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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 121

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 ID53

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.Karratha81

4.3.2.1 Kemerton81

4.3.2.2 Geraldton81

4.3.3倾向性的厂址和布局82

4.3.2.4 Kwinana82

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 1400095

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 ID170

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