2018全国大学生化工设计竞赛-现代设计方法评审细则

1
资源利用（原料）方案创新（1.5分)
应用计算机过程模拟方法进行工艺流程设计(10分)
工艺流程的完整性与正确性(10分)
产品结构方案创新(1.5分)
应用Pinch 分析方法进行过程能量集成(2分)
设计标准及规范的正确应用(5分)反应技术创新(3分)分离技术创新(3分)过程节能降耗技术创新(2分)
应用计算机辅助设计软件绘制设计图纸(5分)
环境保护技术创新(2分)
应用三维建模方法进行设备布置或工厂外观的设计(2分)说明：评委可以调整技术创新性的单项分值，但每个单项得分必须≤6分，技术创新性总分必须≤15分。

评委姓名：
合计
合计(15)
合计（25）
合计(30)
合计(30)
新型过程设备的应用(2分)
应用三维工厂设计软件进行工厂整体模型（含设备布置和配管）设计(2分)
车间设备布置及工厂总体布局的合理性及规范性(7分)
设计说明书格式规范、内容完整性(10分)
应用计算机辅助设计软件进行过程设备的计算设计(4分)过程设备选型的合理性及和计算正确性(5分)
设计说明书表述清楚、语言文字正确性(5分)
控制策略与方案的合理性及与正确性(3分)设计图纸内容完整、绘图表达的正确性(10分)
设计图纸格式规范、布局合理性(5分)
备注
（队伍名称）
技术创新性
现代设计方法及工具应用
设计内容的正确、完整和规范程度
设计文档的编制质量。

2018年度学科竞赛奖、科技竞赛奖评选方案一、评选原则1、学科竞赛奖、科技竞赛奖均为了鼓励广大同学通过积极参与各类赛事，提高自身素质，为校争光。

2、学科竞赛奖分为三个等级，一等奖3000元/人，二等奖2000元/人，三等奖1000元/人；科技竞赛奖分为三个等级，一等奖3000元/人，二等奖2000元/人，三等奖1000元/人。

各个等级获奖人数按照当年参与竞赛的学生人数与获得奖励的质量确定。

总获奖人数不超过总参赛人数的60%，总奖励金额均不超过20万元。

3、评分原则说明：A、不能出现某同学获得多个不同低赛事、低等级的竞赛奖，累加后得分相对较高，甚至高于某单个高赛事的得分；B、不能出现某团队的成员在团队贡献上相对较低，但其单项得分与其他成员相同；C、某团队的同一作品获得同一级别同一类型赛事奖励，不得累加计算得分；D、同一名同学在同一时间同一赛事不同项目获奖或者获得多个奖项，取该名同学在该赛事中获得单项分数最高的奖项计算；E、本评选对象仅为在校本科生。

二、各指标分值确定1、影响因子学科竞赛和科技竞赛赛事的影响因子与赛事的等级和影响力有关，最高值为5分，以0.5分为刻度。

以下为各竞赛赛事的影响因子：科技竞赛2、等级分值等级分值与竞赛级别和获奖等级均有关，最高值为100分，以10分为刻度。

以下为各个等级的分值：3、作者排序作者排序只与团队参与竞赛的作者排序有关，如提供作者排序的奖项，第一作者值为1，以后按照0.01的分值递减，即第二作者值为0.99，第三为0.98……4、附加获得不同竞赛奖励的同学，在累加得分时，减去附加值，附加值计算为：50*（获得竞赛奖励次数-1），如某同学获得3项奖励，则附加值为50*（3-1）=100。

