仿真实习报告

仿真实习的目的：生产中的化工厂由于顾及效益和安全问题，学生下工厂生产实习时不能亲手操作，只能走马观花，所以生产实习的不能达到预期的效果。而仿真实训正是弥补生产实习中的不足，通过仿真实训可以使学生接触智能控制的现代化生产流程，更好地符合现代社会的人才需求。结合仿真操作过程，掌握现代化工设备和工艺流程、操作规范。学生通过仿真软件熟悉开、停车操作，并提出最优操作条件和最优控制方案，分析现有工艺流程的缺点和不足，提出技术改造方案，从而很好地提高学生的创新能力。实习简介：实习地点：2510化工仿真实验室指导老师：***实习时间：2008年10月6日—10月10日实习内容：化工仿真实习包括“造气生产过程仿真实习”、“多乙苯精馏塔仿真实习”、“双塔精馏开、停车过程仿真操作实习”3个内容。“造气生产过程仿真实习”取材于小合成氨生产中煤制气工段，“多乙苯精馏塔仿真操作实习”取材于苯乙烯装置中的乙苯精馏工段，提供了多乙苯精馏塔开车与停车过程的计算机仿真。“双塔精馏开、停车过程仿真操作实习”取材于苯乙烯装置中的乙苯精馏工段，借助多媒体手段，再现苯塔、乙苯塔双塔精馏系列开、停车过程，可使学生了解开、停车步骤及原理。（1）造气生产过程仿真实习：1、简介打开“造气生产过程仿真多媒体课件”后通过计算机再现合成氨生产中煤制气工段实际生产过程的片段，就如同坐在化工厂的控制室内，通过计算机采集上来的数据对生产过程进行会诊，分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常，经行观察学习，提出自己的意见。同时，课件帮助中有详细的过程原理、设备原理、控制原理的帮助，并给出工厂录象，学生可获得理论与实际的各类知识。2、预备知识氨的生产过程可归纳为三个主要步骤：第一步是原料气的制备，即造气。用来制备含有氮、氢的原料气体。可分别制得氮气和氢气后混合而得，亦可同时制得氮氢混合气。氮气主要来源于空气。氢气来源于水和含有碳氢化合物的各种原料，工业上普遍采用焦炭、煤、天然气、轻油等染料，在高温下与水蒸汽反应制得氢。第二步是原料气的变换和净化。原料气经过清除硫化物等杂质后，使其中的CO需与水蒸汽反应，生成氢气和二氧化碳。工业上将此过程称为变换。变换后的气体中，除含有氮、氢气外，还有CO2和未转化的CO，再经脱除后，即变成满足合成氨要求的氮、氢原料了。第三步是原料气的压缩和氮合成。净化后的氮、氢气压缩至15-30MPa，在铁催化剂作用下合成为氨。3、实际操作：①合成氨工艺给出了以煤为原料的合成氨厂工艺流程示意图，使学生了解制气工段在合成氨生产中的作用与地位。将鼠标停在各设备上，可给出设备名称。将鼠标停在“工艺流程概述”、“原料气的制备”、“原料气的净化”、“氨的合成”等项目上，则在文本框中给出相应提示，并可在流程图中将各工段的设备划出②造气生产仿真观看虚拟生产（实际生产过程仿真，即真实生产过程片段的实时、动态再现）和造气工作循环的动画仿真。通过计算机再现实际生产过程的片段，学生如同坐在化工厂的控制室内，就计算机采集上来的数据对生产过程进行会诊，分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常，提出自己的意见。可通过造气工作循环的动画仿真了解煤制气过程中的物流走向及阀门切换情况。③造气工艺计算给出造气工艺计算软件包。可根据实际生产数据对造气生产状况进行评估。可根据理想的或预期的生产结果对造气操作条件进行优化、预测。间歇法制造半水煤气系统流程（2）多乙苯精馏塔仿真操作1、简介该工艺取材于苯乙烯生产过程中，乙苯精馏单元三塔（苯塔、乙苯塔、多乙苯塔）精馏系列中的多乙苯（PEB）塔。该塔为筛板塔，共有14块塔板。它通过减压精馏的方式将乙苯塔底物料分离为多乙苯（四乙苯及更轻组分）和高沸物残油。2、预备知识工艺过程为：乙苯塔底物料从第6块塔板进入多乙苯塔。塔顶蒸发物在冷凝器EA-209（该冷凝器同时又作为苯干燥塔的再沸器）中冷凝，未凝气体在尾气深冷器中进一步用冷却水冷凝，冷凝器和深冷器中的冷凝液都进入塔顶罐。