化工总控工仿真指导书
化工总控工培训—《乙醛氧化制醋酸工艺仿真软件-氧化》指导书
茂名职业技术学院化学工程系实习（实训）指导书（乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真部分）专业班级：15精化班实习名称：化工总控工实训实习时间：2016-2017-1第16周至第17周实习人数：51人指导教师：陈颖峰、车文成、张燕、王丹菊、胡鑫鑫系主任：董利审核日期： 2016.12.05目录第一章概述 (1)第二章生产方法及工艺路线 (1)2.1生产方法及反应机理 (1)2.2工艺流程简述 (3)2.2.1 装置流程简述 (3)2.2.2 氧化系统流程简述 (3)第三章工艺技术指标 (3)3.1控制指标 (3)3.2分析项目 (5)第四章岗位操作法 (5)4.1冷态开车/装置开工 (5)4.1.1 开工应具备的条件 (5)4.1.2 引公用工程 (5)4.1.3 N2吹扫、置换气密 (5)4.1.4 系统水运试车 (5)4.1.5 酸洗反应系统 (5)4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 (6)4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 (6)4.1.8 第一氧化塔投氧开车 (6)4.1.9 第二氧化塔投氧 (7)4.1.10 吸收塔投用 (8)4.1.11氧化塔出料 (8)4.2正常停车 (8)4.2.1 氧化系统停车 (8)4.3紧急停车 (8)4.3.1 事故停车 (8)4.3.2 紧急停车 (9)4.4岗位操作法 (9)4.4.1 第一氧化塔 (9)4.4.2 第二氧化塔（T102） (10)4.4.3 洗涤液罐 (10)4.5联锁停车 (10)第一章 概述乙酸又名醋酸，英文名称为acetic acid ，是具有刺激气味的无色透明液体，无水乙酸在低温时凝固成冰状，俗称冰醋酸。
在16.7℃以下时，纯乙酸呈无色结晶，其沸点是118℃。
乙酸蒸气刺激呼吸道及粘膜（特别是对眼睛的粘膜），浓乙酸可灼烧皮肤。
乙酸是重要的有机酸之一。
其结构式是：乙酸是稳定的化合物；但在一定的条件下，能引起一系列的化学反应。
如：在强酸（H2SO4或HCl ）存在下，乙酸与醇共热，发生酯化反应：乙酸是许多有机物的良好溶剂，能与水、醇、酯和氯仿等溶剂以任意比例相混合。
化工仿真实训教材
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
气缚现象
离心泵启动时，若泵内存有空气，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 不足以将储槽内的液体吸入泵内，虽 启动离心泵也不能输送液体。
解决方法
在启动前向壳内灌满液体，赶出气体。 做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲 蓬头不能漏水密封性要好。
• 二、换热器冷态开车仿真操作
• 1.工艺流程 • 2.本单元复杂控制说明 • 3. 冷态开车步骤
步骤一：启动冷物流进料泵P101A 阶段一：冷料进料
步骤二：冷物流E101进料
椰子
阶段二：热料进料
步骤一：启动热物流入口泵P102A
步骤二：热物流进料
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第三节 换热器仿真
• 三、换热器的故障判断
分类
按输送流体性质：气体输送机械 液体输送机械（泵）
按作用原理：离心式 容积式 流体作用式
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
结构
电机：动力部分 泵轴：叶轮紧固于泵轴上 叶轮：将电机的机械能传给液体
泵壳(蜗壳)：作用是汇集内叶轮抛出的液体， 同时将高速液体的部分动能转化为静压能
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第一节 概述
• 四、PISP平台评分系统（指导、诊断、评测）
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第一节 概述
• 1.操作状态指示
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第二节 离心泵仿真
一、流体输送机械概述
什么是流体
你见过流体输送机械吗
