化工仿真实习报告
仿真实习
实习报告
姓名：专业：学号：实习成绩：课程名称：仿真实习报告实习形式：上机指导教师：201*－201*学年第1学期实习时间：实习地点：一、实习目的：1、了解化工过程的工艺和控制系统的动态特性、提高对工艺过程的运行和控制能力。2、加深对工厂具体化工设备、化工操作的感性认识，进一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。3、收集各项技术资料和生产数据，培养理论联系实际的习惯。4、培养学生的学习兴趣和提高学生勇于思考、勇于创新的精神。二、实习内容：（一）乙醛氧化制醋酸仿真练习：1、酸洗反应系统（1）从罐区V402用泵P402（开阀V57）将酸送入V102中，而后由泵P102向第一氧化塔T101进酸，T101见液位(约为2%)后停泵P402，P102停止进酸；（2）开氧化液循环泵P101循环清洗T101；（3）用N2将T101中的酸经塔底压送至第二氧化塔T102，见液位后关来料阀停止进酸；（4）将T101和T102中的酸全部退料到V102中,供精馏开车；（5）重新由V102向T101进酸，T101液位达30%后向精馏系统正常出料，建立全系统酸运大循环。2、第一氧化塔配制氧化液当T101中加醋酸30%后，向其中加醛和催化剂，同时打开P101泵打循环，开E102A通蒸汽为氧化液循环液通蒸汽加热，循环流量保持在700M3/H（通氧前），氧化液温度保持在70～76℃，直到使浓度符合要求。3、第一氧化塔投氧开车(1)开车前联锁投入自动；(2)投氧前氧化液温度保持在70~76C，氧化液循环量FIC104控制在700M3/h。(3)控制FIC-101N2流量为120M3/h(4)按如下方式通氧：a)用FIC-110小投氧阀进行初始投氧，氧量小于100M3/h开始投。首先特别注意两个参数的变化：LIC-101液位上涨情况；尾气含氧量AIAS-101三块表是否上升。其次，随时注意塔底液相温度、尾气温度和塔顶压力等工艺参数的变化。如果液位上涨停止然后下降，同时尾气含氧稳定，说明初始引发较理想，逐渐提高投氧量。b)当FIC-110小调节阀投氧量达到320Nm3/h时，启动HC-103调节阀，在HC-103增大投氧量的同时减小FIC-110小调节阀投氧量，HC-103投氧量达到620Nm3/h时，小投氧阀减小到关闭。继续由HC-103投氧直到正常。c)HC-103投氧量达到1000Nm3/h后，可开启HC-102上部通氧，投氧量310Nm3/h直到正常。3原则要求：投氧在0~400Nm/h之内，投氧要慢。如果吸收状态好，要多次小量增加氧量。400~1000Nm3/h之内，如果反应状态好要加大投氧幅度，特别注意尾气的变化及时加大N2量。d)T101塔液位过高时要及时向T102塔出一下料。当投氧到400Nm3/h时，将循环量逐渐加大到850M3/h；当投氧到1000Nm3/h时，将循环量加大到1000M3/h。循环量要根据投氧量和反应状态的好坏逐渐加大。(5)调节方式：a)将T101塔顶保安N2开到120Nm3/h，氧化液循环量FIC-104调节为500~700Nm3/h，塔顶PIC-109A/B控制为正常值0.2Mpa。将氧化液冷却器（E-102A/B）中的一台E-102B改为投用状态，关闭调节阀TIC-104B备用。另一台（E-102A）关闭其冷却水通入蒸汽给氧化液加热，使氧化液温度稳定在75~76C。调节T101塔液位为255%，关闭出料调节阀LIC-101，按投氧方式以最小量投氧，同时观察液位、气液相温度及塔顶、尾气中含氧量变化情况。当液位升高至60%以上时需向T-102塔出料降低一下液位。当尾气含氧量上升时要加大FIC-101氮气量，若继续上升氧含量达到510-2（v）打开HC-101旁路氮气，并停止提氧。若液位下降一定量后处于稳定，尾气含氧量下降为正常值后，氮气调回120m3/h,含氧仍小于510-2并有回降趋势，液相温度上升快，气相温度上升慢，有稳定趋势，此时小量增加通氧量，同时观察各项指标。若正常，继续适当增加通氧量，直至正常。待液相温度上升至84C时关闭E-102A加热蒸汽。当投氧量达到1000Nm3/h以上时，且反应状态稳定或液相温度达到90C时，开始投冷却水。开TIC-104B，注意开水速度应缓慢，注意观察气液相温度的变化趋势，当温度稳定后再提投氧量。投水要根据塔内温度勤调，不可忽大忽小。在投氧量增加的同时，要对氧化液循环量做适当调节。b)投氧正常后，取T-101氧化液进行分析，调整各项参数，稳定一段时间后，根据投氧量按比例投醛，投催化剂。液位控制为355%向T-102出料。c)在投氧后，来不及反应或吸收不好，液位升高不下降或尾气含氧增高到510-2时，关小氧气，增大氮气量后，液位继续上升或含氧继续上升到810-2联锁停车，继续加大氮气量，关闭氧气调节阀。取样分析氧化液成分，确认无问题时，再次投氧开车。4、第二氧化塔投氧（1）待T-102塔见液位后，向塔底冷却器内通蒸汽保持氧化液温度在80C，控制液位355%，并向蒸馏系统出料。取T-102塔氧化液分析。（2）T-102塔顶压力PIC-112控制在0.1Mpa,塔顶氮气FIC-105保持在90NM3/h。由T-102塔底部进氧口，以最小的通氧量投氧，注意尾气含氧量。在各项指标不超标的情况下，通氧量逐渐加大到正常值。当氧化液温度升高时，表示反应在进行。停蒸汽开冷却水HC-105,HC-106,TIC-108,TIC-109使操作逐步稳定。5、吸收塔投用（1）打开V49，向塔中加工艺水湿塔。（2）开阀V50，向V105中备工艺水（3）开阀V48，向V103中备料（碱液）（4）在氧化塔投氧前开P103A/B向T103中投用工艺水（5）投氧后开P105A/B向T103中投用吸收碱液（5）如工艺水中醋酸含量达到80%时，开阀V51向精馏系统排放工艺水。