正常操作期间，乙苯塔顶罐收集的冷凝液大约有7%在流量控制下经塔顶泵返回塔顶，其余的在塔顶罐液位控制下直接送到DC-101进行烷基转移反应。尾气深冷器中的气体仍含有一些乙苯、二乙苯及真空塔漏入的空气和不凝气体，该气体进入多乙苯塔真空泵（GB-202）。真空系统由真空泵，汽液分离器（FA-207），真空泵冷却器（EA-217X）和真空系统封液罐（FA-208）组成，以维持塔顶压力在155mmHg的真空条件下操作。塔顶压力由一个分程控制器进行控制。该分程控制器调节从FA-207返回真空泵入口的气体量。如果需要，还可以加氮气调节塔压。从真空泵出来的物料进入FA-207，分离后的气体和部分液体流到密封罐，气体经密封罐排向大气，液体返回到多乙苯塔顶泵的入口；另有少量液体经EA-217X冷却后，作为密封液返回到真空泵的入口。多乙苯塔底物（残油）送到残油罐，其流量由流量控制器和温度控制器串级调节。多乙苯塔的再沸器为降膜式，35KCG的蒸汽进入再沸器的壳程以提供塔内物料所需要的热量，塔釜液位通过重调再沸器液位罐中的液位，来调节进入再沸器的蒸汽量，从而调节再沸器的热负荷。3、实际操作开车开车前，假定已作好了如下准备工作：①各设备、管线、仪表处于完好备用状态；②公用工程条件满足要求且充足可用（包括氮气、仪表风、35KCG高压蒸汽、冷凝液、冷却水等）。具体开车步骤为：第一步：接通多乙苯塔顶至真空泵（GB-202）的管线（D01），接通该真空泵密封液循环回路（D02），打开FI-2025下部阀门（V01）,充泵后关闭。第二步：打开真空泵冷却器（EA-217）及塔顶罐（FA-204）尾气冷凝器（EA-211）的冷却水通道（D03），通冷却水。第三步：启动真空泵（D04），将系统抽真空(直到135mmHg左右），同时打开转子流量计入口侧截止阀（V01）。第四步：检查塔内压力的上升速度，如果压力上升的速率大于10mmHg/Hr，检查塔系统泄露，检查真空；关闭塔压控制器(PIC-2035)的控制阀（D02）。第五步：接通真空密封罐到多乙苯塔顶泵入口的液体管线（D05），把密封罐液位控制器（LIC-2037）打到手动并关闭。第六步：接通塔顶泵(GA-206)的流程（D06），把回流量控制器（FIC-2017）打到手动并关闭。第七步：接通塔顶产物到烷基化液贮罐（FB-506）的管线（V04），把液位控制器（LIC-2029）打到手动并关闭。第八步：接通用多乙苯塔顶冷凝器EA-209（亦即苯干燥塔再沸器）的流程（D07）。第九步：接通多乙苯塔底泵(GA-211)流程（D08），但不要启动GA-211。第十步：接通多乙苯塔的进料流程（D09），关闭进料管线上的截止阀（V06）。第十一步：接通塔底部物流经残油空冷器(EC-201)到残油供应罐的管线（D10），把流量控制器（FIC-2021)打到手动并关闭。第十二步：把再沸器液位罐控制器（LIC-2028）打到手动并关闭。适当（20~70%，如30%）打开蒸汽管线上的截止阀（V09）。第十三步：当系统打到规定的真空度,塔处于155mmHg附近的操作压力时开始对塔进料，完全打开进料管线上的截止阀（V06）。第十四步：如塔釜显示出液位，就启动塔底泵（D11）。第十五步：当再沸器液位的液位打到全充满的80%时，把LIC-2028打到自动，并完全打开蒸汽管线上的截止阀（V09）。第十六步：启动塔顶泵打回流（D12），把FIC-2017最初设定在满足泵要求的最小量(12Kg/h),随后设定在212Kg/h,接着把FIC-2017和LIC-2029打到自动。第十七步：回流正常后，真空系统密封罐显示出液位后，把密封罐液位控制器（LIC-2037）打到自动；把塔顶压力控制器（PIC-2035）打自动。第十八步：把残油流量控制器（FIC-2021）打到自动，开始从釜液中排放残油。第十九步：等到塔操作稳定时(塔釜温度在233℃附近稳定下来)时，打开去反应器(DC-101)管线上的截止阀（V10）,关闭去烷基化贮罐(FB-506)管线上的截止阀（D04）。