（因通常竞赛奖项单项得分不低于50分，故以50定为因子，若兼得竞赛奖项中出现单项得分低于50分，则该项在累加中不予计算）。

化工设计竞赛现代设计方法部分的说明现代设计方法在化工设计竞赛中发挥了重要的作用。

本文将对现代设计方法在化工设计竞赛中的应用进行说明。

现代设计方法是指基于数字化、智能化和系统化的设计方法。

在化工设计竞赛中，现代设计方法具有三个主要特点：高效性、创新性和可持续性。

首先，现代设计方法在化工设计竞赛中具有高效性。

传统的设计方法通常是基于经验和试验的，耗费时间和资源。

而现代设计方法通过借助计算机软件和模拟工具，可以快速实现设计方案的建模、分析和优化。

例如，利用计算机辅助设计软件进行流程模拟和热力学计算，可以在短时间内得出多种设计方案，并通过对比分析选取最优方案。

这大大提高了设计效率，使得选手能够在有限的时间内完成设计任务。

其次，现代设计方法在化工设计竞赛中具有创新性。

现代设计方法倡导从整体上对设计问题进行分析，并通过系统化的思维方式，实现全局优化。

例如，通过使用多目标优化算法，可以在综合考虑安全性、环保性、经济性等多个指标的情况下，找到最佳的设计方案。

另外，现代设计方法还鼓励选手从多个领域中借鉴思想和技术，提高设计的创新性。

例如，可以借鉴其他行业的设计理念和技术，将其应用到化工设计中，从而获得独特的设计方案。

这些创新性的设计方案将在竞赛中得到高分。

最后，现代设计方法在化工设计竞赛中具有可持续性。

可持续发展已成为全球关注的热点话题，也是化工设计中的一个重要考虑因素。

现代设计方法强调对资源的合理利用和环境的友好性。

例如，可以利用先进的能量回收设备，实现废热的回收利用；可以采用绿色工艺，在减少废气和废水的排放的同时，提高产品的质量。

通过运用现代设计方法，选手可以开发出符合可持续发展要求的设计方案，展示他们对可持续发展的认识和实践。

总之，现代设计方法在化工设计竞赛中扮演着重要的角色。

其高效性、创新性和可持续性使得选手能够快速得到最优设计方案，并在竞赛中展现出自己的实力。

因此，在化工设计竞赛中，选手应该积极运用现代设计方法，不断提升自己的设计水平，为可持续发展做出贡献。

关于举行衢州学院第七届大学生化工设计竞赛暨2018年浙江省第十二届大学生化工设计竞赛选拔赛的通知为了多方面培养大学生的创新思维和实际动手能力，培养团队精神，增强大学生的工程设计与实践能力，丰富校园学术氛围，促进衢州学院在校大学生相互交流与学习，经研究决定于2017年11月~2018年1月举行衢州学院第七届大学生化工设计竞赛。

具体事项通知如下：一、组织机构主办单位：衢州学院教务处承办单位：衢州学院化学与材料工程学院竞赛组委会组长：竞赛组委会成员：二、竞赛题目竞赛题目：以乙烯为原料合成某有机化学产品的工艺设计竞赛内容：项目可行性论证，设计说明书（包括项目可行性论证）、工艺流程设计、设备选型及典型设备设计、车间设备布置设计、工厂总体布置设计（选作，不作要求）、经济分析与评价（选作，不作要求）、主要考查设计软件的应用。

三、参赛对象和形式参赛者为衢州学院全日制在校本科生。

以团队形式参赛，每队五人，设队长一人。

鼓励多学科联合组队。

四、竞赛要求（一）参赛要求(1)每位学生只允许参加一支参赛队。

接到准赛通知后如有队员因故退出，最多允许替换或缺席一名队员参赛，否则作弃权处理。

(2)参赛队伍根据竞赛命题和要求，独立完成方案设计，提交设计作品的电子文档和书面文档，参加初赛。

设计工作必须由参赛队员完成，每支参赛队只能提交一份作品。

(3)竞赛分为初赛和决赛两个阶段。

初赛作品经评审委员会评审，甄选进入决赛的6支参赛队伍。

(4)决赛将于2018年1月初举行，具体时间另行通知。

决赛阶段的参赛队伍进行口头报告和现场答辩，由评审委员会和参赛队代表评选获奖队伍。

(5)各参赛队伍必须在规定时间内提交参赛作品，并在指定的时间和地点参加报告会，缺席者作自动放弃处理。

（二）提交材料——设计说明书编制对设计内容汇总，按正规格式编写《设计说明书》，项目可行性论证内容可以直接在该说明书中体现。

做了具体设计的内容可详细一些，未做具体设计的内容可简略，但要保持格式正确完整。

“设计文档质量”专项评审评分实施细则一、可行性报告（6分）参照的编制办法是中国石油和化学工业联合会发布的《化工投资项目可行性研究报告编制办法》（2012年修订版）（中石化联产发[2012]115号）（以下简称“编制办法”）。