6、氧化塔出料（1）当氧化液符合要求时，开阀V44向氧化液蒸发器E201出料。用LIC102控制出料量。（二）合成氨仿真练习1、合成系统开车(1)投用LSH109(104-F液位高联锁)，LSH111（105-F液位高联锁）（辅助控制盘画面）(2)打开SP71（合成工段现场）,把工艺气引入104-F,PIC-182（合成工段DCS）设置在2.6Mpa投自动(3)显示合成塔压力的仪表换为低量程表○L（合成工段现场合成塔旁）(4)投用124-C(图1合成工段现场开阀VX0015进冷却水)，123-C(图1合成工段现场开阀VX0016进锅炉水预热合成塔塔壁),116-C(合成工段现场开阀VX0014)，打开阀VV077，VV078投用SP35(在图1合成工段现场合成塔底右部进口处)。(5)按103-J复位（辅助控制盘画面），然后启动103-J（合成工段现场启动按钮）,开泵117-J注液氨（在冷冻系统图的现场画面）(6)开MIC23,HCV11,把工艺气引入合成塔105-D,合成塔充压（合成工段现场图）(7)逐渐关小防喘振阀FIC7,FIC8,FIC14(8)开SP1付线阀VX0036均压后（一小段时间），开SP1,开SP72（在合成塔现场图画面上）及SP72前旋塞阀VX0035（合成塔现场图）(9)当合成塔压力达到1.4Mpa时换高量程压力表○H（现场图合成塔旁）(10)(11)(12)关SP1付线阀VX0036，关SP72及前旋塞阀VX0035，关HCV-11开PIC-194设定在10.5MPa，投自动（108-F出口调节阀）开入102-B旋塞阀VV048，开SP70。(13)开SP70前旋塞阀VX0034,使工艺气循环起来。(14)打开108-F顶MIC18阀（开度为100（合成现场图）(15)投用102-B联锁FSL85（辅助控制盘画面）(16)打开MIC17（合成塔系统图）进燃料气,102-B点火（合成现场图）,合成塔开始升温(17)开阀MIC14调节合成塔中层温度,开阀MIC15,MIC16,控制合成塔下层温度，（合成塔现场图）(18)停泵117-J,停止向合成塔注液氨(19)PICA8设定在1.68MPa投自动。(冷冻工段DCS图)(20)LICA14设定在50%投自动，LICA13设定在40%投自动。(合成工段DCS图)(21)当合成塔入口温度达到反应温度380时,关MIC17,102-B熄火,同时打开阀门HCV11预热原料气。(22)关入102-B旋塞阀VV048，现场打开氢气补充阀VV060。(23)开MIC13进冷激起调节合成塔上层温度(24)106-F液位LICA-13达50%时,开阀LCV13,把液氨引入107-F2、冷冻系统开车(1)投用LSH116(110-F液位高联锁),LSH118(111-F液位高联锁),LSH120(112-F液位高联锁),PSH840,841联锁（辅助控制盘）；(2)投用127-C(冷冻系统现场开阀VX0017进冷却水)；(3)打开109-F充液氨阀门VV066，建立80%液位（LICA15至80%）后关充液阀；(4)PIC7设定值为1.4MPa，投自动；(5)开三个制冷阀(在现场图开阀VX0005，VX0006，VX0007)；(6)按105-J复位按钮,然后启动105-J（在现场图开启动按钮），开出口总阀VV084。）(7)开127-C壳侧排放阀VV067；(8)开阀LCV15（打开LICA15）建立110-F液位(9)开出129-C的截止阀VV086（在现场图）(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)开阀LCV16（打开LICA16）建立111-F液位，开阀LCV18（LICA18）建立投用125-C（打开阀门VV085）当107-F有液位时开MIC24，向111-F送氨开LCV-12（开LICA12）向112-F送氨关制冷阀(在现场图关阀VX0005，VX0006，VX0007)当112-F液位达20%时,启动109-J/JA向外输送冷氨当109-F液位达50%时,启动1-3P-1/2向外输送热氨112-F液位；三、实习总结：通过本次化工仿真实习收获颇多，我熟悉了工艺流程，对控制系统有了一定的了解，基本掌握开车规程。处次接触化工仿真软件的时候还是比较迷茫的，但花了一定的时间来仔细阅读仿真软件说明书后基本明白了操作规程。特别是面对复杂的化工过程或者是以前从未接触过的化工过程的时候，对过程的熟悉程度将是至关重要的，否则也许会误入歧途，错误的操作，浪费时间，影响开车分数不说，更重要的是不能很好的掌握所需要学习的内容。面对一个复杂的工艺过程，如果不能事先了解到他们的作用和位置，以及各自开到什么程度，那么当开车的时候必然会手忙脚乱，而且会错误不断，因此在开车前最重要的准备工作就是要熟悉整个工艺过程。另外在操作中一定要耐心，不能急于求成。务必达到每一步的工艺要求之后，才能进行下一步的操作，否则可能造成不可挽回的质量错误。面对复杂的工艺流程，首先要了解这个流程的作用是什么，要达到怎样的目的，然后去了解流程中的各个环节，如何进料的，怎样反应的，反应时要保证怎样的条件，怎么出料的，各种保护系统，辅助系统，排凝阀，排空阀的位置，以及紧急状况下的停车步骤，生产过程中安全是首要问题。
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实习报告
名称：化工仿真技术院：化学工程学院业：化学工程与工艺级：化工094名：学号教师：期：201*年05月04日
1目录
