化工仿真技术实习报告
实习报告
实习名称：化工仿真技术
学院：化学工程学院
专业：化学工程与工艺班级：化工094
姓名：学号
指导教师：
日期：2012年05月04日
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 (2)
3、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)
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。
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/s FI：6.0kg/s
PI1：0.15MPa PI2：0.44MPa
LIC：50.0% H：29.4m
M：62.6% N：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/h FIC-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0.35 MPa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-1 370kmol/h
FIC-2 350kmol/h
LIC-1 50%
LIC-2 50%
TIC-3 78℃
PRC-2 0.35MPa
AI-1 <0.5%
AI-2 <1.5%