典型化工厂3D虚拟现实生产实习仿真(操作手册)V2.0.2
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东 方 汽化器(E102A\B)中汽化，东 反应器(R101)，在催化剂的作用下，硝基苯被还原，生成苯胺和水并放出大量热。
反应式如下： C6H5-NO2+H2→C6H5-NH2+O2
1
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
硝基苯加氢生成苯胺，硝基苯中 O 被 H 取代。加氢反应所放出的热量被废
开车前的开车前的准备工作：
东（1）检查本岗位所管辖的设备、管道、阀件的检修工作是否完成。 方 （2）对新装或改装的氢气管道必须进行气密性试验。 仿 （3）蒸汽管道通蒸汽试漏，并消除漏点。
（4）检查所管辖的设备管道间的阀件开关位置是否正确。 （5）检查所有安全设施、消防器材是否完整无损。
东（6）检查所有仪表变送器是否接通电源，调节阀开启灵活。 方 （7）检查与本岗位生产有关的贮罐，以便平衡生产。 东 （8）打开 R101 的催化剂入口阀 VA108
5.3 人物栏介绍 ··········································································22 5.4 工具箱介绍 ················································································23
2
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
（接上页- -设备列表）
序号
设备位号
设备名称
17
T301
苯胺脱水塔
18
T302
苯胺精馏塔
19 20 21 22 23 24
V101 V102 V201 V202 V203 V301
真废热汽包 催化剂罐 粗苯胺中间罐 苯胺、水分离器 废水储罐 粗苯胺罐
25
V302
从分层器下部流出的粗苯胺（含水 5%），储存于粗苯胺罐(V301)内，去苯胺单 元精馏工序。
2.2 苯胺精馏工序
粗苯胺罐(V301)内的粗苯胺用脱水塔进料泵(P301)以一定流量输送到脱水
仿 塔(T301)内，控制脱水塔顶温、釜温和塔顶压力，进行精馏，塔顶蒸出物经共沸
物冷凝器(E301)冷凝后流入苯胺水分层器内进行分层，塔釜高沸物进入精馏塔
仿 虚拟现实已经被世界上越来越多的大型企业广泛地应用到职业培训当中，对 真 企业提高培训效率，提供员工分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起
到了重要的作用。利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部 件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。培训内容可以不断更新，使实践
方训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实的交互性，使学员能够在虚拟的学习 仿 环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学员的技能
虚拟现实技术的应用正对员工培训进行着一场前所未有的革命。虚拟现实技 术的引入，将使企业进行员工培训的手段和思想发生质的飞跃，更加符合社会发 展的需要。虚拟现实应用于培训领域是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自 主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信 息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。
26
V303
四、培训系统介绍
精馏塔回流罐 苯胺成品罐
仿 苯胺工艺“生产操作实习”仿真培训系统软件主要包括冷态开车、正常停车 真 和精馏塔燃烧泄露事故三个工况，如下图所示：
东东方方方仿仿真 图4-1 冷态开车
东图 4-2 正常开车
3
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
真 图 4-3 精馏塔燃烧泄露事故
训练。由于虚拟的训练系统无任何危险，学员可以反复练习，直至掌握操作技能
真 为止。 东二、工艺流程简介
方 仿 2.1 加氢还原工序 苯胺生产中的原料氢与系统中的循环氢混合后经氢压机增压，与来自流化床 反应器（R101）顶的高温混合气体在氢气换热器(E201)中进行热交换，氢气被预 热到约 170℃进入硝基苯汽化器(E102A\B)，硝基苯经预热器（E101）预热后在
4.3.2 精馏塔燃烧事故工况应急处理操作规程······························15 4.2.3 精馏塔燃烧事故工况操作画面··········································18
东五、软件功能介绍·············································································20 方 5.1 启动方式 ·············································································20 仿 5.2 主场景介绍 ··········································································20
操作步骤，强化了使用者工艺生产操作技能。系统软件中设置有多样化的角色： 如中控操作人员、现场工人、应急救援队员、值班长等，3D 场景中设备的声音， 具有三维特性，随着人物和音源的距离和角度不同，能听到不同空间感的声音。
方增强培训效果。 仿 4.1.2 冷态开车生产操作规程 真 1．还原工序冷态开车步骤