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第二节 离心泵仿真
一、流体输送机械概述
作用
1.为流体提供动力,以满足输送要求; 2.为工艺过程创造必要的压强条件;
化工总控工培训_精馏操作指导书
职业技术学院化学工程系实习（实训）指导书（精馏部分）专业班级：15精化班实习名称：化工总控工实训实习时间：2016-2017-1第16周至第17周实习人数：51人指导教师：颖峰、车文成、燕、王丹菊、胡鑫鑫系主任：董利审核日期： 2016.12.05第1章装置说明1.1工业背景精馏是分离液体混合物最常用的一种操作，在化工、医药、炼油等领域得到了广泛的应用。
精馏是同时进行传热和传质的过程，为实现精馏过程，需要为该过程提供物料的贮存、输送、传热、分离、控制等设备和仪表。
本装置根据教学特点，降低学生实训过程中的危险性，采用水-乙醇作为精馏体系。
1.2流程简介(附工艺流程示意图)1.2.1常压精馏流程：原料槽V703约20%（常用15%）的水-乙醇混合液，经原料泵P702输送至原料加热器E701，预热后，由精馏塔中部进入精馏塔T701，进行分离，气相由塔顶馏出，经冷凝器E702冷却后，进入冷凝液槽V705，经产品泵P701，一部分送至精馏塔上部第一块塔板作回流用；一部分送至塔顶产品槽V702作产品采出。
塔釜残液经塔底换热器E703冷却后送到残液槽V701，也可不经换热，直接到残液V701。
1.2.2真空精馏流程：本装置配置了真空流程，主物料流程如常压精馏流程。
在原料槽V703、冷凝液槽V705、产品槽V702、残液槽V701均设置抽真空阀，被抽出的系统物料气体经真空总管进入真空缓冲罐V704，然后由真空泵P703抽出放空。
1.3设备一览表1.3.2静设备一览表1.3.3 生产装置流程图第2章生产技术指标在化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。
有些工艺变量对产品的数量和质量起着决定性的作用。
有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。
例如，床层的温度和压差对干燥效果起很重要的作用。
为了满足实训操作需求，可以有两种方式，一是人工控制，二是自动控制。
使用自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。
化工单元仿真实训指导书
化工单元仿真实训指导书化工单元仿真实训指导书第一章实训目的第二章实训内容锅炉单元仿真一、工作原理锅炉主要是通过燃烧后辐射段的火焰和高温烟气对水冷壁的锅炉给水进行加热，使锅炉给水变成饱和水而进入汽包进行气水分离，而从辐射室出来进入对流段的烟气仍具有很高的温度，再通过对流室对来自于汽包的饱和蒸汽进行加热即产生过热蒸汽。
锅炉的主要用途是提供中压蒸汽及消除催化裂化装置再生的co废气对大气的污染，回收催化装置再生的废气之热能。
二、主要设备WGZ65/39-6型锅炉，采用自然循环，双汽包结构。
B101:锅炉主体，V101:高压瓦斯罐，DW101除氧器，P101 :高压水泵，P102:低压水泵，P103: NaHPO加药泵，P104:鼓风机，P105:燃料油泵。
三、装置的操作1、冷态开车操作本装置的开车状态为所有设备均经过吹扫试压，压力为常压，温度为环境温度，所有可操作阀均处于关闭状态。
步骤：（1）启动公用工程，（2）除氧器投运，（3）锅炉上水，（4）燃料系统投运，（5）锅炉点火，（6）锅炉升压，（7）锅炉并汽，（8）锅炉负荷提升，（9）至催化裂化除氧水流量提升。
2、正常操作（1）正常工况下工艺参数①FI105 :蒸汽负荷正常控制值为65T/h。
②TIC101:过热蒸汽温度投自动，设定值为447C。
③LIC102 :上汽包水位投自动，设定值为O.Omm t④PIC102:过热蒸汽压力投自动，设定值为3.77Mpa。
⑤ PI101 :给水压力正常控制值为5.0MPa.⑥PI105:炉膛压力正常控制值为小于200mmH2O⑦TI104 :油气与CO烟气混烧200C ,最高250C油气混烧排烟温度控制值小于180 C。
⑧POXYGEN烟道气氧含量：0.9 - 3.0%。
⑨PIC104:燃料气压力投自动，设定值为0.30MPa。
⑩PIC101:除氧器压力投自动，设定值为2000H2O ,LIC101 :除氧器液位投自动，设定值为400mmH20.（2）正常工况操作要点1）在正常运行中，不允许中断锅炉给水。
化工总控工培训――《乙醛氧化制醋酸工艺仿真软件-氧化》指导书.
