化学工場のP&IDはバッチと連続でこれだけ違う【概要】

図面配管

NEONEEETです。

P&IDって何でこんなに見にくいのですか?

事務所が違うだけでも表記ルールが違いますよね。困ります。

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象にしています。

この記事を読むと、バッチと連続でのP&IDの違いを知ることができます。

P&IDでのバッチと連続の違い

P&IDは化学工場のプロセスを示した図面です。

プロセスの流れを示す図として略フローとP&IDの2つに分かれますが、それは下の記事を確認してください。

以下のようなサイトも参考になるでしょう。

P&ID 記号一覧 | 工業標準のP&ID 記号
配管計装図標準記号レジエンドには、計器、バルブ、ポンプ、熱交換機、撹拌機、粉砕機、容器、圧縮機、フィルター、モーターと配管などを含む、P&IDとPFDを文書化するためのの標準図形と記号のセットが提供されます。

今回はP&IDについて記載します。

P&IDは化学プロセスでもバッチと連続で違います。

それぞれの典型例を紹介します。

バッチプロセスのP&ID

バッチプロセスのP&IDについて紹介します。

反応器単位

バッチプロセスのP&IDは反応器を単位としています。

1枚のページの1つの反応器。

反応器は10基~20基は配置されているので、少なくとも20ページは必要となります。

P&IDは左から右に向かって流れるように記載するのが普通です。

左から原料が反応器に入ります。

ジャケットで温度調整

バッチプロセスでは1つの反応器で温度調整をするのが普通です。

温めっぱなし・冷やしっぱなしということはありません。

多いのは一度温めて反応をさせて、反応後に冷やすというタイプ。

温める → 冷やす

の順番です。逆はほとんどありません。

上の例ではSがスチーム、CWが冷却水を示しています。

ガスは熱交換器で冷やす

反応器で発生したガスは基本的に熱いガスです。

これを熱交換器で冷やします。

冷やしたガスは元の反応器に戻せば還流、別の反応器に移せば蒸留となります。

熱交換器で完全に冷えないガスは、別の場所に移送して処理します。

反応器は大気圧下か負圧下のどちらかが多く、加圧下での運転はほぼありません。

液はポンプで送る

反応プロセスで生じた液は、反応器底からポンプで移送します。

反応器には底抜きノズルが必ずといって良いほど設置されています。

バッチプロセスではポンプでの移送先が複数あるのが普通です。

反応で発生した水層と油層を分離する分液操作をするためですね。

連続プロセスのP&ID

連続プロセスのP&IDについて紹介します。

塔が多い

連続プロセスでは塔が多いです。

バッチプロセスのように大きな容器で液を溜める場所が少ないです。

というのも液が連続的に流れていくからです。

温調の切り替えが少ない

連続プロセスはバッチのように温度調整をしません。

温めたら温めっぱなし、冷やしたら冷やしっぱなし。

上部のガス側はクーラー、下部の液側はリボイラーと区別して呼ぶこともあります。

バッチな私からすると、どちらも熱交換器

バッチのようにスチームと冷却水を同じ容器に入れる必要がなく、

配管本数が少ない傾向にあります。

計器が多い

連続プロセスは計器が多いです。

フロー図の×を○で囲ったものが計器です。

温度計・流量計・圧力計など様々な計器を付けます。

連続プロセスは安定した運転を行うために監視計器や調整計器が多いです。

今で言うと「自動化」されています。

バッチのように人が介入する部分は少なく、コスト面で有利です。

その代わり、製品の切り替えは難しいですけどね^^

移送先が固定

連続プラントは移送先が固定化されているのが普通です。

バッチのように水層と油層を人が切り替えるということはしません。

これは温調と同じく配管本数が少なくなる方向です。

最後に

化学プロセスでのバッチと連続でのP&IDについて紹介しました。

バッチは反応器単位・ジャケットで温調・ガスは熱交・液はポンプ

連続は塔単位・温調の切り替えがない・計器が多い・行先が多い。

この記事が記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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