一、实习目的........................................................................................1二、实习内容........................................................................................2第1章离心泵及其液位..........................................................................2
1、工艺流程简介.............................................................................................................2
2、工艺流程图.................................................................................................................23、开车步骤.....................................................................................................................2
第二章热交换器......................................................................................4
一、工艺流程简介...........................................................................................................4二、工艺流程图（CAD绘制）.....................................................................................4三、开车步骤...................................................................................................................4
第三章精馏系统......................................................................................6
一、工艺流程简介...........................................................................................................6二、工艺流程图（CAD绘制）.....................................................................................7三、开车步骤...................................................................................................................7
第四章吸收系统......................................................................................9
一、工艺流程简介...........................................................................................................9二、工艺流程图（CAD绘制）...................................................................................10三、开车步骤.................................................................................................................10
第五章间歇反应....................................................................................12
一、工艺流程简介.........................................................................................................12二、工艺流程图（CAD绘制）...................................................................................13三、开车步骤.................................................................................................................13
三、实习体会......................................................................................18
一、实习目的
化工仿真实习是我们大学学习计划的重要组成，解决了大学生的生产实习问
题。仿真实习使得我们不进工厂，就能通过计算机得到开车、停车和事故处理操作的机会，使得我们能比较系统的学习生产过程的基本程序和具体操作方法，分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常，从而加强我们对基本理论的理解、基本方法的运用和基本技能的训练。仿真教学有强调工业背景、适用面广、操作与控制界面先进、突出操作实践、内容由浅入深，由简到繁，相互呼应，相互补充、附有大量思考题、实用性强、提倡新的教学方法等优点，能从分发挥学生创造意识的环境。可很好的将我们所学的理论知识和时间相结合，进一步巩固深化我们的专业知识和技能。
二、实习内容
第1章离心泵及其液位
1、工艺流程简介
如图所示，离心泵系统由一个储水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入储水槽。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、出口力量调节器FIC及调节阀V4。
2、工艺流程图
3、开车步骤
1.检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。2.将液位调节器LIC置手动，调节器输出为零。3.将液位调节器FIC置手动，调节器输出为零。
4.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，关闭阀门V5。
5.为了防止离心泵开动后储水槽液位下降至零，手动操作LIC的输出使液位上
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%。
6.在泵出口阀V3关闭的前提下，开离心泵电机开关PK1，低负荷起动电机。
7.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。8.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。9.当储水槽入口流量FI与离心泵出口流量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：
FIC：6.0kg/sFI：6.0kg/sPI1：0.15MPaPI2：0.44MPaLIC：50.0%H：29.4mM：62.6%
3N：2.76kW
第二章热交换器
一、工艺流程简介
本换热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℃。管程压力为0.3MPa，壳程压力为0.5MPa。
流程图中：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。
检测及控制点正常工况值如下：
TI-1壳程热流入口温度为65℃TI-2管程冷流入口温度为20℃TI-3管程冷流出口温度为30.8℃TIC-1壳程热流出口温度为32℃FR-1冷却水流量18441kg/hFIC-1磷酸钾流量8849kg/h
二、工艺流程图（CAD绘制）
三、开车步骤
1.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）。
2.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。3.开冷却水泵P2A开关。4.开泵P2A的出口阀V5。
5.调节器TIC-1置手动状态，逐渐开启冷却水调节阀至50%开度。6.开磷酸钾溶液泵P1A开关。7.开泵P1A的出口阀V1。
8.调节器FIC-1置手动状态，逐渐开启磷酸钾溶液调节阀至10%。
9.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。
10.手动调整冷却水量。当壳程出口温度手动调节至（31.5-32.5）℃且稳定不变
后打自动。
11.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。
第三章精馏系统
一、工艺流程简介
脱丁烷塔是大型乙烯装置中的一部分。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用，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以上组分的其他馏分。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块塔板）。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）与塔釜加热蒸汽流量调节器FIC-3（副调节器）构成串级控制。
塔釜液位由LIC-1控制。塔釜液一部分经LIC-1调节阀作为产品采出，采出流量有FI-4指示，一部分经再沸器（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。设置两台再沸器的目的是釜液可能含烯烃，容易聚合堵管。万一发生此种情况，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。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。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却剂，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的排出。回流罐液位由LIC-2控制。其中一部分液体经阀V13进入主回流泵GA405A，电机开关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V15，出口阀为V14，泵电机开关是G5B。另一部分作为产品经入口阀V16，用主泵GA-406A送下道工序处理。主泵电机开关为G6A，出口阀为V17。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。