茂名职业技术学院化学工程系实习(实训指导书 (乙醛氧化制醋酸氧化工段仿真部分专业班级 :15精化班实习名称 :化工总控工实训实习时间 :2016-2017-1 第 16周至第 17周实习人数 :51人指导教师 :陈颖峰、车文成、张燕、王丹菊、胡鑫鑫系主任 :董利审核日期 : 2016.12.05目录第一章概述 ........................................................................................................................... 1第二章生产方法及工艺路线 ............................................................................................... 1 2.1生产方法及反应机理 .. (1)2.2工艺流程简述 ................................................................................................................3 2.2.1 装置流程简述 .........................................................................................................3 2.2.2 氧化系统流程简述 .................................................................................................3 第三章工艺技术指标 ........................................................................................................... 3 3.1控制指标 ........................................................................................................................ 3 3.2分析项目 ........................................................................................................................ 5 第四章岗位操作法 (5)4.1冷态开车 /装置开工 .......................................................................................................5 4.1.1 开工应具备的条件 .................................................................................................5 4.1.2 引公用工程 .............................................................................................................5 4.1.3 N2吹扫、置换气密 .................................................................................................5 4.1.4 系统水运试车 .........................................................................................................5 4.1.5 酸洗反应系统 .........................................................................................................5 4.1.6 全系统大循环和精馏系统闭路循环 .....................................................................6 4.1.7 第一氧化塔配制氧化液 .........................................................................................6 4.1.8 第一氧化塔投氧开车 .............................................................................................6 4.1.9 第二氧化塔投氧 .....................................................................................................7 4.1.10 吸收塔投用 ...........................................................................................................8 4.1.11氧化塔出料 ............................................................................................................8 4.2正常停车 ........................................................................................................................ 8 4.2.1 氧化系统停车 ......................................................................................................... 