4.2.1 正常停车运行效果 ·························································11 4.2.2 正常停车生产操作规程···················································11
方4.2.3 正常停车操作画面·························································13 仿 4.3 精馏塔燃烧事故工况 ······························································15 真 4.3.1 精馏塔燃烧事故工况运行效果 ··········································15
真 (T302)内。在一定的顶温、釜温及真空下进行精馏，塔顶蒸出物（苯胺）经精馏
塔冷凝器(E304)冷凝后，一部分以一定的回流比从塔顶送入精馏塔内作为回流， 其余再经冷凝器进一步冷凝后进入苯胺成品罐(V303)。
方 仿 三、设备列表
真 序号 1
东2 3 方 4 仿 5 6 7 8 9 东 方 10
设备位号 E101 E102 E201 E202 E203 E301 E302 E303 E304 E305
5.2.5 拾取物品 ·····································································22 5.2.6 学习安全条例 ·······························································22 5.2.7 佩戴防毒面具 ·······························································22 5.2.8 佩戴安全帽 ··································································22
真 东东方方仿方仿仿真真
东
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
一、培训系统背景
虚拟现实技术是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现
真 实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉等
感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间 内的事物。
真 通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册 东方仿仿真真 北京东方仿真软件技术有限公司
东方方仿 2013年6月 东
目录
一、培训系统背景··············································································1
真 二、工艺流程简介··············································································1 2.1 加氢还原工序 ········································································1 2.2 苯胺精馏工序 ········································································2 三、设备列表····················································································2 四、培训系统介绍··············································································3
东 方 5.2.3 操作阀门 ·····································································21 东 5.2.4 查看仪表 ·····································································21
设备名称 硝基苯预热器 硝基苯汽化器 氢气换热器 氢气冷却器 粗苯胺冷却器 脱水塔冷凝器 脱水塔再沸器 精馏塔冷凝器 精馏塔再沸器 苯胺成品冷却器
11 12 13 14 15 16
东F101 P101A/B P201A/B P301A/B P302A/B R101
旋风分离器 热水循环泵
废水泵 脱水塔进料泵 精馏塔回流泵 流化床反应器
仿 4.1.3 冷态开车操作画面··························································9 真 4.2 正常停车 ·············································································11
热汽包(V101)送入流化床内换热管的软水带出。水被汽化副产 1.0MPa 蒸汽，该
蒸汽量除满足装置需用量外，剩余部分送入装置外的蒸汽管网。
真 反应后的混合气进氢气换热器(E201)与混合氢进行热交换，再经循环水冷
却，使粗苯胺和苯胺水被冷凝，与过量的氢气分离，过量氢循环使用，粗苯胺与 饱和苯胺水进入苯胺水分离器(V202)，苯胺废水罐内下层的物料去加氢还原单 元，作为加氢原料。从分层器上部流出来的水（含苯胺 3.6%）进入废水储罐(V203)，
5.2.1 移动方式 ·····································································21 5.2.2 视野调整 ·····································································21
