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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)。