能源化工行业化工仿真技术实习报告.docx

1、能源化工行业化工仿真技术实习报告（能源化工行业）化工仿真技术实习报告实习报告实习名称： 化工仿真技术 学院： 化学工程学院 专业： 化学工程和工艺 班级： 姓名： 学号 指导教师： 日期： 2114/4/4 第5章间歇反应211、工艺流程简介212、工艺流程图223、开车操作224、事故设定及处理26三、实习体会28壹、实习目的1了解和掌握化工专业知识在实际生产中的应用方法，将所学专业知识和生产实践相结合。2通过亲自动手反复进行操作，掌握实际生产中的多项操作技能，提高动手能力。3掌握化工仿真模拟训练的各装置的生产工艺流程和反应原理。4在仿真模拟训练中培养严谨、认真、求实的工作作风。5在仿真模拟

2、训练中总结生产操作的经验，吸取失败的教训，为以后走上生产岗位打下基础。6.加深对工厂具体化工设备、化工操作的感性认识，进壹步了解所学专业的性质，以便今后更好的学习专业基础课及专业课。7.收集各项技术资料和生产数据，培养理论联系实际的习惯。二、实习内容第1章离心泵及其液位1、工艺流程简介离心泵系统由壹个贮水槽、壹台主离心泵、壹台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入贮水槽。上游水流量通过孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制，LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。离心

3、泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机开关是PK1，备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出口流量调节器FIC及调节阀V4。2、工艺流程图3、开车操作检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。将液位调节器LIC置手动，调节器输出为零。将液位调节器FIC置手动，调节器输出为零。进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2，开离心泵排气阀V5，直至排气口出现蓝色点，表示排气完成，关阀门V5。为了防止离心泵开动后贮水槽液位下降至零，手动操作LIC的输

4、出使液位上升到50%时投自动。或先将LIC投自动，待离心泵启动后再将LIC给定值提升至50%。在泵出口阀V3关闭的前提下，开离心泵电机开关PK1，低负荷起动电动机。开离心泵出口阀V3，由于FIC的输出为零，离心泵输出流量为零。手动调整FIC的输出，使流量逐渐上升至6kg/s且稳定不变时投自动。当贮水槽入口流量FI和离心泵出口流量FIC达到动态平衡时，离心泵开车达到正常工况。此时各检测点指示值如下：FIC6.0kg/sFI6.0kg/sPI10.15MPaPI20.44MPaLIC50.0%H29.4mM62.6%N2.76kW4、正常停车操作首先关闭离心泵出口阀V3。将LIC置手动，将输出逐步

5、降为零。关PK1（停电机）。关离心泵进口阀V2。开离心泵低点排液阀V7及高点排气阀V5，直到蓝色点消失，说明泵体中的水排干。最后关V7。5、事故设定及处理离心泵入口阀门堵塞（F2）事故现象：离心泵输送流量降为零。离心泵功率降低。流量超下限报警。排除方法：首先关闭出口阀V3，再开旁路备用阀V2B，最后开V3阀恢复正常运转。合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时关泵且打开阀门V2B，没有出现贮水槽液位超上限报警，且且操作步骤的顺序正确为合格。电机故障（F3）事故现象：电机突然停转。离心泵流量、功率、扬程和出口压力均降为零。贮水槽液位上升。排除方法：立即启动备用泵。步骤是首先关闭离心泵出口

6、阀V3，再开备用电机开关PK2，最后开泵出口阀V3。合格标准：判断准确。开备用泵的操作步骤正确，没有出现贮水槽液位超上限报警，为合格。离心泵“气缚”故障（F4）事故现象：离心泵几乎送不出流量，检测数据波动，流量下限报警。排除方法：及时关闭出口阀V3。关电机开关PK1。打开高点排气阀V5，直至蓝色点出现后，关阀门V5。然后按开车规程开车。合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时停泵，打开阀门V5排气，且使离心泵恢复正常运转为合格。离心泵叶轮松脱（F5）事故现象：离心泵流量、扬程和出口压力降为零，功率下降，贮水槽液位上升。排除方法：和电机故障相同，启动备用泵。合格标准：判断正确。合格标准和