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冲压可防止闪蒸。
二、工艺流程图（CAD绘制）
三、开车步骤
1.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。2.开“N2”开关，表示氮气置换合格。3.开“G.Y.开关，表示公用工程具备。4.开“Y.B.”开关，表示仪表投用。
5.开C4充压阀VC4，待塔压PRC-2达0.31MPa以上，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）。6.开冷凝器EA-406的冷却水出口阀V23。7.开差压阀V6和V7。
8.开进料前阀V1，手动操作FIC-1的输出约20%（进料量应大于100koml/h），进料经过一段时间在提留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。
9.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。
10.当塔釜液位上升达60%左右时，暂停进料。开再沸器EA-405A的加热蒸汽入口阀V3和出口阀V4。
11.手动开加热器蒸汽量FIC-3的输出约为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，回流罐液位也无明显上升。
12.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，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300koml/h。
13.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69~72℃左右。缓慢调整塔釜加热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气液平衡，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），然后两调节器投串级。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不超值（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）。
14.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。
15.手动FIC-2的输出将回流量提升至350kmol/h左右，投自动。
16.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。
17.塔顶采出：提升进料量的同时，应监视塔釜液位。当塔釜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。
18.将塔顶压力调节器PRC-2和PIC-1投超驰（用投串级代替）。19.微调各调节器给定值，使精馏塔到达设计工况：
FIC-1370kmol/hFIC-2350kmol/hLIC-150%LIC-250%TIC-378℃PRC-20.35MPaAI-1第四章吸收系统
一、工艺流程简介
来自前一工序的生成气（富气，其中C4组分（包括C4、C2）占25.13%，CO和CO2占6.26%，N2占64.58%，H2占3.5%，O2占0.53%）从板式吸收塔DA-302底部经手操阀V1进入，与自上而下的吸收油（贫油，C6油）接触，将生成气中的C4组分吸收下来，未被吸收的不凝气（贫气）由塔顶排出，经手操阀V2进入盐水冷却器EA-306的壳程和尾气分离罐FA-304，通过手操阀V22回收冷凝的C6和C4，尾气经压力调节器PIC-308输出调节阀排至放空总管进入打气。PIC-308的输出调节阀设有前阀V4、后阀V5和旁路手操阀V3。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油通过手操阀V6进入吸收油储罐FA-311，经罐底出口阀V7和V8至泵G2A(G2B为备用泵)，由出口阀V9排出，通过吸收油流量调节器FRC-311的输出调节阀（其前阀为V12，后阀为V13）打入塔顶，与自下而上的生成气接触，吸收其中的C4组分为富油，从吸收塔底排出。塔底富油经出口阀V14、出口富油刘两调节器输出调节阀，再经贫、富油热交换器EA-311的壳程，通过手操阀V17进入解吸塔DA-303。解吸塔塔顶生产出C4产品，解吸塔底部的C6油通过塔釜液位调节器LIC-312的输出调节阀进入贫、富油热交换器EA-311的管程，出口经手操阀V20进入贫油冷却器EA-312的壳程，再经手操阀V21返回吸收油储罐FA-311循环使用。冷却器EA-312采用冷冻盐水使贫油温度下降，有利于提高吸收效率。盐水由入口阀V24进入EA-312管程，出口温度调节器TIC-312的输出调节阀，再经手操阀V25排出。随着生产过程的进行，尾气分离罐的液位将上升，吸收油因部分损耗导致储罐的液位有所下降。要定期用V22排放尾气分离罐内的液体，用V6补充新鲜C6油进入储罐。