8 4.3紧急停车 ........................................................................................................................ 8 4.3.1 事故停车 ................................................................................................................. 8 4.3.2 紧急停车 ................................................................................................................. 9 4.4岗位操作法 .. (9)4.4.1 第一氧化塔 (9)4.4.2 第二氧化塔(T102 . (10)4.4.3 洗涤液罐 (10)4.5联锁停车 .....................................................................................................................10第一章概述乙酸又名醋酸,英文名称为 acetic acid,是具有刺激气味的无色透明液体,无水乙酸在低温时凝固成冰状,俗称冰醋酸。
(完整版)化工仿真实训
分类
按输送流体性质：气体输送机械 液体输送机械（泵）
按作用原理：离心式 容积式 流体作用式
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
结构
电机：动力部分 泵轴：叶轮紧固于泵轴上 叶轮：将电机的机械能传给液体
泵壳(蜗壳)：作用是汇集内叶轮抛出的液体， 同时将高速液体的部分动能转化为静压能
化工仿真软件
目录
• 第一节 概述 • 第二节 离心泵仿真 • 第三节 换热器仿真 • 第四节 间歇反应釜仿真 • 第五节 固定床反应器仿真 • 第六节 管式加热炉仿真 • 第七节 吸收-解吸仿真 • 第八节 液位控制系统 • 第九节 精馏塔工艺仿真 • 第十节 在线仿真系统的安装与使用
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第一节 概述
轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴
封。
作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周
漏出，或者外界空气以相反方向漏入泵壳
内。
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
工作原理
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
工作原理
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
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第二节 离心泵仿真
三、离心泵的操作（软件仿真）
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第二节 离心泵仿真
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第二节 离心泵仿真
V101的压力由调节器PIC101分程控制，调节阀PV101的分程动作示意 图如图所示。
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第三节 换热器仿真
套管换热器
蛇管换热器
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第三节 换热器仿真
板式换热器
套管换热器
仪表功能
化工过程仿真认识实习指导书.
《化工过程仿真认识实习》指导书一、实习目的1、使学生初步了解化工过程集散控制系统（DCS）的特点。
2、培养学生运用已学理论对相关的化工单元操作进行分析问题和解决问题的能力。
3、使学生初步了解化工生产过程控制的一般特点和规律。
4、使学生初步了解化工生产中的一些故障和事故并进行分析和处理的方法。
5、为今后学生各门相关化工课程的学习打下良好的实践基础。
6、《化工过程仿真认识实习》是认识实习计划的组成部分并且为化工过程仿真毕业实习的先修课程。
二、实习要求1、了解化工过程自动控制的基本理论和特点，掌握化工过程集散控制系统（DCS）的一般操作。
2、能够对相关化工单元操作进行分析和仿真软件的操作。
3、认识带控制点的化工工艺流程图。
4、要求学生掌握以下控制系统的原理和操作：单回路控制系统、分程控制系统、比值控制系统、串级控制系统。
三、实习内容1、《液位控制单元》仿真培训系统对该化工单元操作进行分析和工艺参数的控制，进行开车、停车、正常操作和事故处理的化工过程培训。
通过该单元的培训使学生了解化工过程自动控制的基本理论和特点，掌握化工过程集散控制系统（DCS）的一般操作。
其工艺流程简述如下，其余详见参考资料[1]。
本流程为液位控制系统，通过对三个罐的液位及压力的调节，使学员掌握简单回路及复杂回路的控制及相互关系。
缓冲罐V101仅一股来料，8Kg/cm2压力的液体通过调节阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg/cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg/cm2。
缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。
《化工总控工仿真实训》教学大纲
《化工总控工仿真实训》教学大纲课程编号：适用专业：化学工艺应用化工技术专业课程类别：专业实训实验类别：仿真操作型一、学时课程总学时：化学工艺 18周；应用化工技术专业 18周二、化工仿真实训教学目标与基本要求生产实习是各院校的重要教学环节。
主要使学生加深所学理论，获得生产管理知识和提高工程实践能力，同时还可引导学生了解社会，培养劳动观点，增强对社会主义事业的责任感。