8打开r101的催化剂入口阀va1089当催化剂足量后关闭催化剂入口阀va108?开启冷却水1打开e202的冷却水入口阀va2024通用流化床装置3d仿真操作实习手册2打开e203的冷却水入口阀va2053打开粗苯胺中间罐v201的压力平衡阀vd204?催化剂活化步骤1打开氮气阀门va1072打开流化床r101列管升温蒸汽阀va1043打开蒸汽管线上的电磁阀xv1034打开e102a的蒸汽入口阀va1105打开e102b的蒸汽入口阀va1116当流化床r101的压力达到01mpa时打开尾气排空阀va2067通过调整阀门va206的开度维持流化床r101压力稳定在01012mpa8每隔20分钟仿真时间为10s分析一次va206出口组分9当测试组分中o2的含量低于05时打开阀门va201设置开度为5010关闭氮气阀门va107真11打开氢气管线的电磁阀xv10212当流化床控制温度达到180缓慢打开氢气阀门va101向系统通入一定量的氢气13当床层温度有上升趋势时及时关闭流化床r101列管升温蒸汽阀va104仿14打开冷凝器e201的下水阀vd20215打开冷凝器e202的下水阀vd20316将催化剂温度升至27017全开氢气入口阀va10118全开尾气排空阀va206全开后温度不再上升说明活化结束方19确定活化结束后调整氢气入口va101阀为正常开度20活化结束后调整va206的开度使r101的压力维持在01012mpa21活化结束后如果温度低于180往流化床列管通入蒸汽通过调整阀门的开度维持床温在180220东22测试系统氢气含量待纯度达到90以上维持活化状态23维持床层温度在180220四个小时仿真时间为300s即可24打开v101液位控制器前阀vd10525打开v101液位控制阀后阀vd10626打开v101液位控制阀lv1045通用流化床装置3d仿真操作实习手册27打开中压蒸汽包输出阀门vd10928维持v101液位5029打开e101的蒸汽入口阀va10230打开硝基苯管线上的电磁阀xv10131打开硝基苯流量控制阀的前阀vd10132打开硝基苯流量控制阀的后阀vd10233打开硝基苯流量控制阀fv101使硝基苯流量控制在1200kgh左右34打开软水流量控制阀前阀vd11035打开软水流量控制阀后阀vd11136当流化床r101控制点的温度超过220的时候开泵p101的前阀vd10737打开泵p101a
4.1 冷态开车
4.1.1 冷态开车运行效果 苯胺装置冷态开车演练培训系统引入最近流行的 3D 场景游戏概念，现场装
置区采用 3D 化界面，增加操作的现场感，更加形象、逼真。能够比较清晰地表
仿 现现场路径和设备操作细节，更加贴近真实地体验实际操作的感受。 真 软件中对冷态开车操作进行逼真模拟，并附加“操作质量评分系统”，添加
4.1 冷态开车 ··············································································4 4.1.1 冷态开车运行效果 ··························································4 4.1.2 冷态开车生产操作规程····················································4
反应式如下： C6H5-NO2+H2→C6H5-NH2+O2
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通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
硝基苯加氢生成苯胺，硝基苯中 O 被 H 取代。加氢反应所放出的热量被废
开车前的开车前的准备工作：
东（1）检查本岗位所管辖的设备、管道、阀件的检修工作是否完成。 方 （2）对新装或改装的氢气管道必须进行气密性试验。 仿 （3）蒸汽管道通蒸汽试漏，并消除漏点。
（4）检查所管辖的设备管道间的阀件开关位置是否正确。 （5）检查所有安全设施、消防器材是否完整无损。
东（6）检查所有仪表变送器是否接通电源，调节阀开启灵活。 方 （7）检查与本岗位生产有关的贮罐，以便平衡生产。 东 （8）打开 R101 的催化剂入口阀 VA108
5.3 人物栏介绍 ··········································································22 5.4 工具箱介绍 ················································································23
2
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
（接上页- -设备列表）
序号
设备位号
设备名称
17
T301
苯胺脱水塔
18
T302
苯胺精馏塔
19 20 21 22 23 24
V101 V102 V201 V202 V203 V301
真废热汽包 催化剂罐 粗苯胺中间罐 苯胺、水分离器 废水储罐 粗苯胺罐
25
V302
从分层器下部流出的粗苯胺（含水 5%），储存于粗苯胺罐(V301)内，去苯胺单 元精馏工序。
2.2 苯胺精馏工序
粗苯胺罐(V301)内的粗苯胺用脱水塔进料泵(P301)以一定流量输送到脱水
仿 塔(T301)内，控制脱水塔顶温、釜温和塔顶压力，进行精馏，塔顶蒸出物经共沸
物冷凝器(E301)冷凝后流入苯胺水分层器内进行分层，塔釜高沸物进入精馏塔
仿 虚拟现实已经被世界上越来越多的大型企业广泛地应用到职业培训当中，对 真 企业提高培训效率，提供员工分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起
到了重要的作用。利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部 件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。培训内容可以不断更新，使实践
