Chemical Process Design
Institute of Chemical Engineering
Process Diagram
工艺流程图设计的基本步骤
1. 作工艺流程草图或示意图（方框图）
2. 作工艺物料流程图（物料衡算图）PFD
3. 作带控制点的工艺流程图 PID
Introduction to Chemical Process Design
“Got a few problems going
from lab-scale up
to full-scale commercial”
Equipment Description
C-101 Feed Air Compressor
E-101 Reactor Preheater
E-102 Condenser
E-103 Reboiler
E-104 Condenser
E-105 Reboiler
E-106 Condenser
P-101A/B Water Pump
P-102A/B Reflux Pump
P-103A/B Reflux Pump
R-101 Packed Bed Reactor
T-101 Acrolein Absorber
T-102 Water Distillation Tower
T-103 Propylene Distillation Tower
T-104 Acrolein Distillation Tower
V-101 Reflux Vessel
V-102 Reflux Vessel
V-103 Reflux Vessel
Propylene (Stream 2), steam (Stream 4),and compressed air (Stream 6) are
mixed and heated to 150 ºC. The resultant stream (Stream 8) is sent to a
catalytic packed bed reactor where propylene and oxygen react to form
acrolein. The reactor effluent is quickly quenched to 50 ºC with deionized
water (Stream 13) to avoid further homogeneous oxidation reactions.
Stream 12 is then sent to an absorber, T-101, where it is scrubbed with
water and acrolein is recovered in the bottoms (Stream 15). The off gas,
Stream 14, is sent to an incinerator for combustion.
Stream 15 is then distilled in T-102 to separate acrolein and propylene from
water and acrylic acid. The bottoms (Stream16) consisting of wastewater
and acrylic acid are sent to waste treatment. The distillate (Stream 17) is
sent to T-103 where propylene is separated from acrolein and the remaining
water in the system. The distillate from T-103, contains % propylene.
The possibility of recycling this stream can be investigated. The bottoms
(Stream 19) is then sent to T-104 where acrolein is separated from water.
Stream 21 is sent to waste treatment, and the distillate (Stream 20) consists
of 98% pure acrolein.
初步设计（Preliminary Design）
施工图设计
Detailed Design
M01
V02
V03
P01
P02
P03
R01
R02
E01
V02 P01 M01 V03 P02 R01 E01 P03 R02
环己酮肟中间槽 环己酮肟进料泵 混合器 环己酮肟溶解槽 循环泵 反应器 冷却器 循环泵 熟化反应器
V02 P01 M01 V03 P02 R01 E01 P03 R02
