2020“东华科技-恒逸石化杯”第十四届全国大学生化工设计竞赛设计任务书

第十四届全国大学生化工设计竞赛的设计任务书发布了！请参赛同学和指导教师务必认真阅读任务书的具体条款，并用于指导参赛作品的编制。

祝同学们在竞赛过程中通过团队自主学习全面提升自己的综合素质，同时取得优异成绩！

全国大学生化工设计竞赛委员会

2020年3月3日

任务书内容如下：

近年来中国炼化一体化和煤（甲醇）制烯烃技术快速发展，乙烯产能持续扩大，生产过程中产生的碳五馏分随之迅猛增长，已经成为乙烯工业不可忽视的伴生资源。利用碳五馏分中不同组分生产精细化、多元化、高端化的化工产品，开拓产品应用领域，实现碳五资源（尤其是其中的碳五烷烃资源）的高值综合利用，是提高乙烯工业核心竞争力的重要途径。与此同时，中国大力推广发展清洁能源汽车，车用燃料油需求增量将大幅减少，使得碳五烷烃资源的能源化利用途径趋向收缩。在上述背景下，如何有效利用数量可观的碳五烷烃资源生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品，是化工科技界面临的一项具有挑战性的任务。

作为中国化工科技界将来的基础和栋梁，化工学子应该积极关注我国化学工业发展进程中的重大需求，综合运用所学的化学工程知识，遵循《中国制造2025》指出的发展方针，以创新驱动，坚持绿色发展，探索解决碳五烷烃的综合利用的先进解决方案。

一、 设计题目

为某大型化工企业设计一座分厂，以碳五烷烃为原料制备非燃料用途的化工产品。相对该领域的现有生产技术，要求技术提升达到《中国制造2025》中提出的绿色发展2025年指标。

二、 设计基础条件

1、原料

碳五烷烃来源及原料规格由参赛队根据资源调研结果自行确定。

2、 产品

产品结构及其技术规格由参赛队根据本队的市场规划自行拟订。

3、 生产规模

生产规模由参赛队根据本队的资源规划和市场规划以及国家的有关政策自行确定。

4、 安全要求

在设计中坚决贯彻安全第一的指导思想，从提高装置的本质安全性出发，尽量采用新的安全技术和安全设计方法。

5、 环境要求

尽量采取可行的清洁生产技术，从本质上减少对环境的不利影响，并对可能造成环境污染的副产物提出合理的处理方案。

6、 公用工程

与总厂公用工程系统集成。

三、工作内容及要求

1、 项目可行性论证

1) 建设意义

2) 建设规模

3) 技术方案

4) 与总厂或园区的系统集成方案

5) 厂址选择

6) 与社会及环境的和谐发展（包括安全、环保和资源利用）

7) 技术经济分析（包括落实《中国制造2025》中提出的绿色发展2020年指标的情况）

2、 工艺流程设计

1) 工艺方案选择及论证

2) 安全生产的保障措施

3) 先进单元过程技术的应用

4) 集成与节能技术的应用

5) 工艺流程计算机仿真设计

6) 绘制物料流程图和带控制点工艺流程图

7) 编制物料及热量平衡计算书

3、 设备选型及典型设备设计

1) 典型非标设备一反应器和塔器的工艺设计，编制计算说明书。

2) 典型标准设备一换热器的工艺选型设计，编制计算说明书。

3) 其他重要设备的工艺设计及选型说明。

4) 编制设备一览表。

4、 车间设备布置设计

选择至少一个主要工艺车间，进行车间布置设计：

1) 车间布置设计

2) 车间主要工艺管道配管设计

3) 绘制车间平面布置图

4) 绘制车间立面布置图

5) 运用三维工厂设计工具软件进行车间布置和主要工艺管道的配管设计

5、 装置总体布置设计

1) 对主要工艺车间、辅助车间、原料及产品储存区、中心控制室、分析化验室、行政管理及生活等辅助用房、设备检修区、三废处理区、安全生产设施、厂区内部道路等进行合理的布置，并对方案进行必要的说明。

2) 装置布置设计。

3) 绘制装置平面布置总图。

4) 运用三维工厂设计工具软件进行工厂布置设计。

6、 经济分析与评价基础数据

根据调研获得的经济数据（可以参考以下价格数据）对设计方案进行经济分析与评价：

1) 304不锈钢设备：18000元/吨。

2) 中低压（M4MPa）碳钢设备：6000元/吨。

3) 高压碳钢设备价格：9000元/吨。

4) 其它特殊不锈钢按市场调研数据定价。

5) 低压蒸汽（0.8MPa）：200元/吨。

6) 中压蒸汽（4MPa）：240元/吨。

7) 电：0.75元/千瓦时。

8) 工艺软水：10元/吨。

9) 冷却水：1元/吨。

10) 污水处理费:5元/吨（COD<500）。

11) 人工平均成本：10000元/月人（包括五险一金）。

7、参赛作品应提交的材料

7.1必须提交的基本材料

1) 项目可行性报告（篇幅控制在50页以内）。

2) 初步设计说明书（包括设备一览表、物料平衡表等各种相关表格）。

3) 典型设备（标准设备和非标设备）工艺设计计算说明书（若采用相关专业软件进行设备计算和分析，则必须同时提供计算结果和计算模型的源程序）。

4) 设计图集（包括PFD和PID图、车间设备平面和立面布置图、装置平面布置总图、主要设备工艺条件图）。

5) 工艺流程的模拟及流程优化计算结果和模拟源程序。

7.2计入作品评分的材料

1) 若进行危险性和可操作性（HAZOP）分析，请提供相关的文档（若采用专业软件实施，请提供能在该软件平台上打开的设计源文件）。

2) 若进行能量集成与节能技术运用，则提供相关的结果（若采用专业软件计算，请提供能在该软件平台上打开的设计源文件）。

3) 若采用专业软件进行过程成本的估算和经济分析评价，请提供能在该软件平台上打开的设计源文件。

4) 若采用专业软件进行容器类设备的结构设计，请提供能在该软件平台上打开的设计源文件。

5) 能在所采用的三维工厂设计工具软件平台上打开的车间布置和装置总体设计源文件。

注：

1、设计说明书均要求用MS-Word编辑，保存为DOCX和PDF格式。图纸用AutoCAD绘制，保存为AutoCAD 2004格式和PDF格式。计算机模拟和计算结果需提供可打开运行的相应软件存档文件。

2、如提交的基本材料缺项，则不能取得成功参赛资格。

3、凡是用专业软件完成的设计内容，都需提供相应专业软件的有关资料，并保证能在本队的便携计算机上正常运行，以便专项评委现场验证评审。