化工仪表维修工技能试题双塔精馏仿真软件使用手册.docx
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化工仪表维修工技能试题双塔精馏仿真软件使用手册
双塔精馏单元装置仿真系统
使用手册
（教师/学员）
目录
3
一，工艺原理简述1
二，工艺流程简介1
三，设备列表2
四，调节器列表2
五，显示仪表3
六，现场阀列表3
七，物料平衡和工艺卡片5
八，操作规程5
1，正常开工5
2，正常运行7
3，正常停车7
4，停原料油进料7
5，再沸器E-101结垢8
6，停冷却水8
7，装置停电8
8，项目列表8
九，双塔精馏仿真PI&D图10
十，双塔精馏DCS流程图12
一，工艺原理简述
精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或者饱和蒸汽压不同，使轻组分（沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离。
料板为界，上部为精馏段，下部为提馏段。
一定温度和压力的料液进入精馏塔后，轻组分在精馏段逐渐浓缩，离开塔顶后全部冷凝进入回流罐，一部分作为塔顶产品（也叫馏出液），另一部分被送入塔内作为回流液。
回流液的目的是提供与气相轻组分传质、传热的组成，使塔板上的液体组成保持稳定，保证精馏操作连续稳定的进行。
而重组分在提馏段浓缩后，一部分作为塔釜产品（也叫残液），一部分则经再沸器加热后送回塔中，为精馏操作提供一定量连续上升的蒸气气流。
二，工艺流程简介
本单元选用的是脱丁烷和脱乙烷双塔精馏工艺，原料油分别进入脱丁烷塔T101第28、22层塔盘，T101共有40层浮阀塔盘。
塔顶气经脱丁烷塔空冷器、脱丁烷塔顶后冷器冷却至40℃后进入脱丁烷塔顶回流罐进行油、水、气三相分离。
罐中分离出的塔顶干气在压力控制下至轻烃吸收塔；D101的油相分两路，一路经脱丁烷塔顶回流泵升压后在流量和塔顶温度串级控制下作为T101回流。
另一路经脱乙烷塔进料泵升压后在D101液位和流量串级控制下进入脱乙烷塔T102的第二段填料上部；D101分水包排出的含硫污水排出装置。
脱丁烷塔塔底油流量及T101液位控制下作为常压塔的进料。
T101热量由塔底再沸器提供，脱丁烷塔塔底油经脱丁烷塔底再沸器泵升压后分两路在流量控制下进入E101加热后返回到T101底部。
E101的出口温度由调节E101加热气量控制。
T102脱乙烷塔设置三段散堆填料。
塔顶气相经脱乙烷塔顶冷凝冷却器冷却至40度后进入脱乙烷塔顶回流罐D102，D102的压力通过调节塔顶气的排出量来控制，塔顶干气去轻烃吸收塔回收液态烃。
D102液体经脱乙烷塔顶回流泵升压后全部作为塔顶回流。
脱乙烷塔采用重沸汽提，汽提热源为航煤。
塔底物流经液化石油气冷却器冷却至40度作为液化气送出装置。
三，设备列表
序号
位号
名称
说明
1
T101
脱丁烷塔
2
T102
脱乙烷塔
3
D101
脱丁烷塔缓冲罐
4
D102
脱乙烷塔缓冲罐
5
A101
脱丁烷塔塔顶空冷器
6
E101
脱丁烷塔再沸器
7
E102
脱丁烷塔塔顶换热器
8
E103
脱乙烷塔再沸器
9
E104
脱乙烷塔塔釜出口冷却器
10
E105
脱乙烷塔塔顶换热器
11
P101
脱丁烷塔缓冲罐回流泵
12
P102
输送脱乙烷塔进料泵
13
P103
脱乙烷塔缓冲罐回流泵
四，调节器列表
控制器位号
描述
正常值
单位
TIC1001
T101的塔釜温度控制
275
℃
FIC1001
T101的塔顶回流流量控制
17458
Kg/h
FIC1002
T101的塔釜出口流量控制
93200
Kg/h
TIC1003
A101出口温度控制
70
℃
PIC1001
D101回流罐压力控制
1.5
MpaG
LIC1003
D101回流罐水包液位控制
50
%
LIC1002
D101回流罐油包液位控制
50
%
TIC1004