环己酮肟中间槽 环己酮肟进料泵 混合器 环己酮肟溶解槽 循环泵 反应器 冷却器 循环泵 熟化反应器
正己烷
蒸汽
P-03
FIC
LIC
TIC
FIC
P-01
P-02
CW
E01
R02
R01
V03
V02
CWR
07
06
01
02
05
03
04
M01
07
正己烷
正己烷
蒸汽
环己酮肟
酸团
R03
阀 组
第五章
化工工艺流程设计
概 述
工艺方案流程图
物料流程图
带控制点的工艺流程图
第五章 化工工艺流程设计
一. 工艺流程设计的目的和任务
目的：用图解形式来表达整个生产工艺过程
任务：（1）确定生产工艺流程中各个过程的
具体内容、顺序和组织形式。
（2）绘制工艺流程图。
概 述
工艺流程图是用来表达化工生产工艺流程的设计文件
工
艺
流
程
图
方案流程图
物料流程图
施工流程图
（带控制点的工艺流程图）
这几种图由于要求不同，其内容和表达的重点也不一致，
但彼此之间却有着密切的联系。
在工艺路线选定后，进行概念性
设计时完成，不编入设计文件
在初步设计阶段，完成物料衡算
时绘制
在方案流程图的基础上绘制的内
容较为详细的一种工艺流程图
作用：表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，及所使
用的设备和机器。用于设计开始时的工艺方案的讨论，也可
作为施工流程图的设计基础。
内容：
①设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；
用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。
②工艺流程——用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品
或半成品的工艺流程。
方案流程图
方案流程图的作用及内容
方案流程图
设备设备
设备位号设备位号
工艺流程工艺流程
线线
用文字表明用文字表明
流程情况流程情况
某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图
方案流程图
方案流程图的画法
按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右地展开画
在一个平面上，并加以必要的标注和说明。
设备画法 设备位号及名称的注写 工艺流程线的画法
用细实线画出设
备的大概轮廓和
示意图，一般不
按比例，但应保
持它们的相对大
小。
V 0 4 0 8 A
真 空 受 槽
车间或工段号
设备分类号设备分类号
设备序号设备序号
相同设备的序号相同设备的序号
设备名称设备名称
用粗实线来绘制主
要物料的工艺流程
线，用箭头标明物
料的流向，并在流
程线的起始和终了
位置注明物料的名
称、来源或去向。
a）管道相连 b）管道交叉
物料流程图
物料流程图是在方案流程图的基础上，用图形与表格相结
合的形式，反映设计中物料衡算和热量衡算结果的图样。
在方案流程图上增加以下内容：
在设备位号及名称的下方加注设备特性数据或参数。
如：换热设备的换热面积；
塔设备的直径、高度；
贮罐的容积；
机器的型号等。
在流程的起始处以及使物料产生变化的设备后，列表注明
物料变化前后其组分的名称、流量（kg/h）、摩尔分数（%）
等参数及各项的总和，实际书写项目依具体情况而定。
表格线和指引线都用细实线绘制。
物料流程图（PFD）
物料变化前后物料变化前后
设备特性数据设备特性数据
或参数或参数
带控制点的工艺流程图
施工流程图的内容：
设备示意图：带接管口的设备示意图，注写设备位号及名
称；
管道流程线：带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测
流量及分析点等）的管道流程线，注写管道代号；
对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明；
标题栏。
带控制点的工艺流程图也称施工流程图，是在方案流程图的
基础上绘制的内容较为详尽的一种工艺流程图。
是设计、绘制设备布置图和管道布置图的基础，又是施工安
装和生产操作时的主要参考依据。
在施工流程图中应把生产中涉及的所有设备、管道、阀门
以及各种仪表控制点等都画出。
设备示意图设备示意图
管道流程线管道流程线
设备位号设备位号
管道代号管道代号
阀门阀门
仪表仪表
带控制点的工艺流程图
设备的画法与标注
在施工流程图中，设备的画法与方案流程图基本相同。
与方案流程图不同的是：对于两个或两个以上的相同设
备一般应全部画出。
施工流程图中每个工艺设备都应编写设备位号并注写设备
名称。与方案流程图中的设备位号应该保持一致。
当一个系统中包括两个或两个以上完全相同的局部系统
时，可以只画出一个系统的流程，其他系统用双点画线的
方框表示，在框内注明系统名称及其编号。
带控制点的工艺流程图
细实线
