據(jù)統(tǒng)計，設計階段節(jié)省投資的可能性為８８％，而建成后節(jié)省投資的可能性僅為１２％。大型化工項目設計階段，業(yè)主要以設計方為主導，充分遵循節(jié)地、節(jié)材、省人、節(jié)能、節(jié)水、減排的理念，采用和探索一些精益和設計的思路和做法，打造工廠投產(chǎn)后的比較優(yōu)勢。

一、總平面布置和設施布置

在滿足國家和行業(yè)標準規(guī)范對工業(yè)企業(yè)總平面設計、總平面交通設計、消防設計要求的前提下，總平面及設施布置應注重節(jié)能、節(jié)地、省人、安全等。：

１）變電站不宜過于集中，靠近主要大型電氣設備，分布適當。

２）中央控制室合二為一，考慮取消或減少壓縮、水系統(tǒng)、儲運、鍋爐、煙氣脫硫等單獨分散的控制室。

３）實驗室的集中設置應與適當分離相結(jié)合，部分崗位可考慮操作與檢驗一體化。

４）設備和裝置的立體緊湊布置，使裝置之間的距離最小化，減少物料運輸?shù)哪芎摹?/p>

５）除非地處北方地區(qū)，屬于間歇運行，盡量考慮露天，泵型不一定有房子，壓縮機組不一定有大房子。

６）盡可能將同一啟停合并到一個裝置（主項）中，避免單純?yōu)闈M足防火規(guī)范要求而增加裝置間距。

７）注重自然化，根據(jù)工藝流程的需要布置各設備，考慮利用物料的無動力自然流動，避免物料的往返運輸和無意義停留。

８）火炬、蒸汽等。應集中布置并作為一個整體來考慮。

重慶某３００ｋｔ／ａ煤制甲醇項目，在設計啟動會上，總圖設計人員認為５００畝地不夠，無法安排。在業(yè)主的參與下，充分考慮上述原則，經(jīng)過十余版總圖修改，完成了３０２畝的布局。項目建成后，通過分析研究，土地利用仍存在一定的浪費；由于設備間不必要的距離，增加了一些不必要的傳輸能耗。

二、節(jié)能、降耗、減排

化學產(chǎn)品也是由相應的資源和能量通過一系列的物理和化學變化而產(chǎn)生的。

２０１０年９月，國家發(fā)改委提出了項目節(jié)能評估和審查的要求。企業(yè)應以此為契機，對項目可能涉及的節(jié)能技術(shù)進行詳細的調(diào)研，積極采用可靠的節(jié)能新技術(shù)，而不是僅僅將其視為“多一道工序”。鑒于項目的可行性研究報告，企業(yè)和設計單位必須從節(jié)能降耗和“三廢”排放等方面進行客觀、深入、細致的論證，做好環(huán)境評估和能源評估工作，避免因前期工作不扎實而給后續(xù)工作帶來不可挽回的困難或麻煩。

大型化工項目從精益到設計的實踐與思考

節(jié)能降耗減排，利企業(yè)、利社會、利子孫。在大型化工項目中，應積極選擇經(jīng)濟可行的節(jié)能、降耗、減排技術(shù)。目前可用的技術(shù)有：

１）優(yōu)先采用轉(zhuǎn)化率高的新型化學反應設備技術(shù)。

２）降低循環(huán)水濃縮倍率：探討高濃縮倍率（５ ～ ６以上）循環(huán)水技術(shù)、凝結(jié)水閉路循環(huán)技術(shù)、水網(wǎng)集成優(yōu)化技術(shù)。

３）當循環(huán)水冷卻塔設計時，考慮利用循環(huán)水回水壓力的透平來驅(qū)動冷卻塔推進器。

４）地下循環(huán)水和消防水管網(wǎng)充分使用三維斜三通和大半徑彎頭；管廊上的直角拐角處，除非便于清理，應采用斜三通和大半徑彎頭。

５）鍋爐空氣預熱器、省煤器等。采用高效節(jié)能的熱管換熱器；高效、節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊的板殼式換熱器應用于化工廠的適當位置。

６）鍋爐、氣化爐等工業(yè)爐升溫干燥時，用甲醇、二甲醚代替柴油或柴油。

７）選擇完整的硫磺回收和尾氣處理工藝，做好粗硫、精硫、硫酸和二甲基亞砜的選擇。

８）采用能量回收和梯級利用技術(shù)，利用余熱、余壓、排汽發(fā)電或低位能余熱吸收制冷。

９）根據(jù)生產(chǎn)負載的調(diào)節(jié)范圍，積極合理地選擇變頻電機。

１０）如果附近有電廠，積極探索由電廠直接供電。

三、設計管理

1.設計臺的選擇

設計投標時考慮技術(shù)專利權(quán)人和設計單位是否要捆綁在一起，這樣更容易達到技術(shù)和經(jīng)濟的最佳匹配。對于采用ＥＰＣ模式的項目，有經(jīng)驗的造價工程師和結(jié)構(gòu)、建筑、技術(shù)、設備等方面的專家應認真審核各投標人的投標價格或概算。如果被考察的承包商沒有ＥＰＣ經(jīng)驗，有項目管理經(jīng)驗，最好不要采用ＥＰＣ管理模式。采用設計招標時，可舉行設計方案競賽，從工藝流程、設備選型、建筑結(jié)構(gòu)實體工程量、造價、設計取費等方面選出最佳設計機組。設計方案對成本的影響遠大于設計成本。項目越大越復雜，設計方案對成本的影響越大。設計評標不應以設計造價為主要定標因素。