主要工艺条件和指标：
吸收塔顶压1.2MPa左右吸收油温度4~6℃富气流量5000kg/h贫油流量13500kg/h质量指标吸收塔顶尾气中C4
二、工艺流程图（CAD绘制）
三、开车步骤
1.开车前的准备工作
①将各调节器置手动，且输出为零②将各手操器和开关关闭③开“GYG”，表示公用工程具备④开“YBT”，表示仪表投用⑤开“N2S”，表示系统氮气吹扫完成⑥开“N2H”，表示氮气置换合格
2.建立吸收塔和解吸塔系统C6冷循环和热循环①开阀门V6，向FA-311引入贫油，LI-311上升
②当LI-311上升至50%之前，先全开V7、V8，启动泵G2A，然后开V9、V12、V13。当LI-311上升至55%左右，手动开FRC-311的输出约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。③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FIC-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。
④当LIC-312达到50%之前，全开V18、V19、V20、V21、V24和V25。当LIC-312达到50%时投自动。此时已建立C6油的冷循环。由于设备及管线的持液量也基本建立，若继续进C6油会导致LI-311迅速上涨。应注意关小V6，防止LI-311超限。建立C6油循环时，稳定工况的关键是控制FRC-311不宜过大，
否则难于控制各液位。冷循环一旦建立，解吸塔会立即升温。可观察到系统各测量点温度上升，说明系统已进入热循环阶段。
3.氮气升压为了稳定富气进塔的流量，提高开车阶段的吸收效率，在接收富气前将吸收塔用氮气升压有好处。开氮气充压阀VN2，将DA-302压力提到1.0MPa以上，关VN2。
4.接收富气(C4混合气)确认热循环已建立，氮充压完成，可开始进富气。①逐渐开V1，同时开V2约10%~20%左右。注意各检测点压力逐渐上升。②开V4、V5，当PIC-308压力升至1.2MPa左右时投自动。③随压力上升，逐渐开大V1和V2，使FI-308达到201*kg/h左右。④进富气达到一定负荷后，开V26和V27，调整两阀使TI-308在5℃一下，以便在FA-304中分离C6油。
5.手动开TIC-312的输出使温度降低至5℃左右，投自动。
6.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)。
7.提升进富气负荷逐渐开大V1和V2，待吸收塔顶温TI-309下降至7.0℃左右，使进气流量缓慢提高到5000kg/h左右。注意当LI-309高于60%时，可适当开V22阀。由于C6油在吸收解吸过程中有一定的损耗，当LI-311下降时应适当开大V6补充C6油。8.将系统调整到正常工况
设计值范围如下：
项目FI-308PIC-308TIC-312LIC-312LI-311AI-302
数值5000kg/h1.20MPa5.0℃50%50%
第五章间歇反应
一、工艺流程简介
间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。本间歇反应的物料特性差异大；多硫化钠需要通过反应制备；反应属放热过程，由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升，冷却操作不当会发生剧烈爆炸；反应过程中有主副反应的竞争，必须设法抑制副反应，然而主反应的活化能较高，又期望较高的反应温度。如此多种因素交织在一起，使本间歇反应具有典型代表意义。
在叙述工艺过程之前必须说明，选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照啊，目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景，但并不拘泥于该流程的全部真实情况。为了使软件通用性更强，对某些细节作了适当的变通处理和简化。
有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂，它能大大加快橡胶硫化的速度。硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状，从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化，与促进剂M合用适用于浅色橡胶硫化。
本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。基本原料为四种：硫化钠（Na2S）、硫磺（S）、邻硝基氯苯（C6H4ClNO2）及二硫化碳（CS2）。备料工序包括多硫化钠制备与沉淀，二硫化碳计量，邻氯苯计量。1.多硫化钠制备反应
此反应是将硫磺（S）、硫化钠（Na2S）和水混合，以蒸汽加热、搅拌，在常压开口容器中反应，得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生，此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此，多硫化钠制备温度不得超过85℃。