T102的塔釜温度控制
110
℃
LIC1006
T102塔釜液位控制
50
%
FIC1003
T102的塔顶回流流量控制
4300
Kg/h
PIC1002
D102回流罐压力控制
3.15
MpaG
LIC1004
D102回流罐水包液位控制
50
%
LIC1005
D-102回流罐油包液位控制
50
%
LIC1001
T101的塔釜液位控制
50
%
TIC1002
T101塔顶温度控制
75
℃
五，显示仪表
位号
显示变量
正常值
单位
FI1001
T101塔进料
93000
Kg/h
TI1001
回流罐D101温度
40.5
℃
TI1002
T102的塔顶温度
96
℃
TI1003
回流罐D102温度
40
℃
六，现场阀列表
现场阀门位号
描述
TV1001I
温度控制阀门TV1001的前阀
FV1001O
流量控制阀门FV1001的后阀
FV1001I
流量控制阀门FV1001的前阀
FV1002I
流量控制阀门FV1002的前阀
FV1002O
流量控制阀门FV1002的后阀
PV1001O
压力控制阀门PV1001的后阀
PV1001I
压力控制阀门PV1001的前阀
PV1002I
压力控制阀门PV1002的前阀
PV1002O
压力控制阀门PV1002的后阀
LV1003I
液位控制阀门LV1003的前阀
LV1003O
液位控制阀门LV1003的后阀
TV1004I
温度控制阀门TV1004的前阀
TV1004O
温度控制阀门TV1004的后阀
FV1003I
流量控制阀门FV1003的前阀
FV1003O
流量控制阀门FV1003的后阀
LV1006I
液位控制阀门LV1006的前阀
LV1006O
液位控制阀门LV1006的后阀
LV1004I
液位控制阀门LV1004的前阀
LV1004O
液位控制阀门LV1004的后阀
TV1001O
温度控制阀门TV1001的后阀
LV1002I
液位控制阀门LV1002的前阀
LV1002O
液位控制阀门LV1002的后阀
TV1001
T101的塔釜温度控制阀门
TV1001B
温度控制阀门TV1001的旁路阀
FV1001
T101的塔顶回流流量控制阀门
FV1001B
流量控制阀门FV1001的旁路阀
FV1002
T101的塔釜出口流量控制阀门
FV1002B
流量控制阀门FV1002的旁路阀
VX1E102
E102冷却水阀门
VX1T101
T101塔釜泄液阀门
VX2T101
T101塔顶放空阀门
TV1003
A101出口温度控制阀门
PV1001
D101回流罐压力控制阀门
PV1001B
压力控制阀门PV1001的旁路阀
LV1003
D101回流罐水包液位控制阀门
LV1003B
液位控制阀门LV1003的旁路阀
VX1D101
D101泄液阀
VX2D101
D101放空阀
LV1002
D101回流罐油包液位控制阀门
LV1002B
液位控制阀门LV1002的旁路阀
TV1004
T102的塔釜温度控制阀门
TV1004B
温度控制阀门TV1004的旁路阀
VX1E104
E-104冷却水阀门
VX1T102
T102塔釜泄液阀门
VX2T102
T102塔顶放空阀门
LV1006
T102塔釜液位控制阀门
LV1006B
液位控制阀门LV1006的旁路阀
FV1003
T102的塔釜出口流量控制阀门
FV1003B
流量控制阀门FV1003的旁路阀
VX1E105
E105冷却水阀门
VX1D102
D102泄液阀
VX2D102
D102放空阀
PV1002
D102回流罐压力控制阀门
PV1002B
压力控制阀门PV1002的旁路阀
LV1004
D104回流罐水包液位控制阀门
LV1004B
液位控制阀门LV1004的旁路阀
VX3T101
T101进料现场阀门
七，物料平衡和工艺卡片
物流
项目及位号
正常指标
单位
原料进装置
流量（FI1001）
95000
kg/h
