2020年第十四届全国大学生化工设计竞赛

为了多方面培养大学生的创新思维和工程技能，培养团队协作精神，增强大学生的工程设计与实践能力，实践“卓越工程师教育培养计划”，中国化工学会、中国化工教育协会在东华工程科技股份有限公司和恒逸石化股份有限公司的冠名赞助下举办“东华科技-恒逸石化杯”全国大学生化工设计竞赛。

一、参赛对象和形式
1、参赛者为全日制在校本科生。以团队形式参赛，每队5人，设队长一人。每位学生只允许参加一个参赛队，鼓励学生多学科组队参赛。
2、竞赛分为初赛和决赛两个阶段。初赛分为华东、华南、华西、华北、华中、西北、西南和港澳台八个赛区进行，然后在初赛基础上举行全国总决赛。
3、在初赛阶段，参赛队伍根据竞赛命题和要求，完成方案设计，提交设计作品的电子文档和书面文档。设计工作必须由参赛队员完成，每个参赛队只能提交一份作品。
4、初赛作品经初赛评审委员会评审，评选出各赛区的获奖作品，并甄选进入全国总决赛的48支参赛队。
5、决赛时参赛队要提交书面文档并进行口头报告和现场答辩，由评审委员会评选获奖队伍。
6、各参赛队必须在规定时间内提交参赛作品，并在指定的时间和地点参加报告会，缺席者作自动放弃处理。

二、竞赛日程
1、公布题目
2、报名组队
3、实施设计
4、提交作品
5、初赛评审
6、参加决赛
7、评审颁奖
具体时间安排请关注全国大学生化工设计竞赛网站相关通知。
大赛官网：http://iche.zju.edu.cn/

三、知识产权
参赛作品的著作权归该参赛队所有，参赛学校拥有在学校教学中无偿使用参赛作品的权利。
如参赛作品的设计内容申请专利，则专利申请人为参赛队所属学校，发明人可为相关参赛队成员及指导教师。

四、全国总决赛和各赛区决赛承办学校

设计任务书
近年来中国炼化一体化和煤（甲醇）制烯烃技术快速发展，乙烯产能持续扩大，生产过程中产生的碳五馏分随之迅猛增长，已经成为乙烯工业不可忽视的伴生资源。利用碳五馏分中不同组分生产精细化、多元化、高端化的化工产品，开拓产品应用领域，实现碳五资源（尤其是其中的碳五烷烃资源）的高值综合利用，是提高乙烯工业核心竞争力的重要途径。与此同时，中国大力推广发展清洁能源汽车，车用燃料油需求增量将大幅减少，使得碳五烷烃资源的能源化利用途径趋向收缩。在上述背景下，如何有效利用数量可观的碳五烷烃资源生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品，是化工科技界面临的一项具有挑战性的任务。

作为中国化工科技界将来的基础和栋梁，化工学子应该积极关注我国化学工业发展进程中的重大需求，综合运用所学的化学工程知识，遵循《中国制造 2025》指出的发展方针，以创新驱动，坚持绿色发展，探索解决碳五烷烃的综合利用的先进解决方案。

一、 设计题目
为某大型化工企业设计一座分厂，以碳五烷烃为原料制备非燃料用途的化工产 品。相对该领域的现有生产技术，要求技术提升达到《中国制造2025》中提出的绿 色发展2025年指标。

二、 设计基础条件
1、原料
碳五烷烃来源及原料规格由参赛队根据资源调研结果自行确定。
2、 产品
产品结构及其技术规格由参赛队根据本队的市场规划自行拟订。
3、 生产规模
生产规模由参赛队根据本队的资源规划和市场规划以及国家的有关政策自行确
定。
4、 安全要求
在设计中坚决贯彻安全第一的指导思想，从提高装置的本质安全性的出发，尽
量采用新的安全技术和安全设计方法。
5、 环境要求
尽量采取可行的清洁生产技术，从本质上减少对环境的不利影响，并对可能造
成环境污染的副产物提出合理的处理方案。
6、 公用工程
与总厂公用工程系统集成。