1.建设规模及产品方案（1分）参考《编制办法》第3章（第15页）1.1产业政策等符合性分析（0.3分）1.1.1 产业政策符合性分析，+0.1分。

标准写法是：“本项目符合《产业结构调整指导目录（2011年本）》（修正）中的第x类第x项****第x条‘*******’”或者“本项目未列入《产业结构调整指导目录（2011年本）》（修正）中的限制类或淘汰类”。

此判断必须有，没有则不得分。

参考的判据是《产业结构调整指导目录（2011年本）》（修正）或者《外商投资产业指导目录（2011年修订）》等。

1.1.2 行业准入符合性分析，+0.1分如果没有相应的行业准入政策，需说明，否则不得分。

1.1.3 所在地或园区发展规划符合性分析，+0.1分如果没有相应的发展规划，需说明，否则不得分。

1.2建设规模和产品方案的选择和比较（0.7分）1.2.1 列出了建设规模，+0.2分1.2.2 列出了主要产品，+0.2分1.2.3 列出了主要副产品，+0.1分。

如果没有副产品需说明，否则不得分。

1.2.4 进行了建设规模（或产品方案）多方案（至少两个）比选的，+0.2分，没有进行比选的则不得分。

2.原料需求清单及来源（1分）参考《编制办法》第5.1章节（第26页）2.1列出了主要原料，+0.2分，及其用量，+0.1分2.2列出了辅助原料，+0.1分，及其用量，+0.1分2.3列出了主要原料来源，+0.2分。

需要进行分析，没有分析的，-0.1分2.4列出了辅助原料来源，+0.1分2.5列出了原料的运输方式，+0.2分如果仅列出了《编制办法》中的表5.1-1，则可以得0.9分。

表中的“包装要求”不要求。

表5.1-1 主要原材料、辅助材料、燃料来源表3.公用工程需求表（1分）参考《编制办法》第5.4章节（第27页），参见表5.4-1。

全国⼤学⽣化⼯设计⼤赛全国⼤学⽣化⼯设计竞赛——答辩队际评分表总分：队长签名：⽇期：全国⼤学⽣化⼯设计竞赛——答辩评委评分表总分：评委签名：⽇期：“⼯程图纸质量”专项评审评分实施细则强调：1、⽆论使⽤哪个版本的AutoCAD制图，提交的AutoCAD图纸必须保存为2004版格式。

2、AutoCAD图纸的⽂字式样使⽤国标汉字⼤字体：gbcbig.shx。

⼀、格式规范性（4分）1.PFD 1分1.1图框1.1.1有图框+ 0.1分1.1.2图框符合以下要求+0.1分图框尺⼨的控制按照以下标准进⾏（GB/T 14689-2008 技术制图图纸幅⾯和格式）：1.2标题栏1.2.1 有标题栏+0.1分。

1.2.2 有项⽬名称+0.1分。

1.2.3 有竞赛队名称、项⽬设计设计、审核由不同⼈员承担+0.1分。

1.3图标（设备图例等）正确+0.2分1.4图线+0.1分图线宽度参照《化⼯⼯艺设计施⼯图内容和深度统⼀规定》（HG/T20519-2009）中第15页表6.1.3的要求执⾏。

