化工项目设计训练 通过案例研究学习设计 第2版PDF电子书下载

目录 1

译者前言……………………………………………………………………Ⅰ第2版前言…………………………………………………………………Ⅱ致谢……………………………………………………………………………Ⅲ引言 1

Ⅰ如何使用本书 1

（A）通过案例研究进行学习的方法 1

（B）“道路图” 2

Ⅱ一些建议 3

（A）对学生的一般建议 3

（B）来自做过设计项目的学生的建议 5

（C）对教师的建议 5

（D）设计者或项目工程师 7

Ⅲ设计项目的表述 8

（A）有效的交流 8

（B）关于文献调研的一般性评述 9

Ⅳ特定设计项目的细节以及信息来源 15

（A）IChemE设计项目 15

（B）信息来源 20

6.5.2设备费用 1 21

1.1.1可行性研究 29

第1篇技术和经济可行性研究 29

1设计问题 29

1.1初始的考虑和说明 29

1.1.3设计的阶段 30

1.1.2时间管理 30

1.1.4信息搜集 31

1.1.5 项目的内容 31

1.1.6候选方案的评价——做决策 32

案例研究：邻苯二甲酸酐生产 33

技术和经济可行性研究的总述 33

1.2案例研究——问题的确定和背景资料 34

总述 34

1.2.1 背景和目标 35

1.2.2化学结构和物理性质 35

1.2.3应用和用途 35

1.2.4基础化学 36

1.2.5对各候选工艺过程的评价 36

1.2.6结论 37

1.2.7建议 38

2可行性研究和市场调研 39

2.1初步的可行性研究 39

2.2初步的市场调研与经济分析 39

参考文献 42

2.3信息来源 42

2.5关于文献调研的考虑 44

2.4对已知文献的评价 44

2.6案例研究——可行性研究和市场评价 45

总述 45

参考文献 45

2.6.1 市场评价 46

2.6.1.1生产：世界范围 46

2.6.1.2生产：区域范围 46

2.6.1.3生产：国内范围 47

2.6.4澳大利亚的进出口 48

2.6.2目前和未来的价格 48

2.6.3需求 48

2.6.6产品价值和操作费用 49

2.6.6.1 固定投资 49

2.6.5生产规模 49

2.6.6.2操作费用 50

2.6.6.3大致的售价 50

2.6.7结论 51

2.6.8建议 52

3工艺选择、过程描述和设备清单 53

3.1工艺选择中的考虑 53

3.1.1 流程图——PFD和P ID 53

3.1.5过程数据 54

3.1.2反应器 54

3.1.4工艺条件 54

3.1.3产品纯度 54

3.1.8选择和折衷 55

3.1.7工艺评价和选择中的因素 55

3.1.6能量效率 55

3.1.9优化设计 56

3.1.10过程控制和仪表 56

参考文献 56

3.2过程描述 57

3.3准备设备列表 57

3.5安全问题和初步的HAZOP分析 59

3.4经验法则 59

参考文献 60

3.6案例研究——工艺选择和设备清单 60

总述 60

3.6.1邻苯二甲酸酐生产工艺的发展趋势 61

3.6.2原料 61

3.6.3过程配置 62

3.6.4详细的过程描述 62

3.6.5 LAR工艺的优势 64

3.6.8初步的设备设计 65

3.6.6 LEVH工艺的优势 65

3.6.7工艺选择 65

3.6.9设备清单 66

3.6.10结论 67

3.6.11对后续工作的建议 67

附录A初步的设备规格 68

4厂址考虑：厂址选择和厂区布局 74

4.1 厂址选择 74

4.1.1当地工业园区 74

4.1.2若干重要的因素 75

4.2 厂区布置 76

4.1.3因素的优先顺序 76

参考文献 76

4.2.1厂区布置策略 77

4.2.2影响厂区布置的因素 77

参考文献 78

4.3案例研究——厂址选择和厂区布置 79

总述 79

4.3.1背景和目标 80

4.3.2可能的厂址 80

4.3.2.3.Karratha 81

4.3.2.1 Kemerton 81

4.3.2.2 Geraldton 81

4.3.3倾向性的厂址和布局 82

4.3.2.4 Kwinana 82

4.3.4结论 86

4.3.5建议 86

5环境问题 88

5.1环境影响评价 88

5.2一般性考虑 89

5.3 EIA政策和范围 91

5.4 EIA报告 92

5.5澳大利亚 93

5.7美国 94

5.6英国 94

5.8 ISO 14000 95

5.9立法 96

参考文献 97

5.10案例研究——环境问题 98

总述 98

5.10.3废水排放 99

5.10.2废气排放 99

5.10.1 目的 99

5.10.4 固体废物 101

5.10.5过程的危险性 101

5.10.6意外泄漏和容器泄漏 102

5.10.7人身安全预防措施 104

5.10.8结论 104

5.10.9建议 105

6经济评价 106

6.1引言 106

6.2投资估算 107

6.2.1主要设备的费用 108

（Ⅰ）费用关联式 108

（Ⅱ）因数估算法 109

6.2.2模块费用 110

6.2.3辅助设施 111

6.3操作费用——固定成本和可变成本 111

6.3.1折旧 113

6.4赢利分析 114

6.4.3评价不同情况下的赢利状况 115

6.4.2投资收益率（ROI） 115

6.4.1 回收期 115

6.4.4经济评价和分析 116

6.4.5 不同项目的评价：DCF和NPV的使用 117

进行经济评价时工程师采用的方法 117

结语？ 117

参考文献 118

6.5案例研究——经济评价 120

总述 120

6.5.1背景和目标 120

6.5.3使用Lang因子法计算建厂费用 123

6.5.4从最近的建厂费用数据估算建厂费用 124

6.5.5生产成本 125

6.5.6赢利分析 126

6.5.7结论 127

6.5.8建议 128

7物料衡算和能量衡算 129

7.1准备物料衡算和能量衡算 129

参考文献 131

7.2初步的设备设计 131

