记录 记录、控制 记录、报警 记录、开关 控制 控制、变速

TI TdI TIC TdIC TIA TdIA TIS TdIS TR TdR TRC TdRC TRA TdRA TRS TdRS TC TdC TCT TdCT

PI PIC PIA PIS PR PRC PRA PRS PC PCT

PdI PdIC PdIA PdIS PdR PdRC PdRA PdRS PdC PdCT

FI FIC FIA FIS FR FRC FRA FRS FC FCT

FfI FfIC FfIA FfIS FfR FfRC FfRA FfRS FfC FfCT

AI AIC AIA AIS AR ARC ARA ARS AC ACT

DI DIC DIA DIS DR DRC DRA DRS DC DCT

VI VIC VIA VIS VR VRC VRA VRS VC VCT

流量检测仪表和检出元件的图形符号(摘自HGJ 7-87)
序号 名称 图形符号 备注 序号 名称 图形符号 备注

1

孔板

4
2
文丘里管 及喷嘴

转子 流量计

圆圈内 应标注 仪表位 号

3

无孔板 取 压接头

5

其他嵌 在管道 中的检 测仪表

圆圈内 应标注 仪 表 位 号

(3)仪表位号 在检测控制系统中,构成一个回路的每 个仪表(或元件)都应有自己的仪表位号。 仪表位号由字母与阿位伯数字组成。第一位 字母表示被测变量,后继字母表示表的功能。 一般用三位或四位数字表示装臵号和仪表序 号。 T I-11 01
序号

装臵号
功能字母代号 被测变量字母代号

A

画出柴油抽出控制方案流程图(按仿真流程画)
FHS
3404

FC

3404

TI
3405

E-3105/A.B 柴油-富吸收油换热器

开工柴油去D-3101
V2CYKGX

TI
3406

12

FC
14 3403

TI
3108

FC
3103

柴油进出装置
16

TI
3420

V1CYKGX

18

A-3103 柴油空冷器

柴油吸收剂去P3117

TI
3407

富吸收油自再吸收塔来

C-3102 分馏塔中段
E-3101/A.H 原料-柴油换热器

原料油自P-3101来

原料油去E-3102

106/1.2 段回流泵

P-3105/1.2 柴油及回流泵

审核

画出分馏塔塔顶控制方案流程图(按仿真流程画)

试画出焦炭塔顶温度控制流程图。(按仿真流程图画)
焦炭塔系统
FC 3271 急冷油自C-3102 HS 3271 PI 3271A TI 3272A M TI 3272B M TI 3274B LI 3271B LI 3272B LI 3273B TC 3271 安全阀放空去放空塔 焦化油气去分馏塔 吹汽放空油气去放空塔

M

M M

PI 3271B

VI2C3101A

LI 3271A LI 3272A LI 3273A

TI 3274A TI 3275A TI 3276A

VI2C3101B

VHXC3101A

VHXC3101B
TI 3275B

VYLC3101A

VYLC3101B

TI 3276B

TI 3277A

TI 3277B

低压蒸汽

VI1C3101 VSC1013
M

VSC1012

M

VI1C3101A VX3C3101A
FIQ 3274 低压蒸汽

VI1C3101B VX3C3101B VLC3101B VLJC3101
冷焦水至冷焦水罐

VLC3101A

VLJ1C3101
FC 3275 冷焦水 焦化油自加热炉来 紧急放空油去E-3114 甩油去甩油罐D-3107

VLJ2C3101

审核 设计 绘图 100万吨/年延迟焦化 东方仿真

绘图题考核内容

依照流程描述画图
某一卧式汽油罐,通过一分程调节系统控制其压力,当 压力高时,通向火炬系统的“A”阀打开进行泄压;当压力低 时,与氮气相连的“B”打开进行充压。从而使汽油罐压力稳 定在为0.2MPa。汽油罐有一个液位指示引入DCS,以便操作 工监视其液位情况。试画出汽油罐流程图(带控制点)。
汽油来源 火炬

氮气 PI PG

UC

汽油罐

LG

LI

DCS

外送

1.工艺管道及仪表流程图
序号 考核内容 考核要点
排布合理,卷面清晰

评分标准
排布不合理,交叉过多,线条杂 乱,卷面涂改过多,不整洁清晰, 流程错误 主要设备丢失,次要设备丢失 信号线走向不正确 仪表图形符号及位号不正确 控制点位臵不正确 进出物料走向、位臵不正确