由于目前学生在生产现场不能上岗动手操作，只能跟着看一看以增加感性认识，因此实行校外下厂实习、校内仿真实习相结合的办法。
仿真实习技术是以仿真机为工具，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。
化工仿真实验室目前已安装了化工过程典型单元、工段与流程级系列化仿真软件，这些软件由浅入深、由简到繁、相互呼应、系列成套，并且都有真实的工厂作背景。
利用仿真实习技术可解决下厂实习“只许看，不准动”的难题，让学生通过亲自动手模拟开车、停车和典型事故处理训练，提高理论联系实际和分析问题解决问题的能力。
仿真实习的基本要求：①深入了解化工过程系统的操作原理，提高学生对典型化工过程的开车、停车运行能力；②掌握调节器的基本操作技能，进而熟悉PID参数的在线整定；③掌握复杂控制系统的投运和调整技术；④提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力，通过仿真实习训练能够提出最优开车方案；⑤在熟悉开、停车和复杂控制系统的调整基础上，训练识别事故和排除事故的能力；⑥科学地、严格地考核与评价学生经过学习训练后所达到的操作水平以及理论联系实际的能力。
三、内容简介1、离心泵及液位系统训练离心泵的操作要点，测定离心泵的特性曲线，演示“汽蚀”和“气缚”现象，熟悉流量和液位控制系统，训练常见事故处理。
2、热交换器系统训练热交换器的开、停车操作要点，熟悉管、壳程流量和温度调节操作及控制系统，训练常见事故处理。
3、间歇反应系统（橡胶硫化促进剂生产）选择有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为背景，训练学生对间歇反应的备料、下料、缩合、出料各工工序的操作，熟悉过程控制系统，训练常见事故处理。
煤化工仿真实训指导书
仿真培训系统操作说明书目录第一章甲醇合成一、甲醇概述甲醇（分子式：CH3OH）又名木醇或木酒精，是一种透明、无色、易燃、有毒的液体，略带酒精味。
熔点-97.8℃，沸点64.8℃，闪点12.22℃，自燃点47℃，相对密度0.7915，爆炸极限下限6%，上限36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。
它是重要有机化工原料和优质燃料。
主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇亦可代替汽油作燃料使用。
生产甲醇的方法有多种，早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法，今天在工业上已经被淘汰了。
氯甲烷水解法也可以生产甲醇，但因水解法价格昂贵，没有得到工业上的应用。
甲烷部分氧化法可以生产甲醇，这种制甲醇的方法工艺流程简单，建设投资节省，但是，这种氧化过程不易控制，常因深度氧化生成碳的氧化物和水，而使原料和产品受到很大损失，因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未实现工业化。
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。
典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。
天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。
天然气是制造甲醇的主要原料，主要组分是甲烷，还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气。
以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法，其中蒸汽转化法应用得最广泛，它是在管式炉中常压或加压下进行的。
由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度，一般是在管间燃烧某种燃料气来实现，转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取。
由于天然气蒸汽转化法制的合成气中，氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足，工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法，以达到合适的配比，二氧化碳可以外部供应，也可以由转化炉烟道气中回收。
另一种方法是以天然气为原料的二段转化法，即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化，只有约1/4的甲烷进行反应；第二段进行天然气的部分氧化，不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上，残留的甲烷量可以减少，增加了合成甲醇的有效气体组分。
化工单元仿真实训指导书
化工单元仿真实训指导书第一章实训目的第二章实训内容锅炉单元仿真一、工作原理锅炉主要是通过燃烧后辐射段的火焰和高温烟气对水冷壁的锅炉给水进行加热，使锅炉给水变成饱和水而进入汽包进行气水分离，而从辐射室出来进入对流段的烟气仍具有很高的温度，再通过对流室对来自于汽包的饱和蒸汽进行加热即产生过热蒸汽。
锅炉的主要用途是提供中压蒸汽及消除催化裂化装置再生的CO废气对大气的污染，回收催化装置再生的废气之热能。
二、主要设备WGZ65/39-6型锅炉，采用自然循环，双汽包结构。
B101：锅炉主体，V101：高压瓦斯罐，DW101：除氧器，P101：高压水泵，P102：低压水泵，P103：Na2HPO4加药泵，P104：鼓风机，P105：燃料油泵。
三、装置的操作1、冷态开车操作本装置的开车状态为所有设备均经过吹扫试压，压力为常压，温度为环境温度，所有可操作阀均处于关闭状态。
步骤：(1)启动公用工程， (2)除氧器投运，(3)锅炉上水，（4）燃料系统投运，（5）锅炉点火，（6）锅炉升压，(7)锅炉并汽，（8）锅炉负荷提升，(9)至催化裂化除氧水流量提升。
2、正常操作(1)正常工况下工艺参数①FI105：蒸汽负荷正常控制值为65T/h。
②TIC101：过热蒸汽温度投自动，设定值为447℃。
③LIC102：上汽包水位投自动，设定值为0.0mm。
④PIC102：过热蒸汽压力投自动，设定值为3.77Mpa。
⑤PI101：给水压力正常控制值为5.0MPa.⑥PI105：炉膛压力正常控制值为小于200mmH2O。