1.5⽂字⾼度+0.2分⽂字⾼度参照《化⼯⼯艺设计施⼯图内容和深度统⼀规定》（HG/T 20519-2009）中第16页表6.2.2的要求执⾏。

（由于标题栏的⼤⼩暂时未做要求，因此对标题栏内的⽂字⾼度暂不作要求。

PFD图中的物流表也不做字⾼具体要求，适中即可，不能太⼤或太⼩。

⽂字⾼度要求与图纸匹配，适中。

）2.P&ID 1分2.1图框0.2分评分标准详见“1.1图框”章节。

2.2标题栏0.3分评分标准详见“1.2标题栏”章节。

2.3图幅+0.1分评分标准：⼀般采⽤A1图框，内容⽐较少采⽤A2图框。

2.4图标（设备图例等）正确+0.2分2.5图线0.1分评分标准详见“1.4图线⽤法及图线宽度符合要求”章节。

2.6⽂字⾼度0.1分评分标准详见“1.5⽂字⾼度”章节。

3.车间设备布置图1分3.1图框0.2分评分标准详见“1.1图框”章节。

全国大学生化工设计大赛流程一、参赛对象和形式1．参赛者为全日制在校本科生，以团队形式参赛。

每支参赛团队由同一所学校的5 人组成，设队长1 人。

每位学生只允许参加一支团队，鼓励学生多学科组队参赛。

2．参赛团队根据竞赛设计任务书的命题和要求完成设计，按时提交设计作品的电子文档，参加赛区预赛。

设计工作必须由本队参赛成员独力完成，不允许外人代工和抄袭外队作品。

每支参赛团队只能提交一份作品。

3．竞赛分为预赛和决赛两个阶段。

预赛分华东、华南、西北、华北、华中、东北、西南共七个赛区进行，参赛作品经赛区预赛评审委员会初审，遴选出各赛区的优秀作品参加赛区决赛。

各赛区决赛由赛区评审委员会评选获赛区奖作品，并确定代表本赛区参加全国总决赛的团队。

4．全国总决赛将在辽宁省大连市XXXX大学举行，参赛团队需要提交决赛设计作品的电子文档并进行口头报告和现场答辩，由总决赛评审委员会评选获奖队伍。

5．各参赛团队必须在规定时间内提交参赛作品，并在指定的时间和地点参加报告会，缺席者作自动放弃处理。

二、竞赛日程1．报名组队报名时间为3 月1 日～3 月31 日，请报名参赛的团队登录全国大学生化工设计竞赛网站，在线填写报名表。

获准参赛的团队名单将在竞赛网站上公布，并通过电子邮件通知参赛团队。

团队有队员因故退出时，最多允许替换2名队员或缺席1 名队员参赛，否则作弃权处理。

2．竞赛题目竞赛题目及参赛作品要求公布在《2024 年第十八届全国大学生化工设计竞赛设计任务书》中，参赛团队可在大学生化工设计竞赛网站的“通知公告”栏目中下载。

3．实施设计自获准参赛日至7 月20 日为参赛团队实施设计、完成初赛作品的工作时间。

自8 月10 日至8 月15 日为全国总决赛团队修改、完成决赛作品的工作时间。

4．提交预赛作品将预赛作品相关文件于7 月20 日前按照《提交作品指南》（届时在竞赛网站上公布）的指示上传到指定的云储存上。

按设计任务书要求提供完整材料的作品，方视为合格参赛作品。

全国大学生化工设计竞赛至今已举办了七届，逐渐成为了一项影响广泛，受到全国高等院校化工及相关专业本科层次学生极大关注的赛事，竞赛的举办极大的激发了本专业学生学习专业知识和专业相关先进工具软件的热情。

竞赛组委会吴嘉老师在多种场合不断强调竞赛的作品是这些参加化工设计竞赛的同学而不是作品本身，个人深以为是。

大赛组委会认为竞赛作品中是创新型和规范性并重的，但作为二本院校，本设计工作流程指南则更侧重于规范性上，当然由于规范性中对应的一系列标准规范众多，对未有设计院工作经验的竞赛指导老师和同学而言，这个要求也太高了，因此，工作流程旨在讲述更为一般的工作先后次序上。

如果把作品设计看做一项工程，个人把工程的理解为“工作流程化”，何为工作流程化呢，就是要确定工作需要经过哪些流程，各个流程的先后顺序，各个流程的任务、手段及目标结果。

如此，作品的完成才可能有序、按计划完成，完成的作品才可能成为一个有机的整体。

第一步，根据竞赛官方指南，确定产品的种类、规格及产量历届竞赛中，都是规定原料，而不规定产品，这样就保证了作品的丰富性。

就产品的初步种类选择来说，应不存在哪个产品比另一个产品一定更优的说法，此阶段中，只要保证产品有市场需求和较好的市场前景，非国家产业政策限制生产的产品，都可以选（就做选择来说，选择不是判断，没有对错之分，只有合适与否，通常，选择不能由第三方替代你做出，而这也正是做选择的难处。

）在产品的规格的确定上，大多根据其下游客户的需求来定即可。

而在产量的确定上，则需要给出更详实的国际国内供需数据及产品结构数据。

之后根据目标市场及原料供应等情况，确定具体厂址。

以今年的竞赛题目“为某一石化/煤化总厂设计一座丙烯制基本有机化工原料的合成分厂”为例，竞赛队伍在此环节出现的问题有a）产品种类选择错误，题目明确要求产品为基本有机化工原料，在华东区决赛队伍中却有选择乙丙橡胶为产品的；b）大部分队伍有说明产品的目标用途，但明确标识产品的规格的队伍寥寥无几；c）产量的确定应先于厂址的选择，根据总厂的原料供应量来确定产品量的说法存在逻辑上的错误。