多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明，硫指数较高时，促进剂的缩合反应产率提高。但当n增至4时，产率趋于定值。此外，当硫指数过高时，缩合反应中析出游离硫的量增加，容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热，使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。a)二硫化碳计量
二硫化碳易燃易爆，不溶于水，相对密度大于水。因此，可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。b)邻硝基氯苯计量
邻硝基氯苯熔点为31.5℃，不溶于水，常温下呈固体状态。为了便于管道
输送和计量，必须将其熔化，并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时，利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽，高位槽也具有夹套保温系统。c)缩合反应工序
缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后，将发生复杂的化学反应，产生促进剂M的钠盐及其副产物。缩合反应不是一步合成，实践证明还伴有副反应发生。缩合速率的大小与这个副反应有密切关系。当硫指数较低时，反应是向副反应方向进行。主反应的活化能高于副反应，因此提高反应温度有利于主反应的进行。但在本反应中若升温过快、过高，将可能造成不可遏制的爆炸而产生危险事故。
保温阶段之目的是尽可能多地获得所期望的产物。为了最大限度地减少副产物的生产，必须保持较高的反应釜温度。操作员应经常注意釜内压力和稳定，当温度压力有所下降时，应向夹套内通入适当蒸汽以保持原有的釜温、釜压。
缩合反应历经保温阶段后，接着利用蒸汽压力将缩合釜内的料液压入下道工序。出料完毕，用蒸汽吹洗反应釜，为下一批作业做好准备。本间歇反应岗位操作即告完成。
二、工艺流程图（CAD绘制）
三、开车步骤
1.准备工作
检查各开关、手动阀门是否关闭。2.多硫化钠制备
①打开硫化碱阀HV-1，向多硫化钠制备反应器R1注入硫化碱，使液位H-1升至0.4m，关闭阀HV-1。
②打开熔融硫阀HV-2，向多硫化钠制备反应器R1注入硫磺，液位H-1升至0.8m，关闭HV-2。
③打开水阀HV-3，使多硫化钠制备反应器R1液位H-1升至1.2m，关闭HV-3。④开启多硫化钠制备反应器搅拌电机M1开关M01。
⑤打开多硫化钠制备反应器R1蒸汽加热阀HV-4，使温度T1上升至81~84℃（升温需要一定时间，可利用此时间差完成其他操作）。保持搅拌5分钟（实际为3小时）。注意当反应温度T1超过85℃时将使副反应加强，此种情况会报警扣分。
⑥开启多硫化钠输送泵M3的电机开关M03，将多硫化钠料液全部打入沉淀槽F1，静置5分钟（实际为4小时）备用。3.邻硝基氯苯计量备料
①检查并确认通大气泄压阀V6是否关闭。
②检查并确认邻硝基氯苯计量槽F4下料阀V12是否关闭。③打开上料阀HV-7。
④开启并调整压缩空气进气阀HV-5。观察邻硝基氯苯计量槽F4液位H-5逐渐上升，且邻硝基氯苯储罐液位H-4略有下降，直至计量槽液位H-5达到1.2m。由于计量槽装有溢流管，液位一旦达到此高度将不再上升。但如果不及时关闭HV-7，则储罐液位H-4会继续下降。注意储罐液位下降过多，将被认为操作失误而扣分。
⑤压料完毕，关闭HV-7及HV-5。打开泄压阀V6。如果忘记打开V6，会被认为操作失误而扣分。4.二硫化碳计量备料
①检查并确认通水池的泄压阀V8是否关闭。
②检查并确认二硫化碳计量槽F5下料阀V14是否关闭。③打开上料阀HV-10。
④开启并调整自来水阀HV-9，使二硫化碳计量槽F5液位H-7上升。此时二硫化碳储罐液位H-6略有下降。直至计量槽液位H-7达到1.4m。由于计量槽装有溢流管，液位将不再上升。但若不及时关闭HV-10，则储罐液位H-6会继续下降，此种情况会被认为操作失误而扣分。
⑤压料完毕，关闭阀门HV-10及HV-9。打开泄压阀V8。如果忘记打开泄压阀V8会被认为操作失误而扣分。5.像缩合反应釜加入三种物料
①检查并确认反应釜R2放空阀HV-21是否开启，否则会引起计量槽下料不畅。
②检查并确认反应釜R2进料阀V15是否打开。
③打开管道冷却水阀V13约5秒，使下料管冷却后关闭V13。
④打开二硫化碳计量槽F5下料阀V14，观察计量槽液位因高位势差下降，直至液位下降至0.0m，即关闭V14。
⑤再次开启冷却水阀V13约5秒，将管道中残余的二硫化碳冲洗入反应釜，关V13。
⑥开启管路蒸汽加热阀V11约5秒，使下料管预热，关闭V11。
⑦打开邻硝基氯苯计量槽F4下料阀V12，观察液位指示仪，当液位H-5下降至0.0m，即关V12。
⑧再次开启管路蒸汽加热阀V11约5秒。将管道中残余的邻硝基氯苯冲洗干净，即关闭V11。关闭阀V15，全关反应釜R2放空阀HV-21。⑨检查并确认反应釜R2进料阀V16是否开启。
⑩启动多硫化钠输送泵M4电机开关M04，将沉淀槽F1静置后的料液打入反应釜R2。注意反应釜的最终液位H-3大于2.41m时，必须及时关泵，否则反应釜液位H-3会继续上升，当大于2.7m时,将引起液位超限报警扣分。当反应釜的最终液位H-3小于2.4m时，必须补加多硫化钠，直至合格。否则软件设定不反应。6.缩合反应操作
本部分难度较大，能够训练学员分析能力、决策能力和应变能力。需通过多次反应操作，并根据亲身体验到的间歇反应过程动力学特性，总结出最佳操作方法。
①认真且迅速检查并确认：放空阀HV-21，进料阀V15、V16，出料阀V20是否关闭。