⑦TI104：油气与CO烟气混烧200℃,最高250℃油气混烧排烟温度控制值小于180℃。
⑧POXYGEN：烟道气氧含量：0.9 - 3.0%。
⑨PIC104：燃料气压力投自动，设定值为0.30MPa。
⑩PIC101：除氧器压力投自动，设定值为2000H2O ,LIC101：除氧器液位投自动，设定值为400mmH20.（2）正常工况操作要点1)在正常运行中，不允许中断锅炉给水。
《化工总控工仿真实训》教学大纲
《化工总控工仿真实训》教学大纲课程编号：适用专业：化学工艺应用化工技术专业课程类别：专业实训实验类别：仿真操作型一、学时课程总学时：化学工艺 18周；应用化工技术专业 18周二、化工仿真实训教学目标与基本要求生产实习是各院校的重要教学环节。
主要使学生加深所学理论，获得生产管理知识和提高工程实践能力，同时还可引导学生了解社会，培养劳动观点，增强对社会主义事业的责任感。
由于目前学生在生产现场不能上岗动手操作，只能跟着看一看以增加感性认识，因此实行校外下厂实习、校内仿真实习相结合的办法。
仿真实习技术是以仿真机为工具，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。
化工仿真实验室目前已安装了化工过程典型单元、工段与流程级系列化仿真软件，这些软件由浅入深、由简到繁、相互呼应、系列成套，并且都有真实的工厂作背景。
利用仿真实习技术可解决下厂实习“只许看，不准动”的难题，让学生通过亲自动手模拟开车、停车和典型事故处理训练，提高理论联系实际和分析问题解决问题的能力。
仿真实习的基本要求：①深入了解化工过程系统的操作原理，提高学生对典型化工过程的开车、停车运行能力；②掌握调节器的基本操作技能，进而熟悉PID参数的在线整定；③掌握复杂控制系统的投运和调整技术；④提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力，通过仿真实习训练能够提出最优开车方案；⑤在熟悉开、停车和复杂控制系统的调整基础上，训练识别事故和排除事故的能力；⑥科学地、严格地考核与评价学生经过学习训练后所达到的操作水平以及理论联系实际的能力。
三、内容简介1、离心泵及液位系统训练离心泵的操作要点，测定离心泵的特性曲线，演示“汽蚀”和“气缚”现象，熟悉流量和液位控制系统，训练常见事故处理。
2、热交换器系统训练热交换器的开、停车操作要点，熟悉管、壳程流量和温度调节操作及控制系统，训练常见事故处理。
3、间歇反应系统（橡胶硫化促进剂生产）选择有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为背景，训练学生对间歇反应的备料、下料、缩合、出料各工工序的操作，熟悉过程控制系统，训练常见事故处理。
化工单元仿真实训指导
化工单元仿真实训化工单元仿真实训指导李薇王宏编化工原理教研室第一章基础知识第一节概述系统，广义的说是指相关物体组成的集合，可分为过程系统和非过程系统两大类。
过程系统也叫工程系统，它具有连续性，是时间的函数，而非过程系统是离散事件的趋势。
系统可以是自然的或人工的，真实的或假想的。
仿真是对代替真实物体或系统的模型进行实验和研究的一门应用技术科学，按所用模型分为物理仿真和数字仿真两类。
物理仿真是以真实物体或系统，按一定比例或规律进行微缩或放大后的物理模型为实验对象，如飞机研制过程中的风洞实验。
数字仿真是以真实物体或系统规律为依据，建立数学模型后，在仿真机上进行的研究。
与物理仿真相比，数字仿真具有更大的灵活性，能对截然不同的动态特性模型做实验研究，为真实物体或系统的分析和设计提供了十分有效而且经济的手段。
过程系统仿真是指过程系统的数字仿真，它要求描述过程系统动态特性的数学模型，能在仿真机上再实现该过程系统的实时特性，以达到在该仿真系统上进行实验研究的目的。
过程系统仿真由三个主要部分组成，即过程系统、数学模型和仿真机。
这三部分由建模和仿真两个关系联系在一起，如图1－1所示。
图1-1 过程系统仿真的三个组成部分和两个关系过程系统仿真技术的工业应用大约始于60年代，并于80年代中期随着计算机技术的快速发展和广泛普及取得很大进展。
过程系统仿真技术在工业领域中的应用已涉及辅助培训与教育、辅助设计、辅助生产和辅助研究等方面，其社会经济效益日趋显著。
采用过程系统仿真技术辅助培训，就是人用仿真机运行数学模型建造的一个与真实系统相似的操作控制系统（如模拟仪表盘、仿DCS操作站等），模拟真实的生产装置，再现真实生产过程（或装置）的实时动态特性，使学员可以得到非常逼真的操作环境，进而取得非常好的操作技能训练效果。
近年来，过程系统仿真技术在操作技能培训方面的应用在世界许多国家得到普及。
大量统计结果表明，这种仿真培训系统能逼真地模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故状态的现象。
化工仿真操作说明
2
四、运行环境
三、预备知识
——精馏过程DCS仿真操作网络化软件
精馏塔
塔顶蒸汽
塔釜蒸汽
进料
回流液
塔釜液
TI6015顶温显示
TI6056中温显示
TIC6002灵敏板温度显示
PI6002釜压显示
TI6057釜温显示
五、主要设备
五、主要设备
——精馏过程DCS仿真操作网络化软件 加热蒸汽阀门 进塔釜蒸汽 塔釜液 塔釜产品
九、操作示范
这是进料的新任务要求
01
这是进料量实际值
02
要求的回流比
03
最简单的方法是直接将进料流量设定值设定在最终要求值
自动调节阀门将引起 这样的进料量变化趋势
思考为什么调节进料量 的同时要调节回流比
03
回流量显示值
02
根据计算和经验将回流量设定在符合回流比要求的值附近
01
自动调节阀门将引起
1
这样的回流量变化趋势
2
趋势说明未来几秒钟内的变化速度和程度
TI-6015是塔顶温度显示器
进料流量达到任务要求偏差+/-0.5%且没有高报或低报情况下所连续持续的时间
塔顶温度历史趋势
红色表示发生事故，进料任务事故为塔底蒸汽压力过低，可能原因是仪表或是管路堵塞
01
每次任务必有一次事故
01
且只有一次事故 红色表示发生事故，塔顶产量任务事故为回流量控制仪表失灵造成错误控制
——精馏过程DCS仿真操作网络化软件
01
进料预热器
02
进料预热器
03
塔釜产品
04
进料
05
FIC6014进料 显示及控制器
煤化工仿真实训指导书
仿真培训系统操作说明书目录第一章甲醇合成一、甲醇概述甲醇（分子式：CH3OH）又名木醇或木酒精，是一种透明、无色、易燃、有毒的液体，略带酒精味。