第二十步：开车操作完成！停车停车步骤为：第一步：关闭进料管线上的截止阀（V06），停止对多乙苯塔（DA-203)进料。第二步：把去烷基转移反应器(DC-101)的循环多乙苯切换到贮罐(FB-506)（打开V04，关闭V10）。第三步：把LIC-2028打到手动，调节控制阀使再沸器中的液位达到80％附近时，关上蒸汽供应管线上的截止阀（D09）。第四步：排放再沸器和再沸器液位罐中的冷凝液,并打开再沸器液位罐上的排放阀（V11）通大气。第五步：把FIC-2017打到手动,关上控制阀（V03）。把LIC-2029打到手动,用塔顶泵GA-206倒空塔顶罐,关掉该泵（D12），关闭LIC-2029控制阀（V05）。第六步：用塔底泵(GA-211)倒空塔釜和再沸器回路,送到残油供应罐(FA-206)。当泵抽空时,停掉泵（D11）；最后把FIC-2021打到手动并关闭控制阀（V07）。第七步：停掉真空泵（D04），停下真空系统，关上转子流量计(FI-2025)入口侧的截止阀（V01）,停止密封液流。第八步：把密封罐液位控制阀(LIC-2037)打到手动，用塔顶泵(GA-206)把密封罐存料打到FB-504，倒空后,关闭塔顶泵（D12）和密封罐控制阀（V12）。第九步：把塔压控制器(PIC-2035)打到手动，关上控制阀（V02）。第十步：多乙苯塔停车到此完毕。（3）双塔精馏开、停车过程仿真操作1、简介该工艺取材于苯乙烯生产过程中，乙苯精馏单元中的苯塔和乙苯塔。它的任务是接收烷基化液，通过精馏的方式，由苯塔回收烷基化液中未参加反应的苯，由乙苯塔将乙苯与混合二乙苯及高沸物分开，精馏出乙苯单元的目的产品——99.6%的乙苯。2、预备知识烷基化液进入苯塔，将水以及低沸物与乙苯及高沸物分开。塔顶馏出物在塔顶冷凝器中被冷凝，并产生1.0KCG的蒸汽，冷凝液进入塔顶罐。该罐带有一个小集水器，用来收集冷凝液中的水相（通常无流量）。冷凝苯一部分做为苯塔的回流，在流量控制下用泵返回塔顶。在塔顶罐液位控制下，另一部分液体送到苯干燥塔。未冷凝的气体从苯塔顶罐顶部流出，进入苯干燥塔冷凝器EA-210。苯塔的塔顶压力由流入EA-210未凝气体的流量来控制。苯塔釜物作为乙苯塔的进料。由于两个塔之间存在着压力差，所以进料部分闪蒸。乙苯塔的塔顶蒸汽在乙苯塔冷凝器中冷凝，利用塔顶余热产生3.2KCG的蒸汽，冷凝液进入塔顶罐FA-203。FA-203收集的冷凝液，一部分用乙苯塔顶泵送回塔顶作为回流，其余部分作为乙苯产品送出。乙苯塔顶压力由一个分程控制器进行控制，通过向塔顶罐的排气管线加进氮气或向火炬排放未凝气实现。乙苯塔釜为混合二乙苯及高沸物，在塔釜液位控制下，作为多乙苯塔的进料。苯塔和乙苯塔都通过热虹吸式再沸器，35KCG蒸汽加热。蒸汽冷凝液进入再沸器的液位罐，通过调节液位罐的液位调节传热速率，液位罐的的液位由灵敏板的温度进行重调。3、开、停车步骤说明开车步骤：1：关闭苯塔顶罐到EA-210管线上的阀门（V1），打开苯塔压力排放阀（V4）。2：打开苯塔底的公用工程接管上的进氮气阀（V3）；关闭苯塔压力排放阀（V4），充压后，关闭进氮气阀（V3），对塔进行压力实验，检查塔泄漏。3：设定乙苯塔压PIC-2016为1.42KCG；关闭乙苯塔压力排放阀（V26），接通到乙苯塔的氮气管线上的截止阀（V38），并打开旁通阀（V42），加速充压；充压后，关闭旁通阀（V42）和截止阀（V38）。4：打开乙苯塔顶罐上的排放阀（V40），将乙苯塔泄压，关闭排放阀（V40）；再次打开乙苯塔氮气管线上的截止阀（V38），升压到正常压力，检查乙苯塔的气密性。5：把苯塔压力控制器PIC-2001设定在4.7KCG，打开塔顶罐到EA-210管线上的截止阀（V1），并将PIC-2001投自动。6：打开苯塔冷凝器壳程的排放阀（V15）；打开LCV-2004，充冷凝液至正常液位的一半（V16），将LIC-2004设定到低液位（1表低液位