温度
224
℃
T101塔顶出装置
流量
1300
kg/h
温度（TI1001）
40.5
℃
压力（PIC1001）
1.5
MpaG
T101塔釜出装置
流量（FIC1002）
93200
kg/h
温度（TI1004）
275
℃
T102塔顶出装置
流量
100
kg/h
温度（TI1003）
40
℃
压力（PIC1002）
3.15
MpaG
液化石油气出装置
流量
1300
kg/h
温度
110
℃
八，操作规程
1，正常开工
1.1开工准备
1.1.1开工前全面大检查、处理完毕，设备处于良好的备用状态，并且充压过程已经操作完毕，各设备处于正常操作压力状态，环境温度保持在25摄氏度。
1.1.2打开所有控制阀的前后阀和机泵的入口阀。
1.2脱丁塔操作
1.2.1打开T101塔顶空冷器A101，打开VX1E102，投用冷凝器E102。
1.2.2在现场图中平缓打开手操器阀门VX3T101，原料分别进入脱丁烷塔第28、22层塔盘，T101共有40层浮阀塔盘。
1.2.3当T101塔釜液位（LIC1001）升至30%，打开温度控制阀门TV1001,为T101塔釜再沸器E101提供加热蒸汽。
1.2.4随着T101塔釜再沸器的开启，D101缓冲罐开始积液，同时通过控制阀PIC1001维持D101缓冲罐压力在1.5Mpa（表）。
在保证D101缓冲罐始终有20%液位的情况下在现场图打开泵P101,打开控制阀门FV1001以此建立回流。
1.2.5回流建立后时时调整FIC1001的流量，控制T101的塔顶温度在75摄氏度，并且保证塔顶气经脱丁烷塔空冷器、脱丁烷塔顶后冷器冷却至40摄氏度后进入脱丁烷塔顶缓冲罐进行油、水、气三相分离。
1.2.6通过手动调节FV1002来维持T101塔釜液位在50%。
此时状态：
T101进入全循环回流状态，D101缓冲罐液位缓缓上升。
操作要点：
1）注意塔釜与塔釜液位的变化，对其变化作出时时调整。
2）注意塔顶温度。
3）控制好D101缓冲罐的压力。
1.3脱乙烷塔操作
1.3.1打开T102塔顶冷却器E105的冷却水阀门VX1E105。
1.3.2在现场图中打开泵P102，打开D101液位控制阀LV1002，为T101进料，进入脱乙烷塔的第二段填料上部。
1.3.3当T102塔釜液位（LIC1006）升至接近30%，依次打开TV1004I,TV1004O,和温度控制阀门TV1004,为T102塔釜再沸器E-103提供加热蒸汽。
1.3.4随着T102塔釜再沸器的开启，D102缓冲罐开始积液，同时通过控制阀PIC1002维持D102缓冲罐压力在3.15MpaG。
在保证D102缓冲罐始终有20％液位的情况下在现场图依次打开泵P103,打开控制阀门FV1003以此建立回流。
1.3.5回流建立后时时调整FIC1003的流量，控制T101的塔顶温度在95摄氏度。
1.3.6打开VX1E104现场阀门，为E104提供冷却水。
1.3.7通过手动调节LV1006来维持T102塔釜液位在50%。
此时状态：
整个装置进入调整阶段
操作要点：
1）注意塔釜与塔釜液位的变化，对其变化作出时时调整。
2）注意塔顶温度。
3）控制好D-102缓冲罐的压力。
2，正常运行
开始时状态：
各系统处于正常生产状态，各指标均为正常值。
熟悉工艺流程，维持各工艺参数稳定；密切注意各工艺参数的变化情况，发现突发事故时，应先分析事故原因，并做及时正确的处理。
3，正常停车
3.1停车准备
具备停车条件。
3.2停原料油进料
3.2.1在现场关闭VX3T101现场阀门，停止原料油进料。
3.3停脱丁烷T-101塔
3.3.1关闭TIC1001，使E101再沸器停止工作，然后在现场依次关闭TV1001前阀,TV1001后阀,T-101回流继续。
3.3.2关闭LIC1002，停止向T102进料，然后在现场依次关闭LV1002前阀,LV1002后阀；停泵P102。
