化工建設項目通常分為項目前期、工程設計、工程建設和工廠投入生產等階段。全周期需要擁有一支具備專業素養的化工工藝專業技術人員隊伍。

這些專業人員需要掌握化工基本理論、熟悉化工工藝設計方法和技能，了解環保、安全、消防等方面的法規。同時，還需要具備一定的工作經驗，以便更好地應對實際設計過程中的挑戰。

項目前期，需編制項目建議書與可行性研究報告，以此判定項目的可行性。

進入工程設計階段后，將按照國內審批要求或國際常規做法，進行初步設計、施工圖設計或基礎設計、詳細設計等工作。施工、安裝、試車、性能考核及國家驗收等環節也是不可或缺的，確保工廠能夠順利投入正常運行。

一、工藝設計的內容和深度

工藝設計文件主要涵蓋工藝說明、圖紙以及表格這三大部分內容。

1、工藝說明：

工藝設計的范疇：涵蓋明確生產規模、產品方案、原料、催化劑、化學品，還有公用工程燃料規格等內容。

工藝流程說明：闡述生產方法、化學原理、工藝流程敘述以及原料、催化劑、化學品及燃料消耗定額等。

公用工程消耗定額：涵蓋水、電、汽、脫鹽水、冷凍、工藝空氣、儀表空氣、氮氣等的消耗定額。

三廢排放：說明排放點、排放量、排放組成及建議處理方法。

其它因素：裝置定員、安全備忘錄、技術風險備忘錄以及操作指南等也是工藝說明的重要組成部分。

2、圖紙：

工藝流程圖PFD：是管道及儀表流程圖PID的設計依據，展示了全部工藝設備、主要物料管道、主要控制回路等。

建議設備布置圖：為總圖布置、裝置布置提供依據，展示了設備的平面布置情況。

控制流程圖PCD，一般由自控專業負責完成，其展示了控制系統的設計與配置情況。

3、表格：

物料平衡表：列出物流組成、溫度、壓力、狀態、流量等理化常數。

工藝設備數據表：細致地記錄著設備的各項參數，諸如位號、介質名稱、操作壓力以及設計壓力等。

其它因素：工藝設備表、取樣點匯總表以及裝置界區條件表等也是工藝設計過程中需要編制的表格。

三、工藝設計方法

1、工藝路線的選擇：

原料來源：考慮原料的易得性、成本以及質量等因素。

經濟效益和社會效益：評估生產成本、投資回報率以及環境影響等。

環境保護：確保工藝路線符合環保法規，減少污染物的排放。

其他因素：如操作條件、安全、消防、投資、工藝先進性、可行性和合理性等。

2、工藝流程方案優化：

洋蔥頭模型：著重體現過程開發與設計的有序性和分層性，其核心在于反映系統的設計與開發。

反應流程優化：考慮反應動力學、反應收率、催化劑特性等因素，優化反應器的操作條件。

精餾流程優化：根據產品規格要求，選擇合適的精餾塔數量和類型，優化精餾流程。

蒸發流程優化：結合蒸發器的類型，選擇合適的蒸發方式，提高蒸發效率。

3、工藝設備的選擇：

反應器：綜合考量物料性質、穩定性以及反應復雜性等要素，從而選定適宜的反應器類型。

氣液傳質設備：根據分離難易程度、壓降大小等因素，選擇合適的板式塔或填料塔。

傳熱設備：根據功能、結構型式以及使用條件等因素，選擇合適的換熱器類型。

化工用泵：根據物料性質、腐蝕性、易燃易爆性等因素，選擇合適的泵類型。

容器（儲罐）：根據物料性質、腐蝕性、易燃易爆性等因素，選擇合適的容器類型。

四、能耗計算

化工生產中傳熱過程是經常發生的，因此合理使用能源、節約能源消耗是每個化工工藝設計人員應盡的職責。

過程能量分析的常用方法有夾點分析法和三環節能量分析法。

夾點分析法通過繪制冷、熱流復合線，找到夾點并確定夾點溫差，從而優化換熱網絡。

三環節能量分析法則研究熱能在化工裝置的利用，從能量轉換、能量利用和能量回收三個環節出發，提高能源利用效率。

五、與工藝設計相關的基本知識

與工藝設計相關的基本知識包括消防、勞動安全衛生和環境保護三個方面。

設計人員必須遵守國家相關的標準、法規，確保工藝設計符合安全、環保和衛生要求。

在消防方面，需要合理配置消防設施，確保在火災等緊急情況下能夠迅速響應。

在勞動安全衛生方面，需要關注作業環境的安全性和衛生條件，確保員工的身體健康和生命安全。

在環境保護方面，需要采取有效措施減少污染物的排放，保護生態環境。

綜上，化工工藝設計是一個復雜而系統的過程，需要設計人員具備扎實的專業知識和豐富的實踐經驗。這樣設計人員可以更加科學地進行工藝設計，提高化工廠的生產效率，以及產品質量和運行安全性。