化工设计大赛——准备阶段

2022年化工设计大赛设计任务书将近发布。今年题目是制备1,4-丁二醇，相信大家也在准备。以下是我的一些经验分享。  

一、作品

       指导老师都有往年参加比赛的作品（一定要主动去要，我们当时是5月份老师才想起来给我们），如果老师没有，可以自行查找公众号、群聊的分享。作品参考首选南工大（一定别看浙大的）。参考主要是看文档设计，学习怎么排版更加美观，怎么设计主次标题，其次看CAD里的线条设计，最后看看创新性说明书。

       还要找评分细则，在设计时一定要保证得分点一定有。

二、工艺方案确定

       查文献首先查综述文献，看看主流工艺是什么，目前主要是炔醛法与顺酐法，再看工艺是否经济可行——产品比原料贵，再最后看工艺优缺点（转化率、选择性、能耗、环保等方面）。

       确定工艺之后，首要任务是查找动力学数据（优先英文，年份越近越好），确定反应、杂质种类等。然后找工艺路线图，采用什么反应器、如何分离产物等。还要查找国内产品的供需要求来确定产量。原料与产品的纯度与杂质要求，首选国标，其次是企业标准...

三、创新点

       创新点可以从催化剂、工艺、设备等方面来考虑。

       催化剂选择考虑绿色、高效，所选用催化剂的实际转化率、选择性一定要与Aspen最终模拟结果相近。

       工艺创新一般可以从以下几个方面来考虑：1.原料往前推（如顺酐法，找到更廉价原料来生产顺酐，这个一定要注意工艺路线不能太长）、2.分离序列选择（这个就是充分分离，减少三废，如果选择最优方案一定要用Aspen进行不同路线模拟对比）、3.节省能耗技术（如热泵、双效等，也要用Aspen进行模拟对比）。

四、软件

流程模拟、塔水力学校核、塔参数优化：Aspen

换热网络设计：AEA

换热器设计：EDR

机械强度校核：SW6

画FID、PFD等：CAD

车间三维布置与配管：Plant 3D（极易上手，不建议使用PDMS）

厂区三维布置与配管：SketchUp

噪声分析：EIAN

泄露分析：ALOHA

危险性和可操作性分析分析：HAZOP

环境风险评估：RISKSYSTEM

上述软件基本上就是必须要使用的，在团队能力充足情况下还可考虑一下反应器流体模拟（Flunt）、事件树分析（FreeFta）等。