方训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实的交互性，使学员能够在虚拟的学习 仿 环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学员的技能
虚拟现实技术的应用正对员工培训进行着一场前所未有的革命。虚拟现实技 术的引入，将使企业进行员工培训的手段和思想发生质的飞跃，更加符合社会发 展的需要。虚拟现实应用于培训领域是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自 主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信 息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。
26
V303
四、培训系统介绍
精馏塔回流罐 苯胺成品罐
仿 苯胺工艺“生产操作实习”仿真培训系统软件主要包括冷态开车、正常停车 真 和精馏塔燃烧泄露事故三个工况，如下图所示：
东东方方方仿仿真 图4-1 冷态开车
东图 4-2 正常开车
3
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
真 图 4-3 精馏塔燃烧泄露事故
训练。由于虚拟的训练系统无任何危险，学员可以反复练习，直至掌握操作技能
真 为止。 东二、工艺流程简介
方 仿 2.1 加氢还原工序 苯胺生产中的原料氢与系统中的循环氢混合后经氢压机增压，与来自流化床 反应器（R101）顶的高温混合气体在氢气换热器(E201)中进行热交换，氢气被预 热到约 170℃进入硝基苯汽化器(E102A\B)，硝基苯经预热器（E101）预热后在
4.3.2 精馏塔燃烧事故工况应急处理操作规程······························15 4.2.3 精馏塔燃烧事故工况操作画面··········································18
东五、软件功能介绍·············································································20 方 5.1 启动方式 ·············································································20 仿 5.2 主场景介绍 ··········································································20
操作步骤，强化了使用者工艺生产操作技能。系统软件中设置有多样化的角色： 如中控操作人员、现场工人、应急救援队员、值班长等，3D 场景中设备的声音， 具有三维特性，随着人物和音源的距离和角度不同，能听到不同空间感的声音。
方增强培训效果。 仿 4.1.2 冷态开车生产操作规程 真 1．还原工序冷态开车步骤
4.2.1 正常停车运行效果 ·························································11 4.2.2 正常停车生产操作规程···················································11
方4.2.3 正常停车操作画面·························································13 仿 4.3 精馏塔燃烧事故工况 ······························································15 真 4.3.1 精馏塔燃烧事故工况运行效果 ··········································15
真 (T302)内。在一定的顶温、釜温及真空下进行精馏，塔顶蒸出物（苯胺）经精馏
塔冷凝器(E304)冷凝后，一部分以一定的回流比从塔顶送入精馏塔内作为回流， 其余再经冷凝器进一步冷凝后进入苯胺成品罐(V303)。
方 仿 三、设备列表
真 序号 1
东2 3 方 4 仿 5 6 7 8 9 东 方 10
设备位号 E101 E102 E201 E202 E203 E301 E302 E303 E304 E305
5.2.5 拾取物品 ·····································································22 5.2.6 学习安全条例 ·······························································22 5.2.7 佩戴防毒面具 ·······························································22 5.2.8 佩戴安全帽 ··································································22
真 东东方方仿方仿仿真真
东
通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册
一、培训系统背景
虚拟现实技术是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现
真 实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉等
感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间 内的事物。
真 通用流化床装置 3D 仿真操作实习手册 东方仿仿真真 北京东方仿真软件技术有限公司
东方方仿 2013年6月 东
目录
一、培训系统背景··············································································1