熔点-97.8℃，沸点64.8℃，闪点12.22℃，自燃点47℃，相对密度0.7915，爆炸极限下限6%，上限36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。
它是重要有机化工原料和优质燃料。
主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇亦可代替汽油作燃料使用。
生产甲醇的方法有多种，早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法，今天在工业上已经被淘汰了。
氯甲烷水解法也可以生产甲醇，但因水解法价格昂贵，没有得到工业上的应用。
甲烷部分氧化法可以生产甲醇，这种制甲醇的方法工艺流程简单，建设投资节省，但是，这种氧化过程不易控制，常因深度氧化生成碳的氧化物和水，而使原料和产品受到很大损失，因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未实现工业化。
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。
典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。
天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。
天然气是制造甲醇的主要原料，主要组分是甲烷，还含有少量的其他烷烃、烯烃与氮气。
以天然气生产甲醇原料气有蒸汽转化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法，其中蒸汽转化法应用得最广泛，它是在管式炉中常压或加压下进行的。
由于反应吸热必须从外部供热以保持所要求的转化温度，一般是在管间燃烧某种燃料气来实现，转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取。
由于天然气蒸汽转化法制的合成气中，氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足，工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法，以达到合适的配比，二氧化碳可以外部供应，也可以由转化炉烟道气中回收。
另一种方法是以天然气为原料的二段转化法，即在第一段转化中进行天然气的蒸汽转化，只有约1/4的甲烷进行反应；第二段进行天然气的部分氧化，不仅所得合成气配比合适而且由于第二段反应温度提高到800℃以上，残留的甲烷量可以减少，增加了合成甲醇的有效气体组分。
石油化工仿真实验指导书
《石油化工仿真实验》指导书辽宁石油化工大学石油化工学院石油化工实验教学中心2006年7月一、实习性质、目的、内容及方式仿真实习技术是以仿真机为工具，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。
仿真机是基于电子计算机、网络或多媒体部件，由人工建造的，模拟工厂操作与控制或工业过程的设备，同时也是动态数学模型实时运行的环境。
仿真实习为学生提供了充分动手的机会，可在仿真机上反复进行开车、停车训练，在仿真机上，学生变成学习的主体。
学生可以根据自己的具体情况有选择地学习。
例如自行设计、试验不同的开、停车方案，试验复杂控制方案、优化操作方案等。
可以设定各种事故和极限运行状态，提高学生分析能力和在复杂情况下的决策能力。
真实工厂决不允许这样做。
高质量的仿真器具有较强的交互性能，使学生在仿真实习过程中能够发挥学习主动性，实习效果突出。
主要内容为精选化工单元操作与典型的工业生产装置，如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉及石油化工中的催化裂化装置、常减压装置、合成氨中的转化装置等。
采用计算机进行仿真操作的方式。
二、实习中涉及的理论知识要点在下厂认识实习和生产实习的基础上，使学生对实习装置的工艺流程，正常工况的工艺参数范围，控制系统的原理，阀门及操作点的作用以及开车规程等更加详细的了解，并掌握典型石油化工生产过程的开车、停车、运行和排除事故的能力。
三、实习环节安排及注意事项根据各学院、各专业的特点与带队教师进行协商选择仿真实习的内容，每人一机独立上机进行仿真操作。
注意事项：1.进行仿真实习操作前，必须阅读化工仿真实习指南，了解操作内容和生产背景；2.进入仿真实习室，先签名登记；在指定机位进行仿真实习操作；3.务必保持安静；有问题时，可电子举手单独与指导老师交流；4.化工仿真教学软件系统是专用软件，禁止改变该软件的固定参数；严禁改变仿真机原 有设置；5.严禁在仿真机上进行与化工仿真无关的操作；6.严禁在仿真机上进行任何外来软盘、光盘、移动盘等操作；7.每次实习操作完成后，需电子举手示意指导老师，老师经检查同意记录操作成绩后方可退出程序、进行正常关机操作；8.保持仿真室的卫生，每次仿真实习结束时进行卫生清扫。
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换热器单元仿真实训指导书
阿拉善经济开发区中等职业技术学校
化工教研室
2011年4月
目录
一、工艺流程说明 (2)
1、工艺说明 (2)
2、本单元复杂控制方案说明 (2)
3、设备一览 (3)
二、换热器单元操作规程 (3)
1、开车操作规程 (3)
2、正常操作规程 (4)
3.停车操作规程 (4)
4、仪表及报警一览表 (6)
三、事故设置一览 (7)
四、仿真界面 (8)
附：思考题 (10)
一、工艺流程说明
1、工艺说明
换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，广泛应用于化工、石油、石油化工、动力、冶金等工业部门，特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有重要地位。
换热器的操作技术培训在整个操作培训中尤为重要。
本单元设计采用管壳式换热器。
来自界外的92℃冷物流（沸点:198.25℃）由泵P101A/B 送至换热器E101的壳程被流经管程的热物流加热至145℃,并有20%被汽化。
冷物流流量由流量控制器FIC101控制,正常流量为12000kg/h 。