2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛鄂尔多斯中天合创醋酸乙烯分厂年产20万吨VAC项目现代设计方法评阅索引天津大学仁爱学院Green Chem团队指导老师：李真王凯伟目录第一章计算机辅助过程设计 (1)1.1过程仿真设计模型 (1)1.2反应器设计模型 (2)1.3分离过程设计 (3)1.4过程热集成 (3)第二章计算机辅助设备设计 (4)2.1对换热器进行详细设计 (4)2.2对塔设备进行详细设计 (4)第三章计算机辅助工厂设计 (6)3.1车间设备布置三维设计 (6)3.2三维配管设计 (6)3.3工厂三维模型设计 (6)第一章计算机辅助过程设计1.1过程仿真设计模型1.1.1全流程正确运行全流程模拟，公用工程在除工艺流股间换热器之外的换热器中均做了设置处理，包括塔顶冷凝器和塔底再沸器。

流程中包含了多股循环物流和多个工艺流股间换热器，全流程正确运行无错误和警告。

全流程模拟（加换热网络、公用工程）如图1-1所示。

图1-1全流程模拟（加换热网络、公用工程）1.1.2分区流程正确运行全流程划分成单元进行分段流程模拟，各段都包含了循环物流和工艺流股间换热器，分段流程正确运行无错误和警告。

分段流程模拟如图1-2所示。

图1-2分段流程模拟1.2反应器设计模型1.2.1速率模型反应器主要的反应工序均采用速率模型反应器进行模拟，其中的主反应均使用反应速率模型。

1.2.2速率模型来源合理对于甲醇、一氧化碳合成醋酸反应，本团队采用平推流反应器模型RPlug进行模拟，动力学数据来自文献[Nowicki L,Ledakowicz S,Zarzycki R.Kinetics of rhodium-catalyzed methanol carbonylation[J].Industrial&Engineering Chemistry Research,1992,31(11):2472-2475.]。

2018 “东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书在人们对全球气候变化和环境问题高度关注的背景下，众多工业化国家提出了大力发展清洁能源汽车、从源头上控制和消除“传统燃油汽车尾气污染”的解决方案，部分国家甚至制订了停用传统燃油汽车的时间表。

中国作为积极倡导和参与全球环境治理的负责任大国，在发展清洁能源汽车领域已走在了世界前列，在大力推广新能源汽车的同时，也采取了有效措施改进现有燃油汽车的排放问题，其中之一即是于 2020 年在前全国推广使用乙醇汽油。

车用能源的上述变化，给化工界提出了一个重大资源利用课题：在车用燃料油和燃料油添加剂需求量大幅减少的情况下，如何有效地利用石油和石油加工产物中的相关馏分资源。

对于我国而言， 2020 年前石油化工界必须面对一个问题：当推广应用乙醇汽油而不再需要甲基叔丁基醚（ MTBE）类的辛烷值添加剂后，如何利用（ MTBE的原料）异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品。

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先进技术，探讨适合我国国情的解决方案。

一、设计题目为某大型石化综合企业设计一座分厂，以异丁烯为原料生产非燃料油用途的有机化工产品。

二、设计基础条件1、原料异丁烯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）与工业园区或污染源企业的系统集成方案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——反应器和塔器的工艺设计，编制计算说明书。

“现代设计方法”专项评审评分实施细则一、计算机辅助过程设计（7分）1.过程仿真设计模型（4分）1.1 全流程正确运行（得4分）1.1.1全流程模拟，公用工程在换热器中设置处理，包含了循环物流和工艺流股间换热器，正确运行无错误和警告，得满4分。

1.1.2全流程模拟，公用工程未在换热器中设置处理，扣0.1分。

1.1.3全流程模拟，部分循环物流未能连通，扣0.1分。

1.1.4 全流程模拟，循环物流未能连通，扣0.2分。

1.1.5全流程模拟，未完整包含工艺流股间换热器，扣0.1分。

1.1.6全流程模拟，未包含工艺流股间换热器，扣0.2分。

1.2分区流程正确运行（得3分）1.2.1 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，公用工程在换热器中设置处理，各段都包含了循环物流和工艺流股间换热器，正确运行无错误和警告，得满3分。