真 二、工艺流程简介··············································································1 2.1 加氢还原工序 ········································································1 2.2 苯胺精馏工序 ········································································2 三、设备列表····················································································2 四、培训系统介绍··············································································3
东 方 5.2.3 操作阀门 ·····································································21 东 5.2.4 查看仪表 ·····································································21
设备名称 硝基苯预热器 硝基苯汽化器 氢气换热器 氢气冷却器 粗苯胺冷却器 脱水塔冷凝器 脱水塔再沸器 精馏塔冷凝器 精馏塔再沸器 苯胺成品冷却器
11 12 13 14 15 16
东F101 P101A/B P201A/B P301A/B P302A/B R101
旋风分离器 热水循环泵
废水泵 脱水塔进料泵 精馏塔回流泵 流化床反应器
仿 4.1.3 冷态开车操作画面··························································9 真 4.2 正常停车 ·············································································11
热汽包(V101)送入流化床内换热管的软水带出。水被汽化副产 1.0MPa 蒸汽，该
蒸汽量除满足装置需用量外，剩余部分送入装置外的蒸汽管网。
真 反应后的混合气进氢气换热器(E201)与混合氢进行热交换，再经循环水冷
却，使粗苯胺和苯胺水被冷凝，与过量的氢气分离，过量氢循环使用，粗苯胺与 饱和苯胺水进入苯胺水分离器(V202)，苯胺废水罐内下层的物料去加氢还原单 元，作为加氢原料。从分层器上部流出来的水（含苯胺 3.6%）进入废水储罐(V203)，
5.2.1 移动方式 ·····································································21 5.2.2 视野调整 ·····································································21
8打开r101的催化剂入口阀va1089当催化剂足量后关闭催化剂入口阀va108?开启冷却水1打开e202的冷却水入口阀va2024通用流化床装置3d仿真操作实习手册2打开e203的冷却水入口阀va2053打开粗苯胺中间罐v201的压力平衡阀vd204?催化剂活化步骤1打开氮气阀门va1072打开流化床r101列管升温蒸汽阀va1043打开蒸汽管线上的电磁阀xv1034打开e102a的蒸汽入口阀va1105打开e102b的蒸汽入口阀va1116当流化床r101的压力达到01mpa时打开尾气排空阀va2067通过调整阀门va206的开度维持流化床r101压力稳定在01012mpa8每隔20分钟仿真时间为10s分析一次va206出口组分9当测试组分中o2的含量低于05时打开阀门va201设置开度为5010关闭氮气阀门va107真11打开氢气管线的电磁阀xv10212当流化床控制温度达到180缓慢打开氢气阀门va101向系统通入一定量的氢气13当床层温度有上升趋势时及时关闭流化床r101列管升温蒸汽阀va104仿14打开冷凝器e201的下水阀vd20215打开冷凝器e202的下水阀vd20316将催化剂温度升至27017全开氢气入口阀va10118全开尾气排空阀va206全开后温度不再上升说明活化结束方19确定活化结束后调整氢气入口va101阀为正常开度20活化结束后调整va206的开度使r101的压力维持在01012mpa21活化结束后如果温度低于180往流化床列管通入蒸汽通过调整阀门的开度维持床温在180220东22测试系统氢气含量待纯度达到90以上维持活化状态23维持床层温度在180220四个小时仿真时间为300s即可24打开v101液位控制器前阀vd10525打开v101液位控制阀后阀vd10626打开v101液位控制阀lv1045通用流化床装置3d仿真操作实习手册27打开中压蒸汽包输出阀门vd10928维持v101液位5029打开e101的蒸汽入口阀va10230打开硝基苯管线上的电磁阀xv10131打开硝基苯流量控制阀的前阀vd10132打开硝基苯流量控制阀的后阀vd10233打开硝基苯流量控制阀fv101使硝基苯流量控制在1200kgh左右34打开软水流量控制阀前阀vd11035打开软水流量控制阀后阀vd11136当流化床r101控制点的温度超过220的时候开泵p101的前阀vd10737打开泵p101a
4.1 冷态开车
4.1.1 冷态开车运行效果 苯胺装置冷态开车演练培训系统引入最近流行的 3D 场景游戏概念，现场装
置区采用 3D 化界面，增加操作的现场感，更加形象、逼真。能够比较清晰地表
仿 现现场路径和设备操作细节，更加贴近真实地体验实际操作的感受。 真 软件中对冷态开车操作进行逼真模拟，并附加“操作质量评分系统”，添加
4.1 冷态开车 ··············································································4 4.1.1 冷态开车运行效果 ··························································4 4.1.2 冷态开车生产操作规程····················································4