②开启反应釜R2搅拌电机M02，观察釜内温度T已经略有上升。③适当打开夹套蒸汽加热阀HV-17，观察反应釜内温度T逐渐上升。注意加热量的调节应使温度上升速度适中。加热速率过猛会使反应后续的剧烈阶段失控而产生超压事故。加热速率过慢会使反应停留在低温压，副反应会加强，影响主产物产率。反应釜温度和压力是确保反应安全的关键参数，所以必须根据温度和压力的变化来控制反应的速率。
④当温度T上升至45℃左右应停止加热，关闭夹套蒸汽加热阀HV-17。反应此时已被深度诱发，并逐渐靠自身反应的放热效应不断加快反应速度。⑤操作学员应根据具体情况，主要是根据反应釜温度T上升的速率，在0.10~0.20℃/s以内，当反应釜温度T上升至65℃左右(釜压0.18MPa左右)，间断小量开启夹套冷却水阀门HV-18及蛇管冷却水阀门HV-19,控制反应釜的温度和压力上升速度，提前预防系统超压。在此特别需要指出的是：开启HV-18和HV-19的同时,应当观察夹套冷却水出口温度T2和蛇管冷却水出口温度T3不
得低于60℃。如果低于60℃，反应物产物中的硫磺（副产物之一）将会在夹套内壁和蛇管传热面上结晶，增大热阻,影响传热，因而大大减低冷却控制作用。特别是当反应釜温度还不足够高时更易发生此种现象。反应釜温度大约在90℃(釜压0.34MPa左右)以下副反应速率大于主反应速率,反应釜温度大约在90℃以上主反应速率大于副反应速率。
⑥反应预计在95~110℃（或釜压0.41~0.55MPa）进入剧烈难控的阶段。学员应充分集中精力并加强对HV-18和HV-19的调节。这一阶段学员既要大胆升压，又要谨慎小心防止超压。为使主反应充分进行，并尽量减弱副反应，应使反应温度维持在121℃（或压力维持在0.69MPa左右）。但压力维持过高，一旦超过0.8MPa(反应温度超过128℃),将会报警扣分。
⑦如果反应釜压力P上升过快，已将HV-18和HV-19开到最大，仍压制不住压力的上升，可迅速打开高压水阀门V25及高压水泵电机开关M05，进行强制冷却。
⑧如果开启高压水泵后仍无法压制反应，当压力继续上升至0.83MPa(反应温度超过130℃)以上时，应立刻关闭反应釜R2搅拌电机M2。此时物料会因密度不同而分层，反应速度会减缓，如果强制冷却及停止搅拌奏效，一旦压力出现下降趋势，应关闭V25及高压水泵开关M05，同时开启反应釜搅拌电机开关M02。
⑨如果操作不按规程进行，特别是前期加热速率过猛，加热时间过长，冷却又不及时，反应可能进入无法控制的状态。即使采取了第⑦、第⑧项措施还控制不住反应压力，当压力超过1.20MPa已属危险超压状态，将会再次报警扣分。此时应迅速打开放空阀HV-21，强行泄放反应釜压力。由于打开放空阀会使部分二硫化碳蒸汽散失（当然也污染大气），所以压力一旦有所下降，应立刻关闭HV-21，若关闭阀HV-21压力仍上升，可反复数次。需要指出，二硫化碳的散失会直接影响主产物产率。
⑩如果第⑦、⑧、⑨三种应急措施都不能见效，反应器压力超过1.60MPa，将被认定为反应器爆炸事故。此时紧急事故报警闪光，仿真软件处于冻结状态。成绩为零分。7.反应保温阶段
如果控制合适，反应历经剧烈阶段之后，压力P、温度T会迅速下降。此时应逐步关小冷却水阀HV-18和HV-19，使反应釜温度保持在120℃（压力保持在0.68~0.70MPa左右），不断调整直至全部关闭掉HV-18和HV-19。当关闭HV-18和HV-19后出现压力下降时，可适当打开夹套蒸汽加热阀HV-17，仔细调整，使反应釜温度始终保持在120℃（压力保持在0.68~0.70MPa）5~10
分钟（实际为2~3小时）。保温之目的在于使反应尽可能充分地进行，以便达到尽可能高的主产物产率。此刻是观看开车成绩的最佳时刻。教师可参考记录曲线综合评价学员开车水平。8.出料及清洗反应器
①完成保温后，即可进入出料及反应釜清洗阶段。首先打开放空阀HV-21约10秒（实际为2～5分钟），放掉釜内残存的可燃气体及硫化氢。
②关闭放空阀HV-21。打开出料增压蒸汽阀V23，使釜内压力升至0.79MPa以上。
③打开出料管预热阀V22及V24约10秒（实际为2～5分钟）。关闭V22及V24。
④立即打开出料阀V20，观察反应釜液位H-3逐渐下降，但釜内压力不变。当液位H-3下降至0.09m时，压力开始迅速下降到0.44MPa左右，保持10秒充分吹洗反应釜及出料管。
⑤关闭出料管V20及蒸汽增压阀V23。
⑥打开蒸汽阀V24及放空阀HV-21吹洗反应釜10秒（实际为2～5分钟）。关闭阀门V24。至此全部反应岗位操作完毕，可进入操作下一批反应的准备工作。
三、实习体会
通过此次实习，我进一步深刻了解了化工生产的操作过程，熟悉了几个基本的化工生产的开停车过程，具备了一定的基本操作能力。虽然没有真的在工厂进行真正的操作，但是通过在电脑上进行仿真实习，了解了化工过程的工艺和控制系统的动态特性、提高了对工艺过程的运行和控制能力。
通过此次仿真实习，我悟出了几个要点：
1.在进行手动开车前一定要进行预习，要熟悉工艺流程、熟悉操作设备、熟悉控制系统、熟悉开车规程。以免进行错误操作，浪费时间，使自己不能很好的掌握所学习的内容。
2.在操作时切忌大起大落，为了加快操作速度，减少操作时间，如果贪快贸然加大控制量，很可能会由于系统的惯性，使得生产情况超出基本限度，发生报警，最后生产出不合格产品，甚至导致设备故障，以致发生危险。因此在操作生产中一定要按照要求来，不能贪功冒进，要有耐心，不能急于求成。
3.在进行开车前，我们要仔细的把开车前的准备工作做好，不能怕麻烦而忽略准备工作。这很可能是产品是否合格，甚至生产过程是否安全的要点，决不能忽略。
4.在开车过程中，要先进行低负荷工作，在开车达到正常情况后再提高负荷。这样能避免在开车过程中因误操作引起问题时发生引起很大的安全事故。
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