7、电机故障相同。FIC流量调节器故障（F6）事故现象：FIC输出值大范围波动，导致各检测量波动。排除方法：迅速将FIC调节器切换为手动，通过手动调整使过程恢复正常。合格标准：判断正确。手动调整平稳，且且较快达到正常工况。离心泵特性曲线H-Q曲线：压头壹般随流量的增大而减小，在流量极小时可能会先增加在随流量的增大而减小。N-Q曲线：随流量的增大而增大，当Q=0时Nmin=0.88kw。-Q曲线：当Q=0时，=0；随着流量增大，泵的效率随之而上升且到达壹最大值；随后再随流量的增大效率变降低。数据处理思考题9为什么离心泵开车前必须冲液、排气?否则会出现什么后果?答防止泵发生“气缚”，如果泵内有气体存在

8、，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以必须在启动前向壳内灌满液体。10为什么离心泵开动和停止都要在出口阀关闭的条件下进行？离心泵在启动过程中为了避免大电流启动造成电气故障，如空开跳闸、触头烧坏粘结等事故，因此关闭出口阀，启动电机，此时电机属于空载电流运行，大大减小了大电流冲击。关机时候关闭阀门相反是先将电流降到额定电流，避免瞬间失电对其他用电设备造成电压波动原始数据记录第2章热交换器1、工艺流程简介本热交换器为双程列管式结构，起冷却作用，管程走冷却水（冷流）。含量30的磷

9、酸钾溶液走壳程（热流）。工艺要求：流量为18441kg/h的冷却水，从20上升到30.8,将65流量为8849kg/h的磷酸钾溶液冷却到32。管程压力0.3MPa，壳程压力0.5MPa。流程图画面“G1”中：阀门V4是高点排气阀。阀门V3和V7是低点排液阀。P2A为冷却水泵。P2B为冷却水备用泵。阀门V5和V6分别为泵P2A和P2B的出口阀。P1A为磷酸钾溶液泵。P1B为磷酸钾溶液备用泵。阀门V1和V2分别为泵P1A和P1B的出口阀。FIC-1是磷酸钾溶液的流量定值控制。采用PID单回路调节。TIC-1是磷酸钾溶液壳程出口温度控制，控制手段为管程冷却水的用量(间接关系)。采用PID单回路调节。

10、2、工艺流程图3、开车操作开车前设备检验。冷却器试压，特别要检验壳程和管程是否有内漏现象，各阀门、管路、泵是否好用，大检修后盲板是否拆除，法兰连接处是否耐压不漏，是否完成吹扫等项工作（本项内容不包括在仿真软件中）。检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。各调节器应处于手动且输出为零。开冷却水泵P2A开关。开泵P2A的出口阀V5。调节器TIC-1置手动状态，逐渐开启冷却水调节阀至50%开度。开磷酸钾溶液泵P1A开关。开泵P1A的出口阀V1。调节器FIC-1置手动状态，逐渐开启磷酸钾溶液调节阀至10%。壳程高点排气。开阀V4，直到V4阀出口显示蓝色色点，指示排气完成，关V4阀。手动调整冷却水量。当壳

11、程出口温度手动调节至320.5且稳定不变后打自动。缓慢提升负荷。逐渐手动将磷酸钾溶液的流量增加至8800kg/h左右投自动。开车达正常工况的设计值见工艺说明。4、正常停车操作将调节器FIC-1打手动，关闭调节阀。关泵P1A及出口阀V1。将调节器TIC-1打手动，关闭调节阀。关泵P2A及出口阀V5。开低点排液阀V3及V7，等待蓝色色点消失。排液完成。停车完成。5、事故设定及处理换热效率下降（F2）事故现象：事故初期壳程出口温度上升，冷却水出口温度上升。由于自控作用将冷却水流量开大，使壳程出口温度和冷却水出口温度回落。处理方法：开高点放气阀V4。等气排净后，恢复正常。P1A泵坏（F3）事故现象：热