3.3.3当T101的中间缓冲罐D101的液位低于5%时依次关闭FIC1001，P101,停止T101回流。
关闭FIC1002，停止去常压塔进料。
3.3.4停塔顶冷凝水，关闭空冷器。
3.3.5打开VX1D101，排空回流罐D101。
3.3.6全开塔釜排液阀门VX1T101，开始大量排液，直至塔釜液位排空。
3.4停脱乙烷T-102塔
3.4.1当LIC1002关闭后，立即关闭T102塔釜再沸器E103，T102回流继续。
3.4.2关闭LIC1006，停止出料，关闭VX1E104。
3.4.2当T102回流中间罐D102的液位低于5%时依次关闭FIC1003，P103，停止T102回流。
3.4.3打开VX1D102，排空回流罐D102。
3.4.4全开塔釜排液阀门开始大量排液，直至塔釜液位排空。
4，停原料油进料
事故原因：
原料油出现故障
事故现象：
1）流量显示表FI1001降至零
2）脱丁塔系统温度升高
3）脱丁塔系统压力升高
4）塔釜液位下降
处理方法：
1）按正常停车步骤处理
5，再沸器E-101结垢
事故原因：
所用加热蒸汽矿物质含量偏高
事故现象：
1）温度控制表TIC1001的指示温度开始缓慢下降
2）脱丁塔系统压力下降
处理方法：
1）开大TIC1001阀门开度加大蒸汽量，如有必要可开启旁路阀门
2）调整各参数至正常值
6，停冷却水
事故原因：
冷却水供应中断
事故现象：
1）脱丁烷塔系统塔顶出口温度升高，压力升高
3）脱乙烷塔系统塔顶出口温度升高，压力升高
处理方法：
1）按正常停车步骤处理
7，装置停电
事故原因：
电厂发生事故
事故现象：
1）所有机泵停止使用
处理方法：
1）按正常停车步骤处理
8，项目列表
序号
项目名称
项目描述
事故处理方法
1.
冷态开车
基本项目
见操作规程
2.
正常运行
基本项目
见操作规程
3.
停车初态
基本项目
见操作规程
4.
停原料油
特定事故
见操作规程
5.
再沸器E101结垢
特定事故
见操作规程
6.
停冷却水
特定事故
见操作规程
7.
装置停电
特定事故
见操作规程
8.
冷态（FV1001K/E103JG）
冷态（FV1001失灵/E103结垢）
见操作规程
9.
冷态（FV1002K）
冷态（FV1002失灵）
见操作规程
10.
正常（停原料油）
正常（停原料油）
见备注
11.
正常（再沸器E101结垢）
正常（再沸器E101结垢）
见备注
12.
正常（停冷却水）
正常（停冷却水）
见备注
13.
正常（装置停电）
正常（装置停电）
见备注
14.
正常（停原料油/TIC1001PY）
正常（停原料油/TIC1001漂移）
见备注
15.
正常（再沸器E101结垢/LV1006K）
正常（再沸器E101结垢/LV1006失灵）
见备注
16.
正常（E102JG/FV1002K/停冷却水）
正常（E102结垢/FV1002失灵/停冷却水）
见备注
17.
正常（TI1002PY/装置停电）
正常（TI1002漂移/装置停电）
见备注
18.
正常（FV1003K/TIC1004PY/TV1001K）
正常（FV1003失灵/TIC1004漂移/TV1001失灵）
见备注
19.
停车（FV1001K）
停车（FV1001失灵）
见备注
20.
停车（FV1003K/TV1004K）
停车（FV1003失灵/TV1004失灵）
见备注
备注：
（处理方法）
1）阀失灵——处理（用组合键（CTRL+M）调出处理画面，选中所需处理的阀之后，点击处理，即可修复。
下同）。
2）阀漂移——处理。
3）仪表失灵——处理。
4）仪表漂移——处理。
5）泵坏——处理或启动备用泵。
6）换热器结垢——启动备用或提高冷却水量。
特定事故：
详见操作手册中事故的处理方法。
九，双塔精馏仿真PI&D图
一十，双塔精馏DCS流程图
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