與選定的設計公司簽訂設計合同時，應明確以下要求：

１）項目組要專門成立，最好能專心工作。應規(guī)定每個設計專業(yè)負責人和設計人員的經(jīng)驗和數(shù)量，并評估其能力以滿足項目的需要。

２）在合同總額中，列出一定比例作為對設計人員的激勵，督促其快速出具滿足安全、質(zhì)量、節(jié)約成本要求且盡量少返工的設計圖紙。這筆獎金的分配需要建設單位的同意。

３）必須詳細說明成套供貨設備或裝置的設計分工，并要求供貨商提交的中間資料和設計所的審查質(zhì)量。

４）明確要求使用ＰＤＭＳ（工廠設計管理系統(tǒng)）３Ｄ模型布置管道、設備和建筑物，使用ＨＴＲＩ（過程傳熱與換熱器技術(shù)）計算軟件優(yōu)化換熱器結(jié)構(gòu)設計。

５）專用條款設計和施工圖設計關(guān)于安全、環(huán)保、消防、職業(yè)健康、雷電災害風險評估等方面的規(guī)定。不僅必須滿足國家相關(guān)法律和標準的要求，還必須滿足建設項目所在地相關(guān)部門的要求。若兩次評審均未通過，評審費及相關(guān)費用由設計單位承擔。

６）對各設備間距、管廊層數(shù)及預留情況提出建議。

2.精益設計

設計前，組織設計單位各專業(yè)負責人一起參觀已投運的同類裝置，聽取已投運單位對設計改進的意見；在設計正式之前，提前了解當?shù)卣嚓P(guān)部門的特殊要求，避免和減少設計返工。在此調(diào)研總結(jié)的基礎(chǔ)上，召開設計啟動會，邀請專家參與，精心策劃初賽設計。除了前期的設計復習，最好有３０％、６０％、９０％的３ｄ模型設計復習。

要在項目設計團隊內(nèi)部大力宣傳“浪費可恥”的理念，實現(xiàn)“滿足功能不浪費，國產(chǎn)生產(chǎn)滿足需求不進口”的目標。

建設單位相關(guān)人員要深入?yún)⑴c設計，不能盲目相信或放縱設計。重慶３０萬噸／年煤制甲醇項目，設計機組初估投資２２億元，業(yè)主要求調(diào)整為１５億元。車主全面參與設計過程，盡量考慮精益轉(zhuǎn)化。最后實際總投資１３。１億元。是同一個主人。在１０萬噸／年甲醇制二甲醚項目中，業(yè)主利用取消、合并、重排、簡化、重復、自動化等技術(shù)，與技術(shù)專利權(quán)人和設計名人員一起研究和確定已投產(chǎn)的同規(guī)模二甲醚裝置在工藝路線、占地面積、設備類型、結(jié)構(gòu)和數(shù)量、設備布局、節(jié)能減排等方面的優(yōu)化點。設計建成后，生產(chǎn)廠房面積比同類６５０～７００ｍ２廠房少１５０～１９０ｍ２，總投資費用比同類廠房少近７００萬元，噸醚０。７５ｔ蒸汽消耗遠低于其他同類廠房，實現(xiàn)精益和設計。

必須先討論較大口徑管道上設置閥門的必要性，再討論選型的合理性。ＰＥ管在地下管網(wǎng)尤其是消防水管網(wǎng)中要慎重使用，ｐｅ管的熱焊接工藝目前還不夠。

設計電氣，應充分考慮外部電網(wǎng)和內(nèi)部電氣控制的防閃絡設施和措施。對于主變電站，根據(jù)廠區(qū)附近國家電網(wǎng)２２０ｋＶ變電站和１１０ｋＶ變電站的距離和實際負荷，綜合考慮主變電站的線路建設投資、線路損耗、防雷安全、投資和占地等因素，確定外部電網(wǎng)采用３５ｋＶ線路還是１１０ｋＶ線路。在非防爆區(qū)域，探討了電纜銅芯采用鋁芯的可能性。廠區(qū)道路側(cè)的路燈設置應充分考慮道路兩側(cè)設備上已設置的燈具的照明。根據(jù)廠區(qū)夜間照明最低要求照度和實際使用情況，可適當取消廠區(qū)中間道路的路燈，保留廠區(qū)環(huán)形道路的路燈。根據(jù)實際功率計算，對于電機泵，可以用高壓電機代替低壓電機，以減少線路損耗。

除非成本太高，設備盡量不要用單系列備用機或一開一備用機設計，用二開一備用機或三全開二全開機，這樣一臺機器負荷降低生產(chǎn)，全廠不停機。

在適當?shù)牡胤讲捎脴藴试O計，對工程設計積極有效地運用價值工程原理。

采取設計和設計激勵，鼓勵設計人員出具準確的材料匯總表，規(guī)范設計變更程序。

3.設計和設計之間的協(xié)調(diào)，采購和施工

設計與設計，設計與采購，設計與施工要快速友好溝通，正確銜接，合理交叉平行，減少內(nèi)審和專業(yè)間溝通過程中的停留和不及時現(xiàn)象；設計應充分考慮方便施工的可能性。在設計項目中，要積極采納施工專家的意見和建議，在保證質(zhì)量、安全、投資可控的前提下，盡量采用易于施工、經(jīng)濟實惠的設計方案。設計在時間上為采購和施工創(chuàng)造條件。

總承包項目要把設備和大宗材料采購納入設計計劃，這樣應該更容易實現(xiàn)精益。

對于一些特殊的專業(yè)化裝置，可以采用合同能源管理來解決節(jié)能減排問題，可以進行專業(yè)化外包配套建設來解決未來的專業(yè)化管理問題，可以采用專業(yè)化完全采購來更有效地保證采購質(zhì)量。