1.2.2 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，公用工程未在换热器中设置处理，扣0.1分。

1.2.3 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，部分循环物流未能连通，扣0.1分。

1.2.4 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，循环物流未能连通，扣0.2分。

1.2.5 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，未完整包含工艺流股间换热器，扣0.1分。

1.2.6 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，未包含工艺流股间换热器，扣0.2分。

1.3 运行通过有警告（得2分）1.3.1 全流程模拟，运行通过，物性部分有警告，得满2分。

1.3.2 全流程模拟，运行通过，模拟部分有警告，扣0.1分。

1.3.3 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，运行通过，物性部分有警告，扣0.2分。

1.3.4 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，运行通过，模拟部分有警告，扣0.3分。

1.4 运行通过有错误（得1分）1.4.1 全流程模拟，运行通过，有错误，得满1分。

1.4.2 全流程划分成车间或工序进行分段流程模拟，运行通过，有错误，扣0.2分。

2018 “东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书在人们对全球气候变化和环境问题高度关注的背景下，众多工业化国家提出了大力发展清洁能源汽车、从源头上控制和消除“传统燃油汽车尾气污染”的解决方案，部分国家甚至制订了停用传统燃油汽车的时间表。

中国作为积极倡导和参与全球环境治理的负责任大国，在发展清洁能源汽车领域已走在了世界前列，在大力推广新能源汽车的同时，也采取了有效措施改进现有燃油汽车的排放问题，其中之一即是于 2020 年在前全国推广使用乙醇汽油。

车用能源的上述变化，给化工界提出了一个重大资源利用课题：在车用燃料油和燃料油添加剂需求量大幅减少的情况下，如何有效地利用石油和石油加工产物中的相关馏分资源。

对于我国而言， 2020 年前石油化工界必须面对一个问题：当推广应用乙醇汽油而不再需要甲基叔丁基醚（ MTBE）类的辛烷值添加剂后，如何利用（ MTBE的原料）异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品。

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先进技术，探讨适合我国国情的解决方案。

一、设计题目为某大型石化综合企业设计一座分厂，以异丁烯为原料生产非燃料油用途的有机化工产品。

二、设计基础条件1、原料异丁烯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）与工业园区或污染源企业的系统集成方案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——反应器和塔器的工艺设计，编制计算说明书。