7.3计算机辅助设计 132

参考文献 132

既然有了模拟软件包，我们还能做哪些设计工作？ 136

参考文献 137

7.4案例研究——物料和能量衡算以及公用工程 137

总述 137

7.4.1 内容和目标 138

7.4.2物料衡算 138

7.4.3能量衡算 149

7.4.4物料衡算和能量衡算的优化 151

7.4.5公用工程 154

7.4.7建议 155

7.4.6结论 155

8设计中的其他问题 156

8.1 能量集成和节约 156

8.2过程控制、仪器仪表和报警 160

8.3安全、健康和环境 163

参考文献 167

节能 167

过程控制 168

安全、健康和环境（包括损失预防和HAZOP） 168

总述 170

8.4案例研究——能量集成、管线规格、过程控制和P ID 170

8.4.1能量管理和集成 171

8.4.2管线规格 172

8.4.3控制和仪器仪表 173

8.4.4管线和仪表流程图（P＆ID） 174

8.4.5结论 179

8.4.6建议 179

第1章到第8章中案例研究部分的参考文献 179

评论 182

参考文献 182

9.1详细设备设计 187

第2篇详细设备设计 187

9详细设计阶段 187

9.1.1设备设计——求救！ 188

怎样开始设备设计 189

9.2标准和规范 191

9.3设计中的其他问题 191

参考文献 192

一般性的教科书 192

设计手册 193

概要 195

10案例研究——邻苯二甲酸酐反应器设计 195

第1部分化学工程设计 196

10.1总体设计策略 196

10.2设计基础 200

10.3设计参数 200

10.4设计判据 201

10.5化学工程设计方法 202

10.5.1催化剂性质 202

10.5.2动力学 203

10.5.3反应器模拟 204

10.5.4传热 205

10.5.5压降 205

10.6详细设计 206

10.6.1反应器构造 206

10.6.2冷却剂 206

10.6.3计算机模型 207

10.6.4壳程结构 211

10.6.5盐冷器 213

10.6.6盐循环泵 213

10.7.1反应器规格 217

10.7化学工程设计规格 217

10.7.2盐冷器规格 219

10.7.3盐循环泵规格 219

第2部分机械工程设计 220

10.8机械工程设计参数 220

10.9机械工程设计方法 220

10.9.1壳程设计 220

10.9.2支撑和地基 221

10.10建造材料 222

10.11 压力容器设计（AS1210） 223

10.12保温 226

10.13支撑和地基 227

10.14 费用 229

10.15机械工程说明书 230

第3部分操作问题 234

10.16 HAZOP分析 234

10.17过程的危险性 234

10.18安全 235

10.19可操作性 236

10.20环境问题 236

10.21控制和仪表 237

10.22.1 正常情况下的操作 239

10.22操作问题 239

10.22.2试车 240

10.22.3停车 241

10.22.4开车 242

10.22.5 常规维护 243

第4部分结论、建议和参考文献 245

10.23结论 245

化学工程设计 245

机械工程设计 246

操作问题 247

10.24建议 249

参考文献 249

附录B邻苯二甲酸酐反应器设计中的计算 252

B.1反应 252

B.2模拟计算中模型方程的推导 252

B.3管程换热系数 254

B.4壳程换热系数 255

B.5总换热系数（干净时） 256

B.6管数 256

B.8壳程压力降 257

B.7管程压力降 257

B.9盐冷器设计 258

B.10壳体设计（AS1210） 259

B.11管板设计 261

B.12反应器开口 262

B.13保护装置（AS1210） 263

B.14保温 264

B.15 支撑 265

B.16地基 268

附录C邻苯二甲酸酐反应器模拟计算的FORTRAN程序 270

附录D邻苯二甲酸酐反应器的危险与可操作性（HAZOP）分析 275

11案例研究——邻苯二甲酸酐后冷器设计 280

概要 280

第1部分化学工程设计 281

11.1一般性的设计考虑 281

11.2设计策略和判据 285

11.3初步的设计决策 286

11.3.1冷凝器类型 286

11.3.2冷却剂 287

11.4化学工程设计方法 289

11.4.1传热系数 289

11.4.3压降 291

11.4.2后冷器模拟计算 291

11.5详细设计 292

11.5.1一般性考虑 292

11.5.2模拟结果 292

11.5.3换热器结构 297

11.6化学工程设计说明 299

第2部分机械工程设计 301

11.7机械工程设计要求 301

11.8材料 301

11.9壳体尺寸 302

11.10保温 305

11.11支座和地基 306

11.12费用 308

11.13机械工程说明书 309

第3部分操作问题 312

11.14 HAZOF分析 312

11.15过程的危险性 312

11.16安全 313

11.17可操作性 314

11.18环境问题 315

11.19控制和仪表 316

11.20.1正常条件下的操作 318

11.20操作问题 318

11.20.2试车 319

11.20.3停车和开车 321

11.20.4常规维护 322

第4部分结论、建议和参考文献 324

11.21结论 324

化学工程设计 324

机械工程设计 325

操作问题 326

11.22—建议 327

参考文献 328

附录E邻苯二甲酸酐后冷器的设计计算 330

E.1后冷器的临时设计 330

E.2壳程错流面积 331

E.3压力降 332

E.4机械设计 333

E.5支座 335

E.6地基 336

附录F用于邻苯二甲酸酐后冷器模拟计算的FORTRAN程序 337

附录G邻苯二甲酸酐后冷器的HAZOP分析 345

最终评价 350