三、工作内容及要求
1、 项目可行性论证
1) 建设意义
2) 建设规模
3) 技术方案
4) 与总厂或园区的系统集成方案
5) 厂址选择
6) 与社会及环境的和谐发展（包括安全、环保和资源利用）
7) 技术经济分析（包括落实《中国制造 2025》中提出的绿色发展 2020 年指标 的情况）

2、 工艺流程设计
1) 工艺方案选择及论证
2) 安全生产的保障措施
3) 先进单元过程技术的应用
4) 集成与节能技术的应用
5) 工艺流程计算机仿真设计
6) 绘制物料流程图和带控制点工艺流程图
7) 编制物料及热量平衡计算书

3、 设备选型及典型设备设计
1) 典型非标设备一反应器和塔器的工艺设计，编制计算说明书。
2) 典型标准设备一换热器的工艺选型设计，编制计算说明书。
3) 其他重要设备的工艺设计及选型说明。
4) 编制设备一览表。

4、 车间设备布置设计
选择至少一个主要工艺车间，进行车间布置设计：
1) 车间布置设计
2) 车间主要工艺管道配管设计
3) 绘制车间平面布置图
4) 绘制车间立面布置图
5) 运用三维工厂设计工具软件进行车间布置和主要工艺管道的配管设计

5、 装置总体布置设计
1) 对主要工艺车间、辅助车间、原料及产品储存区、中心控制室、分析化验室、 行政管理及生活等辅助用房、设备检修区、三废处理区、安全生产设施、厂 区内部道路等进行合理的布置，并对方案进行必要的说明。
2) 装置布置设计。
3) 绘制装置平面布置总图。
4) 运用三维工厂设计工具软件进行工厂布置设计。

6、 经济分析与评价基础数据
根据调研获得的经济数据（可以参考以下价格数据）对设计方案进行经济分析 与评价：
1) 304 不锈钢设备：18000 元/吨。
2) 中低压（M4MPa）碳钢设备：6000 元/吨。
3) 高压碳钢设备价格：9000 元/吨。
4) 其它特殊不锈钢按市场调研数据定价。
5) 低压蒸汽（0.8MPa）：200 元/吨。
6) 中压蒸汽（4MPa）：240 元/吨。
7) 电：0.75 元/千瓦时。
8) 工艺软水：10 元/吨。
9) 冷却水：1 元/吨。
10) 污水处理费:5 元/吨（COD<500）。
11) 人工平均成本：10000 元/月•人（包括五险一金）。

7、参赛作品应提交的材料
7.1必须提交的基本材料
1) 项目可行性报告（篇幅控制在 50 页以内）。
2) 初步设计说明书（包括设备一览表、物料平衡表等各种相关表格）。
3) 典型设备（标准设备和非标设备）工艺设计计算说明书（若采用相关专业软 件进行设备计算和分析，则必须同时提供计算结果和计算模型的源程序）。
4) 设计图集（包括 PFD 和 PID 图、车间设备平面和立面布置图、装置平面布置 总图、主要设备工艺条件图）。
5) 工艺流程的模拟及流程优化计算结果和模拟源程序。

7.2计入作品评分的材料
1) 若进行危险性和可操作性（HAZOP）分析，请提供相关的文档（若采用专业 软件实施，请提供能在该软件平台上打开的设计源文件）。
2) 若进行能量集成与节能技术运用，则提供相关的结果（若采用专业软件计算， 请提供能在该软件平台上打开的设计源文件）。
3) 若采用专业软件进行过程成本的估算和经济分析评价，请提供能在该软件平 台上打开的设计源文件。
4) 若采用专业软件进行容器类设备的结构设计，请提供能在该软件平台上打开 的设计源文件。
5) 能在所采用的三维工厂设计工具软件平台上打开的车间布置和装置总体设 计源文件。

注：
1、设计说明书均要求用 MS-Word 编辑，保存为 DOCX 和 PDF 格式。图纸用 AutoCAD 绘制，保存为 AutoCAD 2004 格式和 PDF 格式。计算机模拟和计算结果需提供可打开运行的相应软件 存档文件。
2、如提交的基本材料缺项，则不能取得成功参赛资格。
3、凡是用专业软件完成的设计内容，都需提供相应专业软件的有关资料，并保证能在本队的便携计算机上正常运行，以便专项评委现场验证评审。

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