1

流程走向
设备齐全
信号线

2

控制回路

仪表

控制点

3

设 备

设备图形符号、位号, 进出物料走向、位臵。 设备图形符号、位号不正确

3.精馏塔流程图绘制
序 号 考 核 内 容 考核要点
排布合理,卷面清 晰 1

评分标准
排布不合理,交叉过多,线 条杂乱,卷面涂改过多,不 整洁清晰,流程错误 主要设备丢失,次要设备丢 失 信号线走向不正确 仪表图形符号及位号不正确 控制点位臵不正确

流程走向
设备齐全 信号线

2

控制回路

仪表 控制点

主要设备
3 (精馏塔,塔顶换热 器、回流罐,塔底再 沸器,中段换热器)

设备图形符号、位 进出物料走向、位臵不正确 号,进出物料走向、 位臵。 设备图形符号、位号不正确

带仪表控制点的流程图改错
指出下面流程图错误点。
F C

物料送出

F C

循环水

①泵出口没有止逆阀。 ②冷却水应从底部进水。 ③换热器出口流量孔板应位于调节阀之前。 ④循环管线流量孔板位置错。

按照给定流程图叙述出方案
反应流出物冷却温度由单回路控制回路组成。 TRC109测 温点在A-1出口管线上,温度调节器的输出信号调节A-1叶片 的角度,以改变风量来控制反应流出物冷后温度。 如出口温度大于给定值,则调节器的输出值使叶片角度 加大,风量上升,因而使出口温度下降达到给定值。

一、串级控制

加氢精制反应器温度控制

加氢反应器温度控制包括二个控制回路:反应器入口 温度和加热炉燃料气压力的串级控制及2号床层入口温度的 单回路控制。
由温度调节TRC-101与加热炉燃料气压力调节PIC-101串 级控制反应器入口温度,以克服来自燃料方面的干扰。反应 器入口温度调节器为主调节器,它的输出值是燃料气压力调 节器(副调节器)的给定值。当入口温度偏离给定值时,则 温度调节器的输出值发生变化,即燃料气压力调节器的给定 值变化,因而此调节器输出改变,燃料气调节阀开度相应变 化,进入炉子燃料量变化,使反应器入口温度达到给定值。 当燃料气压力变化时,即压力调节器的测量值发生变化,而 此时的给定值未变(即温度调节器输出未变化),因此压力 调节器的输出变化,调节阀开度相应改变而维持压力不变。

当入口温度上升时,温度调节器TRC102的测量值上升与 给定值产生偏差,经调节器运算输出一个变化后的信号给调 节阀,使其开度加大,注入更多的急冷氢,使其入口温度下 降与给定值一致。 当燃料气压力变化(即干扰),还未引起炉出口温度 (反应器入口温度)变化之前已由副回路压力调节器进行修 正。因此采用串级控制可以克服加热炉燃料带来的干扰。 串级控制在调节过程中,副回路具有先调、快调、粗调 的特点;主回路则相反,具有后调、慢调、细调的特点。主、 副回路互相配合与单回路控制(如只有温度控制)相比,大 大改善调节过程的品质。

二、分程控制

反应器流出物/循环氢换热器E-1

利用反应器流出物热量,在换热器E-1中将循环氢的温 度升高到300℃后,再进入加热炉继续升温,设置温度调节 器TRC106,以控制换热后循环氢的温度。

TRC106的测量点放在E-1循环气出口与旁路氢气汇合点 的下游测,两个调节阀, A阀设在E-1氢气入口线上, B阀 设在旁路线上。 当换热后循环氢的温度低于给定值,调节作用的结果使 A阀开度加大,进入E-1的循环氢量大,吸收更多的热量,而 旁路流量小,因此,循环氢温度上升达到给定值。相反,当 换热后循环氢的温度高于给定值,调节作用的结果使A阀开 度减少,B阀开度加大,循环氢温度下降达到给定值。