12、流流量和冷却水流量同时下降至零。温度下降报警。处理方法：启用备用泵P1B，按开车步骤重新开车。P2A泵坏（F4）事故现象:冷却水流量下降至零。热流出口温度上升报警。处理方法：开备用泵P2B，然后开泵出口阀V6。关泵P2A及出口阀V5。冷却器内漏（F5）事故现象：冷却水出口温度上升，导致冷却水流量增加。开排气阀V4试验无效。处理方法：停车。TIC-1调节器工作不正常（F6）事故现象：TIC-1的测量值指示达上限，输出达100%。热流出口温度下降，无法自控。处理方法：将TIC-1打手动。通过现场温度指示，手动调整到正常。根据Q=CPW(t1-t2)=KSmtm来计算K=。以第壹组数据为例：原始数据

13、记录及处理思考题5当外壳和列管的温差较大时，常用的几种方法对热交换器进行热补偿？在管壳式换热器内由于管内外流体温度不同壳体和管束的温度也不同。如俩者温差很大换热器内部将出现很大的热应力可能使管子弯曲断裂或从管板上松脱。因此当管束和壳体温度差超过50时应采取适当的温差补偿措施消除或减小热应力。目前广泛使用的有固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器。8热交换器开车前为什么必须进行高点排气？通常换热器壳侧的介质比空气密度大，在高位设计排气口！能够排除可以换热器内部的空气！1）能够不要工作介质带空气，2）换热器内部有空气不造成噪音！第3章精馏系统1、工艺流程简介脱丁烷塔是大型乙烯装置中的壹部分

14、。本塔将来自脱丙烷塔釜的烃类混合物（主要有C4、C5、C6、C7等），根据其相对挥发度的不同，在精馏塔内分离为塔顶C4馏分，含少量C5馏分，塔釜主要为裂解汽油，即C5之上组分的其他馏分。因此本塔相当于二元精馏。工艺流程为：来自脱丙烷塔的釜液，压力为0.78MPa,温度为65（由TI-1指示），经进料手操阀V1和进料流量控制FIC-1，从脱丁烷塔（DA-405）的第21块塔板进入（全塔共有40块板）。在本塔提馏段第32块塔板处设有灵敏板温度检测及塔温调节器TIC-3（主调节器）和塔釜加热蒸汽流量调节器FIC-3（副调节器）构成的串级控制。塔釜液位由LIC-1控制。塔釜液壹部分经LIC-1调节阀作

15、为产品采出，采出流量由FI-4指示，壹部分经再沸器（EA-405A/B）的管程汽化为蒸汽返回塔底，使轻组分上升。再沸器采用低压蒸汽加热，釜温由TI-4指示。设置俩台再沸器的目的是釜液可能含烯烃，容易聚合堵管。万壹发生此种情况，便于切换。再沸器A的加热蒸汽来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，通过入口阀V3进入壳程，凝液由阀V4排放。再沸器B的加热蒸汽亦来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，入口阀为V8，排凝阀为V9。塔釜设排放手操阀V24，当塔釜液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。塔顶和塔底分别设有取压阀V6和V7，引压至差压指示仪PDI-3，及时反映本塔的阻力降

16、。此外塔顶设压力调节器PRC-2，塔底设压力指示仪PI-4，也能反映塔压降。塔顶的上升蒸汽出口温度由TI-2指示，经塔顶冷凝器（EA-406）全部冷凝成液体，冷凝液靠位差流入立式回流罐（FA-405）。冷凝器以冷却水为冷剂，冷却水流量由FI-6指示，受控于PRC-2的调节阀，进入EA-406的壳程，经阀V23排出。回流罐液位由LIC-2控制。其中壹部分液体经阀V13进入主回流泵GA405A，电机开关为G5A。泵出口阀为V12。回流泵输出的物料通过流量调节器FIC-2的控制进入塔顶。备用回流泵的入口阀为V15，出口阀为V14，泵电机开关是G5B。另壹部分作为产品经入口阀V16，用主泵GA-406