～ mm
中粗线
～ mm
粗实线
～ mm
喷淋管伴热（冷）管道
同心异
径管
管线宽度与其相接
的新管线宽度相同原有管线
柔性管气动信号线
翅片管电动信号线
仪表管道
管道隔
热层
引线、设备、管
件、阀门、仪表
等图例
夹套管其他物料管道
电伴热
管道
主要物料管道
名称图例名称 图例
管道流程线的画法及标注
带控制点的工艺流程图
管道流程线要用水平和垂直线表示，注意避免穿过设备或
使管道交叉，在不可避免时，则将其中一管道断开一段，管
道转弯处一般画成直角。
(a) 管道相连 (b) 管道交叉
管道流程线上应用箭头表示物料的流向。
图中的管道与其他图纸有关时，应将其端点绘制在图的左
方或右方，并用空心箭头标出物料的流向（进或出），在空
心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来
或去的设备位号或管道号或仪表位号。
进 出
带控制点的工艺流程图
施工流程图中的每条管道都要标注管道代号。
横向管道的管道代号注写在管道线的上方;
竖向管道则注写在管道线左侧，字头向左。
工段号按工程规工段号按工程规
定填写，采用两定填写，采用两
位数字，从位数字，从0101开开
始，至始，至9999为止为止
管段序号
工段号
物料代号
VE 04 01——32× B
管路外径
壁厚
管道材料代号
管段序号采用两
位数字，从01开
始，至99为止，
相同类别的物料
在同一主项内以
流向先后为序，
顺序编号
隔热或隔音的功能
管路的使用温度范围
管道等级代号
CW0401——32×—C 6
管道尺寸一般
标注公称通径，
以mm为单位，
注数字，不注
单位
带控制点的工艺流程图
阀门等管件的画法与标注
管道上的管道附件有阀门、管接头、异径管接头、弯头、三通、四通、管道上的管道附件有阀门、管接头、异径管接头、弯头、三通、四通、
法兰、盲板等。法兰、盲板等。这些管件可以使管道改换方向、变化口径，可以连通和分这些管件可以使管道改换方向、变化口径，可以连通和分
流以及调节和切换管道中的流体。流以及调节和切换管道中的流体。
截止阀截止阀 闸阀闸阀 球阀球阀 直流截止阀直流截止阀
螺纹管帽螺纹管帽 管端盲板管端盲板 管帽管帽 法兰连接法兰连接 管端法兰管端法兰((盖盖)) 鹤管鹤管
三通截止阀三通截止阀 三通球阀三通球阀 四通球阀四通球阀 四通旋塞阀四通旋塞阀
带控制点的工艺流程图
阀门等管件的画法与标注
在施工流程图中，管道附件用细实线按规定的符号在相应
处画出。阀门图形符号尺寸一般为长为6 mm，宽为3 mm或长
为8 mm，宽为4 mm。
为了安装和检修等目的所加的法兰、螺纹连接件等也应在
施工流程图中画出。
管道上的阀门、管件要按需要进行标注。当它们的公称直
径同所在管道通径不同时，要注出它们的尺寸。
当阀门两端的管道等级不同时，应标出管道等级的分界线，
阀门的等级应满足高等级管的要求。
对于异径管标注大端公称通径乘以小端公称通径。
测量点
带控制点的工艺流程图
仪表控制点的画法与标注
在施工流程图上要画出所有与工艺有关的检测仪表、调节控
制系统、分析取样点和取样阀（组）。
仪表控制点用符号表示，并从其安装位置引出。符号包括图
形符号和字母代号，它们组合起来表达仪表功能、被测变量、
测量方法。
仪表的图形符号
检测、显示、控制等仪表的图
形符号是一个细实线圆圈，其
直径约为10 mm。圈外用一条
细实线指向工艺管线或设备轮
廓线上的检测点。
就地仪
表盘面
后安装
仪表
集中
仪表
盘面
安装
仪表
集中仪
表盘面
后安装
仪表
嵌在
管道
内
就地仪
表盘面
安装仪
表就地
安装
仪表
备
注
图形符
号
安装
位置
备注
图形符
号
安装
位置
仪表安装位置的图形符号
仪表位号
仪表位号的组成
被测变量字母代号
功能字母代号
P RC—3 01
序号序号
工段代号工段代号
仪表位号的标注方式
就地安装的就地安装的
压力指示仪表压力指示仪表
集中仪表盘面安装的集中仪表盘面安装的
压力记录控制仪表压力记录控制仪表
PRC
301
PI
60
施工流程图一般采用A1图幅，横幅绘制，特别简单
的用A2图幅，不宜加宽和加长。
附注的内容是对流程图上所采用的，除设备外的所有
图例、符号、代号作出的说明。
图幅和附注
一、看标题栏和图例中的说明一、看标题栏和图例中的说明 施工流程图的阅读
二、掌握系统中设备的数量、名称及位号二、掌握系统中设备的数量、名称及位号
带控制点的工艺流程图
三、了解主要物料的工艺施工流程线三、了解主要物料的工艺施工流程线
四、其它物料的工艺施工流程线
带控制点的工艺流程图
管道的标注方法
PL-T1301-80-B2A-H
保温等级
管道等级
公称直径
管段代号
介质代号
工艺物料管道
工艺物料埋地管道
辅料及公用管道
辅料及公用埋地管道
仪表管道
保温管道
电伴热管道
蒸汽伴热管道
夹套管道
2. 管道的表示方法
管道等级