A阀气关(FO),B阀气开(FC),当仪表空气 突然停止时,几乎全部循环氢进入热交换器E-1, 保证反应器流出物换热冷却后温度更低,即进入高 压分离器的温度低,不会出现安全问题。如果反应 器流出物换热冷却后温度过高,即进入高压分离器 的温度高,大量烃气体与氢气一同进入循环氢压缩 机的管线,沿途降温会产生大量的凝液,严重时会 损坏压缩机。

典型化工单元的控制方案

流体输送设备
1.离心泵的控制方案 离心泵的流量控制大体有三种:控制泵的 出口阀门开度;控制泵的转速;控制泵的出 口旁路。
控制泵的出口阀门开度方案 控制泵的出口旁路方案

2.往复泵的控制方案 往复泵常用的流量控制方案有三种:改变 原动机的转速;控制泵的出口旁路;改变冲 程。
改变原动机转速的控制方案 控制泵出口旁路的控制方案

3.离心式压缩机的防喘振控制
离心式压缩机产生喘振现象的主要原因是由于负荷降低, 排气量小于极限值而引起的只要使压缩机的吸气量大于或等 于在该工况下的极限排气量即可防止喘振。工业生产上常用 的控制方案有固定极限流量法和可变极限流量法两种。 固定极限流量法方案 可变极限流量法方案

4.气压机的控制方案
气压机和泵同为输送流体的机械,其区别在于压 气机是提高气体的压力的。常用的控制手段大体上 可分为三类:直接控制流量;控制旁路流量;调节 转速。
直接控制流量方案 控制旁路流量方案

精馏塔的控制方案
1.精馏塔提馏段温控方案 以塔底采出为主要产品时,常采用此方案。 2.精馏塔精馏段温控方案 当塔顶产品纯度要求比塔底严格时,一般 采用此方案。 3.精馏塔温差控制及双温差控制方案 当产品纯度要求很高,且塔顶、塔底产品 的沸点差又不大时,应采用此方案,以进一 步提高产品的质量。

精馏塔提馏段温控方案

精馏塔精馏段温控方案

精馏塔温差控制及双温差控制方案

传热设备
1.两侧均无相变化的换热器控制方案 当换热器两侧流体在传热过程中均不发生 相变化时,常用的控制方案有四种。即: 控制载热体的流量 控制载热体旁路流量 控制被加热流体自身流量 控制被加热流体自身流量的旁路

控制载热体的流量方案

控制载热体旁路流量方案

控制被加热流体自身流量方案

控制被加热流体自身流量的旁路方案

2.载热体进行冷凝的换热器控制方案 利用蒸汽冷凝来加热介质的换热器。当被 加热介质的出口温度为被控变量时,常采用 两种控制方案:控制进入的蒸汽流量;通过 改变冷凝液排出量以控制冷凝的有效面积。
控制蒸汽流量方案

控制换热器的有效换热面积

3.冷却剂进行汽化的换热器的控制方案 当用水或空气作为冷却剂不能满足冷却温 度的要求时,需要用其它冷却剂,例如液氨、 丙烯等。这些液体冷却剂在换热器中由液体 汽化为气体时带走大量潜热,从而使另一种 物料冷却。常用的控制方案有控制冷却剂的 流量;温度与液位的串级控制;控制汽化压 力。

控制冷却剂的流量方案

温度与液位的串级控制方案

关于阀门的设置

1.各种类型阀门的特点及适用范围

2.选择阀门类别时,须考虑哪些因素?
3.如何考虑边界处的阀门设置 4.如何考虑根部阀的设置

5.什么情况下需设双阀
6.通常下,管道进出装置处为什么应设置切断阀?对哪些介质 的管道还应在切断阀的装置侧加设8字盲板?哪些管道不必 设切断阀? 7.固定连接在工艺管道或设备上且正常操作时不使用的公用工 程管道,应如何考虑阀门和盲板的设置?

8.如何考虑塔的阀设置 9.如何考虑换热器的阀门设置 10.如何考虑压缩机的阀门设置 11.如何考虑泵的阀门设置

12.如何考虑容器的阀门设置
13.蒸汽疏水阀的设置 14.盲板的设置——哪些部位需设置盲板 15.安全阀的设置—哪些容器或部位必须设置安全阀?哪些容 器或部位不需要设置安全阀?


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