17、A送下道工序处理。主泵电机开关为G6A，出口阀为V17。顶采备用泵GA-406B的入口阀为V18，电机开关为G6B，泵出口阀为V19。顶采泵输出的物料由回流罐液位调节器LIC-2控制，以维持回流罐的液位。回流罐底设排放手操阀V25，用于当液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。手操阀VC4是C4充压阀。系统开车时塔压低会导致进料的前段时间内入口部分因进料大量闪蒸而过冷，局部过冷会损坏塔设备。进料前用C4充压可防止闪蒸。2、工艺流程图3、开车操作单塔冷态开车和多塔串联冷态开车在方法上的主要区别是：单塔开车时允许在进料达到壹定的塔釜液位时暂停进料，以便有充分的时间调整塔的运行状态。而多塔

18、串联冷态开车时，各塔的进料往往是前塔的塔釜或塔顶的出料。因此进料量仅允许适当减小，但不能停止，否则会干扰相关的塔，导致停车。精馏塔开车前应当完成如下主要准备工作：管线及设备试压；拆除盲板；管线及设备氮气吹扫和氮气置换；检测及控制仪表检验和校零；公用工程投用；系统排放和脱水等。本软件简化为以下至步操作。开车前的准备工作：将各阀门关闭。各调节器置手动，且输出为零。开“N2”开关，表示氮气置换合格。开“G.Y.”开关，表示公用工程具备。开“Y.B.”开关，表示仪表投用。开C4充压阀VC4，待塔压PRC-2达0.31MPa之上,关VC4，防止进料闪蒸，使塔设备局部过冷（此步不完成，后续评分为零）。开冷

19、凝器EA-406的冷却水出口阀V23。开差压阀V6和V7。开进料前阀V1。手动操作FIC-1的输出约20%（进料量应大于100kmol/h），进料经过壹段时间在提馏段各塔板流动和建立持液量的时间迟后，塔釜液位LIC-1上升。由于进料压力达0.78MPa,温度为65，所以进塔后部分闪蒸使塔压上升。通过手动PRC-2输出（即冷却水量），控制塔顶压力在0.35MPa左右，投自动。当塔釜液位上升达60%左右，暂停进料。开再沸器EA-405A的加热蒸汽入口阀V3和出口阀V4。手动开加热蒸汽量FIC-3的输出约20%，使塔釜物料温度上升直到沸腾。塔釜温度低于约108的阶段为潜热段，此时塔顶温度上升较慢，回

20、流罐液位也无明显上升。注意当塔釜温度高于108后，塔顶温度及回流罐液位明显上升。说明塔釜物料开始沸腾。为了防止回流罐抽空，当回流罐液位上升至10%左右，开GA405A泵的入口阀V13，启动泵G5A（GA405A），然后开泵出口阀V12。手动FIC-2的输出大于50%,进行全回流。回流量应大于300kmol/h。调整塔温进行分离质量控制。此时塔灵敏板温度TIC-3大约为6972左右。缓慢调整塔釜加热量FIC-3，以每分钟0.5提升TIC-3直到78（实际需数小时）。缓慢提升温度的目的是使物料在各塔板上充分进行汽液平衡，将轻组分向塔顶升华，将重组分向塔釜沉降。当TIC-3的给定值升至78时，将灵敏

21、板温度控制TIC-3投自动（主调节器），将FIC-3投自动（副调节器），然后俩调节器投串级。同时观察塔顶C5含量AI-1和塔底C4含量AI-2，应当趋于合格。同时注意确保塔釜液位LIC-1和回流罐液位LIC-2不超限(当塔顶AI-1不合格且LIC-2大于80%,应及时开阀门V25排放。同理，当塔釜AI-2不合格且LIC-1大于80%,应及时开阀门V24排放）。此刻塔顶及塔釜液位通常尚未达到50%，重开进料前阀V1，手动操作FIC-1的输出。可逐渐提升进料量，由于塔压及塔温都处于自动控制状态，塔釜加热量和塔顶冷却量会随进料增加而自动跟踪提升。最终进料流量达到370kmol/h时将FIC-1投自动

