一、确定工艺路线

除小部分新产品外，国内大部分化工技术中，工艺路线已基本确定。针对相同原料，获得相同产品如有几种工艺路线，则对每一种路线分别进行分析、比较后确定。

主要从以下几个方面来考虑：

1、所需的温度、压力等参数。几种路线中实现的效果相近，优先选择易于实现操作参数的路线；

2、投资；

3、能耗；

4、安全；

5、环保；

6、对材质的要求；

7、产品质量；

8、是否侵权。

二、收集数据

通过实验（实验室、小试、中试、产业化生产等）或查询文献、论文、技术书籍等所有可能的渠道收集基础数据（在合法的前提下）。包括：技术中涉及的所有物质的物性及物质间的相互影响，所有涉及到的反应及催化剂、反应机理等。同时注意对整个过程中形成的知识产权的保护。

关于分离再循环

化工装置中常见的分离为气液分离、吸收、气提、解析、精馏等。

普通分离罐的计算一般按分离液滴直径进行计算，高效分离罐一般提出工艺要求。

吸收的关键是寻找合适的吸收剂，气提为打破原气液相平衡，通过改变分压实现分离，解析为吸收的逆过程，普通精馏按沸点进行分离即可，如分离中存在共沸物或沸点相差很小的物质，则可考虑特殊精馏，如：共沸精馏、萃取精馏或变压精馏等。需根据被分离物质的具体情况分析后确定。如数据库中缺少二元交互参数，需对气液相平衡数据进行测量或通过查阅资料获取，然后对气液相平衡数据进行数据回归，得到二元交互参数，从而才能进行准确的分离计算。

循环一般分为气相循环和液相循环，循环一般是为了满足反应的需要或分离的需要。

化工装置中大部分反应单程转化率并不高，为了获得较高的收率，只能采用循环的方式，如合成氨、尿素、碳铵、煤焦油加氢、三聚氰胺、甲醇、乙二醇等装置。此外，有些难分离物系，为了获得高收率、好的产品质量，也会采用循环的方式。循环量越大、循环压降越大，也就意味着能耗越高，这里面降能耗可挖掘的空间巨大。通常，循环越多，流程的复杂程度就越高，设计、控制、操作的难度也就越大。

关于动量传递

收集所有流股的粘度、汽化压力等参数，两相流避免活塞流，通过合理的设备布置来减少动量消耗，节约能源。

三、流程模拟

工艺包开发，进行全流程模拟是必不可少的。对于流程模拟有两种较极端且不正确的观点。

观点一：流程模拟是万能的，什么都是模拟一下就能获得；

观点二：流程模拟没有用，受影响因素太多，根本算不准。以上两种观点都是瞎子摸象，不能客观的来认识模拟软件。

具体工作开展

1、根据物性确定物性方法；

2、从反应入手，如反应仅受热力学平衡影响，则可考虑化学平衡反应器模块，通过调节平衡温距来获得相关参数。如反应除热力学平衡外，受反应动力学影响，则通过实验数据拟合推导得到反应速率方程及相关参数（包括：活化能、指前因子、吸附因子、吸附/反应平衡常数等等），将相关参数用于流程模拟中的反应模块，同时将模拟结果与实验数据进行比对、分析、修正。目的为让模型具有可预测性，能对工业放大提供可靠的依据；

3、解决分离、换热的问题，根据前面收集的数据及初步制定的流程，进行模拟计算（包括：物性数据回归、换热器分析计算等等），对发现的问题进行分析修正，同时对各种可能的流程一一进行计算对比，找出最优方案，流程最优方案确定后，进一步对单个设备进行调优；

4、匹配公用工程（规格尽可能少，同时兼顾投资）。至此，模拟工作已基本完成。

以上的轻描淡写，希望不要误导一些人。因为化工技术真的博大精深，任何一个点想要做到精深通透，都可能足以让我们穷尽一生而不可得。

四、完成PFD、PID、设备数据表

通过准确的全流程模拟后，即可得到完整的物料流程图（PFD）。参照典型单元设备的流程模式、结合工艺的特点及需求，同时让仪表专业介入，共同完成PID，根据PFD上各流股信息取经济流速、算管道压降、然后确定管径，根据开停车需要，考虑置换、催化剂升温还原/停车保护、预硫化等等，加上所需的开/停工线。

对所有设备进行设计计算，定型设备提出详细参数、选材原则，非标设备计算尺寸、大小、高度、内件等。

塔器：

分填料塔、板式塔，也有同一塔内部分填料、部分塔板。填料塔一般压降小、板式塔压降大，填料塔一般对喷淋密度的要求比板式塔高，此外，物料性质对塔的选择也有很大影响。根据分离要求，优化进料位置、调整回流比及理论板数、根据物料性质取合适的液泛系数，进行塔器的计算，计算出每块板/填料的气液相负荷、持液量、喷淋密度、压降。

压缩机：

根据气量、压比以及输送气体的组成情况确定压缩机的型式。根据厂区具体情况，如：电价、蒸汽富余情况、能否上锅炉、能否上自备电站、煤价等等因素，经综合分析后确定电驱或汽驱。如采用电驱，一般来说压缩机一次投资低、占地小、操作/检维修工作量小，但折产品单价后电一般比蒸汽贵。如采用汽驱，一般来说压缩机一次投资高、占地大、操作/检维修工作量大，但折产品单价后蒸汽一般比电便宜。当然，也有一些厂例外，所以，因地制宜、万万不可一概而论！

此外，采用汽驱的，还要考虑压缩机是采用全凝、抽凝还是背压式（需在全厂蒸汽平衡中统筹考虑），如压缩机采用全凝或抽凝，还要考虑表冷采用水冷还是空冷，两者对压缩机的蒸汽消耗是不一样的。

储罐：

分缓冲罐、中间储罐、成品储罐等，按停留时间、储存时间及考虑生产操作（如手动分析取样要求、产品封罐要求、换班衔接要求等等）后确定。