来自另一设备的225℃热物流经泵P102A/B 送至换热器E101与注经壳程的冷物流进行热交换,热物流出口温度由TIC101控制(177℃)。
为保证热物流的流量稳定,TIC101采用分程控制,TV101A 和TV101B 分别调节流经E101和副线的流量,TIC101输出0%~100%分别对应TV101A 开度0%~100%,TV101B 开度100~0%。
2、本单元复杂控制方案说明
TIC101的分程控制线：
0.0%
100%
0.0%
100.0%
TV101A
TV101B
调节器输出
位阀
补充说明：
本单元现场图中现场阀旁边的实心红色圆点代表高点排气和低点排液的指示标志，当完成高点排气和低点排液时实心红色圆点变为绿色。
3、设备一览
P101A/B：冷物流进料泵
P102A/B：热物流进料泵
E101：列管式换热器
二、换热器单元操作规程
1、开车操作规程
本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。
装置的开工状态为换热器处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，可以直接进冷物流。
1.1、启动冷物流进料泵P101A
(1)开换热器壳程排气阀VD03。
(2)开P101A泵的前阀VB01。
(3)启动泵P101A。
(4)当进料压力指示表PI101指示达9.0atm以上,打开P101A泵的出口阀VB03。
1.2、冷物流E101进料
(1)打开FIC101的前后阀VB04，VB05,手动逐渐开大调节阀FV101(FIC101)。
(2)观察壳程排气阀VD03的出口,当有液体溢出时（VD03旁边标志变绿）,标志着壳程已无不凝性气体，关闭壳程排气阀VD03,壳程排气完毕。
(3) 打开冷物流出口阀（VD04），将其开度置为50%，手动调节FV101，使FIC101其达到12000kg/h，且较稳定时FIC101设定为12000kg/h,投自动。
1.3、启动热物流入口泵P102A
(1)开管程放空阀VD06。
(2)开P102A泵的前阀VB11。
(3)启动P102A泵。
(4)当热物流进料压力表PI102指示大于10atm时,全开P102泵的出口阀VB10。
1.4、热物流进料
(1)全开TV101A的前后阀VB06,VB07，TV101B的前后阀VB08,VB09。
(2)打开调节阀TV101A（默认即开）给E101管程注液，观察E101管程排汽阀VD06的出口,当有液体溢出时(VD06旁边标志变绿)，标志着管程已无不凝性气体,此时关管程排气阀VD06，E101管程排气完毕。
(3)打开E101热物流出口阀（VD07），将其开度置为50%，手动调节管程温度控制阀TIC101，使其出口温度在177±2℃，且较稳定,TIC101设定在177℃,投自动。
2、正常操作规程
2.1、正常工况操作参数
(1)冷物流流量为12000kg/h，出口温度为145℃，气化率20%。
(2)热物流流量为10000kg/h，出口温度为177℃。
2.2、备用泵的切换
(1)P101A与P101B之间可任意切换。
(2)P102A与P102B之间可任意切换。
3.停车操作规程
本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。
3.1、停热物流进料泵P102A
(1)关闭P102泵的出口阀VB01。
(2)停P102A泵。
(3)待PI102指示小于0.1atm时，关闭P102泵入口阀VB11。
3.2、停热物流进料
(1)TIC101置手动。
(2)关闭TV101A的前、后阀VB06、VB07。
(3)关闭TV101B的前、后阀VB08、VB09。
(4)关闭E101热物流出口阀VD07。
3.3、停冷物流进料泵P101A
(1)关闭P101泵的出口阀VB03。
(2)停P101A泵。
(3)待PI101指示小于0.1atm时，关闭P101泵入口阀VB01。
3.4、停冷物流进料
(1)FIC101置手动。
(2)关闭FIC101的前、后阀VB04、VB05。
(3)关闭E101冷物流出口阀VD04。
3.5、E101管程泄液
打开管程泄液阀VD05,观察管程泄液阀VD05的出口,当不再有液体泄出时，关闭泄液阀VD05。
3.6 E101壳程泄液
打开壳程泄液阀VD02,观察壳程泄液阀VD02的出口,当不再有液体泄出时，关闭泄液阀VD02。
换热器单元仿真实训指导书
4、仪表及报警一览表
化工教研室 6
换热器单元仿真实训指导书
三、事故设置一览
下列事故处理操作仅供参考，详细操作以评分系统为准。
1、FIC101阀卡
主要现象：(1)FIC101流量减小。
(2)P101泵出口压力升高。
(3)冷物流出口温度升高。
事故处理：关闭FIC101前后阀，打开FIC101的旁路阀(VD01)，调节流量使其达到正常值。
2、P101A泵坏
主要现象：(1)P101泵出口压力急骤下降。
(2)FIC101流量急骤减小。
(3)冷物流出口温度升高，汽化率增大。
事故处理：关闭P101A泵，开启P101B泵。
3、P102A泵坏
主要现象：(1)P102泵出口压力急骤下降。
(2)冷物流出口温度下降，汽化率降低。
事故处理：关闭P102A泵，开启P102B泵。
4、TV101A阀卡
主要现象：(1)热物流经换热器换热后的温度降低。
(2)冷物流出口温度降低。
事故处理: 关闭TV101A前后阀，打开TV101A的旁路阀(VD01)，调节流量使其达到正常值。
关闭TV101B前后阀，调节旁路阀（VD09）。
5、部分管堵
主要现象：(1)热物流流量减小。
(2)冷物流出口温度降低，汽化率降低。
(3)热物流P102泵出口压力略升高。
事故处理：停车拆换热器清洗。
6、换热器结垢严重
主要现象：热物流出口温度高。
事故处理：停车拆换热器清洗。
化工教研室
8
四、仿真界面
列管式换热器DCS 界面
化工教研室
9
列管式换热器现场界面
换热器单元仿真培训系统操作说明书
附：思考题
标准答案请自行查阅相关资料，本公司不予提供。
1、冷态开车是先送冷物料，后送热物料；而停车时又要先关热物料，后关冷物料，为什么？
2、开车时不排出不凝气会有什么后果？如何操作才能排净不凝气？
3、为什么停车后管程和壳程都要高点排气、低点泄液？
4、你认为本系统调节器TIC101的设置合理吗？如何改进？
5、影响间壁式换热器传热量的因素有哪些？
6、传热有哪几种基本方式，各自的特点是什么？间壁式、混合式、蓄热式、热管
7、工业生产中常见的换热器有哪些类型？
化工教研室10。