22、。手动FIC-2的输出将回流量提升至350kmol/h左右，投自动。塔顶采出：提升进料量的同时,应监视回流罐液位。当塔顶C5含量AI-1低于0.5%且LIC-2达到50%左右时,先开V16阀，开泵G6A（GA406A），再开泵出口阀V17。手动调节LIC-2的输出，当液位调至50%时投自动。塔底采出：提升进料量的同时,应监视塔釜液位。当塔底C4含量AI-2低于1.5%且LIC-2达到50%左右时,手动调节LIC-1的输出，当液位调至50%时投自动。将塔顶压力调节器PRC-2和PIC-1投超驰（用投串级代替）。微调各调节器给定值，使精馏塔达到设计工况：FIC-1370kmol/hFIC-2350

23、kmol/hLIC-150%LIC-250%TIC-378PRC-20.35MPaAI-10.5%AI-21.5%4、正常停车操作停车前状态及准备同正常工况。将塔压控制在0.35MPa,且保持自动。手动FIC-1,关进料前阀V1。将TIC-3和FIC-3串级解列。手动减小FIC-3的输出(约关至25%),同时加大塔顶和塔釜采出。当釜液降至5%,停止塔采出。当回流罐液位降至20%时,停回流,停再沸器加热,停塔顶采出。关GA-405A出口阀,停GA-405A,关入口阀;关GA-406A出口阀,停GA-406,关入口阀。将回流罐液体从底部泄出,将釜液泄出。手动开大PIC-1输出泄压,手动关PRC-2

24、。关再沸器入、出口阀，关冷却水出口阀，关压差阀。待压力泄压至0.0,停车完毕。4.紧急停车停前状态及准备同正常工况。关FIC-1,关进料前阀。立即手动开大FIC-2,使回流量增至415kmol/h左右。立即手动减小FIC-3,使蒸气流量减至约222kmol/h。如果俩个液位不超上限,立即关闭塔顶、塔釜采出。用蒸气量(FIC-3)和回流量(FIC-2)维持全回流操作,且维持俩个液位不超限。完毕。5、事故设定及处理停冷却水（F2）事故现象：冷却水流量为0.0kmol/h(FI-6)。塔压升高。塔顶温度上升。处理方法：放火炬保压。停进料。关加热蒸气量。关塔顶采出。釜液排出。在此基础上进行完全停车操作

25、。合格标准：尽快关进料，且在壹定时间内完成停车操作。停加热蒸汽（F3）事故现象：水蒸汽断,即加蒸汽流量为0.0kmol/h(FIC-3的输入)。塔釜温度降低(TI-4)。灵敏板温度降低(TIC-3)。塔釜产品不合格。塔顶产品不合格。压差、温差减小。处理方法：关进料。停塔顶采出。压力高时放火炬。釜液排出。在此基础上进行完全停车。合格标准：尽快关进料,且在壹定的时间内完成停车操作。无进料（F4）事故现象：进料量为0.0kmol/h(FIC-2的输入)。处理方法：紧急停车。合格标准：紧急停车过程操作正确。停电(停动力电)（F5）事故现象：由于GA-405A/B、GA-406A/B停转。回流量为0.0

26、(FIC-2)。塔顶采出量为0.0(FI-5)。处理方法：关进料阀。停塔顶采出。排放火炬维持塔压及回流罐液位。在之上基础上进行停车操作。合格标准：尽快停进料、停车。无回流量（F6）事故现象：回流量逐步降为0.0(FIC-2),回流泵坏。处理方法：开备用泵GA-405B及相关阀门。关泵GA-405A及相关阀门。合格标准：尽快按规程开启备用泵GA-405B。操作顺序正确,系统恢复正常。思考题6本精馏塔进料前用C4将塔升压有何作用？答防止闪蒸18如果塔釜加热量超高会导致什么现象?答塔釜蒸干原始数据记录第4章吸收系统1、工艺流程简介来自前壹工序的生成气（富气，其中的C4部分）从板式吸收塔Da-302底