全国化工设计大赛全国化工设计大赛近年来，化工行业在我国的经济发展中扮演着重要的角色。

为了促进创新和技术进步，全国化工设计大赛应运而生。

该比赛旨在鼓励学生和专业人士运用化工知识，提出解决实际问题的设计方案，并推动化工领域的发展与进步。

本届化工设计大赛分为个人赛和团队赛两个组别。

个人赛适用于独立思考和解决问题的能力优秀的参赛者，而团队赛更加注重合作与协作精神。

参赛者需要提交详细的设计方案，并通过评审委员会的初步筛选才能进入决赛。

在设计方案中，参赛者需要描述所选择的问题、分析问题存在的原因，并提出可行的解决方案。

方案应充分考虑可持续性、经济性和环保性，确保设计方案在实施过程中可以最大限度地减少资源消耗和环境污染。

同时，方案的可行性和应用性也需要得到充分的论证。

除了设计方案的描述，参赛者还需要提交相应的图纸、实验数据和模拟结果等相关数据和材料。

这些数据和材料需要能够清晰地展示设计方案的可行性，并能够帮助评审委员会评估方案的优劣。

在决赛中，参赛者将有机会展示他们的设计方案，并作出口头陈述。

评审委员会将根据方案的创新性、技术含量、可行性和实用性进行综合评估，并最终选出获奖者。

获奖者将获得丰厚的奖金和荣誉，并有机会将他们的设计方案应用于实际生产中。

全国化工设计大赛的举办为化工行业的发展提供了重要的平台。

通过这样的比赛，我们能够发现和培养优秀的人才，促进创新和技术进步，并推动化工领域的可持续发展。

希望通过全国化工设计大赛，我们能够汇聚全国化工领域的智慧和力量，为我国化工行业的发展做出更大的贡献。

让我们共同努力，为实现更高质量、更可持续的化工发展而奋斗！。

一、计算机辅助过程设计1.流程模拟设计1.1 全流程正确运行全流程模拟，公用工程在除工艺流股间换热器之外的换热器中均做了设置处理，包括塔顶冷凝器和塔底再沸器。

流程中包含了多股循环物流和多个工艺流股间换热器，全流程正确运行无错误和警告。

全流程模拟（加换热网络、公用工程）如图 1-1 所示。

图1-1 全流程模拟1.2 分区流程正确运行全流程划分成单元进行分段流程模拟，各段都包含了循环物流和工艺流股间换热器，分段流程正确运行无错误和警告。

分段流程模拟如图1-2 所示。

图1-2 分段流程模拟2. 反应器设计模型2.1 速率模型反应器主要的反应工序均采用速率模型反应器进行模拟，其中的主反应均使用反应速率模型。

2.2 速率模型来源合理对于乙烯、醋酸、氧气合成醋酸乙烯反应，本团队采用平推流反应器模型 RPlug 进行模拟，动力学数据来自文献《乙烯催化氧乙酰化反应研究Ⅰ催化剂的评价和动力学》。

在反应器设计说明书中有原理说明，最终达到的单程转化率与文献相近。

3. 分离过程设计3.1 用精确计算模型 NRTL NRTL-HOC模拟过程中，精馏、吸收中均使用平衡级模型计算。

醋酸乙烯精制单元选用了NRTL相平衡模型体系。

3.2 进行参数优化本团队对精馏塔的总板数（填料高度）、加料板位置、回流比进行了优化。

4. 过程热集成4.1 用夹点技术分析过程本团队将换热流股输入 Aspen Energy Analyzer 中进行分析，得到了全流程的实施热集成前后的过程组合曲线图，分析了夹点温度与能耗成本和装置成本的关系，并以此为依据确定了最小传热温差为10℃。

本团队在文档中完整展示了换热网络的计算过程和比较方案。

4.2 用夹点分析结果对工艺流程进行优化设计根据夹点分析，我们对得到的换热网络进行优化设计，通过去除回路、合并较小换热器，以及去除距离太远的换热器后，得到了优化后的换热网络，并将换热网络在最终的模拟流程中应用。

换热网络设计源文件在“\吉林化工学院-Top Way\东北赛区-吉林化工学院-Top Way\1-设计源文件\2.换热网络设计-Aspen Energy Analyzer V9.0 源文件”。

化工设计大赛流程1.主题确定：首先，组织方确定比赛的主题和目标，可以是一些特定的化工问题或挑战。

主题的选取应当具有科学性和实际应用价值。

2.组建团队：参赛者需要自行组建一个团队，来共同完成方案设计和实验验证等任务。

团队成员之间需要有良好的协作能力和分工合作。

3.研究背景：团队成员需要对所选主题进行深入研究，了解相关的理论知识和已有的研究成果。

同时，需要对问题的背景、影响因素和解决方法有一个全面的了解。

4.方案设计：基于对背景的了解，团队成员需要提出一个创新的解决方案。

方案可以包括反应工艺、设备设计、分离技术、能源利用等方面的内容。

方案的设计应当基于科学的原理和已有的实验数据，同时注重可行性和经济性。

5.实验验证：团队成员需要根据设计方案进行实验验证。

实验可以包括实验室小试、模拟实验和工业试验等不同层次的验证。

实验的目标是验证方案的可行性和有效性，同时获取实验数据和参数。

6.技术报告撰写：团队成员需要根据实验结果和设计方案撰写一份技术报告。

报告应当包括背景、目标、理论分析、实验设计、结果分析和结论等内容。

同时，应当注意报告的逻辑性和清晰性。

7.评分和比赛：比赛组织方将邀请专家对参赛团队的技术报告进行评分。

评分标准通常包括创新性、科学性、实用性和经济性等方面。

根据评分结果，组织方将公布获奖名单和颁发奖项。

总而言之，化工设计大赛的流程是从主题确定到团队组建、研究背景、方案设计、实验验证、技术报告撰写和评分比赛的过程。

通过这一过程，参赛者能够培养科研和工程实践能力，提高对化工问题的认识和解决能力。

同时，化工设计大赛也有助于促进创新思维和交流合作。