27、部经手操阀V1进入，和自上而下的吸收油接触，将生成气中的C4组分吸收下来。未被吸收的不凝气由塔顶排出，尾气经压力调节器PIC-308调节阀排至放空总管进入大气。冷却盐水经手操阀V26进入EA-306的管程，通过手操阀V27排出。C6油经过手操阀V6进入吸收油储罐Fa-311，经罐底出口阀V7和V8至泵G2A，有出口阀V9排出，通过吸收油流量调节器的调节阀打入塔顶，和自下而上的生成气接触，吸收其中的C4组分成为富油，从吸收塔底排出。盐水有入口阀V24进入EA-312管程出口由手操阀V25排出。随着生产的进行，吸收油因为部分损耗导致液位下降。要定期用V22排放尾气分离罐内的液体，用V6补充新鲜C6

28、油入储罐2、工艺流程图3、开车操作开车前的准备工作将各调节器置手动，且输出为零。将各手操器和开关关闭。开“GYG”、“YBT”、“N2S”、“N2H”。建立吸收塔和解吸塔系统C6又冷循环和热循环开V6，向FA-311引入贫油，LI-311上升。当LI-311上升置50%之前，先全开V7、V8，启动泵G2A，然后开V9、V12、V13。当LI-311上升置55%左右，手动开FRC-311的输出为20%，当塔内持液量建立后，吸收塔液位LIC-310上升。注意调整V6阀，保证LI-311不超限。当LIC-310达到50%之前，全开V14、V15、V16和V17。当LIC-310接近50%时，手动开F

29、IC-310，C6油进入解吸塔，LIC-312上升。当LIC-310达到50%时将LIC-310和FIC-310同时投入自动和串级。当LIC-312达50%之前，全开V18、V19、V20、V21、V24和V25。当LIC-312达50%时投自动。此时已建立C6油的循环。氮气的升压开氮气充气阀VN2，将DA-302压力提高到1.0MPa之上，关VN2。接收富气确认热循环已建立，氮充压已完成，可开始进富气。逐渐开V1，同时开V2；约10%20%左右。开V4、V5，当PIC-308压力升至1.2MPa左右时投自动。随压力上升，逐渐开大V1、V2，使FI-308达到2000kg/h左右。进富气达到壹

30、定负荷后，开V26和V27，调整俩阀使TI-308在5以下，以便在FA-304中分离C6油。手动开TIC-312的输出使温度降低至5左右，投自动。投自动和比值调节设“AKB”为53.5%左右，将FRC-311投自动和比值调节（以串级表示）。提升进富气负荷逐渐开大V1和V2，待吸收塔顶温TI-309下降置7.0左右，是进气流量缓缓提高到5000kg/h左右。将系统调整到正常工况设计值范围如下：FI-3085000kg/hFRC-31113300kg/hPIC-3081.20MPaTI-3085.0TIC-3125.0LIC-31050%LIC-31250%LI-30950%LI-31150%AI

31、-3010.6%AI-3020.6%4、正常停车操作(1)开V22，使LI-309低于5%，关V22。(2)断开FRC-311的比值调节，将PIC-308置手动。(3)关V1，同时尽快关PIC-308输出。(4)关V26、V27。(5)待塔顶组成降至0.1%时，断开FIC-310的串级，手动关FRC-311，再关V9，停G2A泵，关V8，关V7。(6)待LIC-310降至0.0%时，开V22，使LI-309降至0.0%。(7)关FIC-310输出，关V14、V17。(8)将LIC-312置手动（约20%）。(9)当LIC-312降至0.0%时，关LIC-312输出，关V20、V21，再关V24、V25和TIC-312输出。开V23，降LI-311液位。