5化工仿真DCS罐区单元仿真操作
罐区单元仿真系统操作手册
文档编号:罐区操作手册.DOC罐区单元仿真培训系统操作说明书北京东方仿真技术有限责任公司二零零六年八月一、工艺流程说明1．罐区的工作原理：罐区是化工原料，中间产品及成品的集散地，是大型化工企业的重要组成部分，也是化工安全生产的关键环节之一。
大型石油化工企业罐区储存的化学品之多，是任何生产装置都无法比拟的。
罐区的安全操作关系到整个工厂的正常生产，所以，罐区的设计、生产操作及管理都特别重要。
罐区的工作原理如下：产品从上一生产单元中被送到产品罐，经过换热器冷却后用离心泵打入产品罐中，进行进一步冷却，再用离心泵打入包装设备。
2．罐区的工艺流程：本工艺为单独培训罐区操作而设计，其工艺流程（参考流程仿真界面）如下：来自上一生产设备的约35℃的带压液体，经过阀门MV101进入产品罐T01，由温度传感器TI101显示T01罐底温度，压力传感器PI101显示T01罐内压力，液位传感器LI101显示T01的液位。
由离心泵P101将产品罐T01的产品打出，控制阀FIC101控制回流量。
回流的物流通过换热器E01，被冷却水逐渐冷却到33℃左右。
温度传感器TI102显示被冷却后产品的温度，温度传感器TI103显示冷却水冷却后温度。
由泵打出的少部分产品由阀门MV102打回生产系统。
当产品罐T01液位达到80%后，阀门MV101和阀门MV102自动关断。
产品罐T01打出的产品经过T01的出口阀MV103和T03的进口阀进入产品罐T03，由温度传感器TI103显示T03罐底温度，压力传感器PI103显示T03罐内压力，液位传感器LI103显示T03的液位。
由离心泵P103将产品罐T03的产品打出，控制阀FIC103控制回流量。
回流的物流通过换热器E03，被冷却水逐渐冷却到30℃左右。
温度传感器TI302显示被冷却后产品的温度，温度传感器TI303显示冷却水冷却后温度。
少部分回流物料不经换热器E03直接打回产品罐T03；从包装设备来的产品经过阀门MV302打回产品罐T03，控制阀FIC302控制这两股物流混合后的流量。
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。
化工仿真的操作方法
化工仿真的操作方法
化工仿真的操作方法如下：
1.确定仿真模型：确定要仿真的化工系统，包括所有的组件和变量。
2.建立数学模型：将系统转换成数学模型，在模型中定义所有变量的属性和关系。
3.设置初始条件：定义各种变量的初始值，包括流量、温度、压力和浓度等。
4.定义仿真时间：将仿真时间分成若干步骤，确定每个步骤内的仿真时间和时间步长。
5.选择仿真算法：根据仿真模型的特点和需求，选择适合的仿真算法，比如欧拉法或龙格-库塔法。
6.运行仿真：启动仿真程序，按照设定的仿真时间和步骤运行仿真。
7.获取仿真结果：分析仿真结果，包括流量、温度、压力和浓度等，进而得到系统各种变量随时间变化的趋势。
8.优化模型：根据仿真结果，修改模型，以更好地反映化工系统的实际情况，进一步提高仿真精度。
9.验证模型：将仿真结果与实验数据进行比较，验证模型的准确性和可靠性。
10.应用模型：将仿真模型应用于化工系统的设计、改进和优化等方面，提高系统效率和经济性。
(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
化工仿真模拟过程系统操作要点
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化工仿真模拟过程系统操作要点
过程系统操作要点
n 过热保护
凡是接受辐射热的设备开车期间都有过热保护问题。过热保 护的主要方法是使接受辐射热的设备和管路内部必须有流动的物 料，以便随时将热量带走，否则会因过热而影响设备和管路的使 用寿命，甚至损坏。
例如:加热炉点火前炉管中必须有流动的物料。65t/h锅炉点火时， 再循环阀V17必须打开，使省煤器中的水循环流动，目的在于保 护省煤器。过热器疏水阀HV-30用于蒸汽并网前保护过热段炉管。 在大型合成氨一段转化炉的对流段，有废热锅炉上水预热器 E1205、蒸汽过热器E1203A/B、第一工艺空气预热器E1204、第 二工艺空气预热器E1202及物料预热器E1201。在该炉点火升温 时，都必须引入流动的水、蒸汽和氮气进行过热保护。
依据同样的道理，设备和管道的局部过冷也要防止。例如脱丁 烷塔进料前先用C4升压，用以防止进料闪蒸引起局部过冷。
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化工仿真模拟过程系统操作要点
过程系统操作要点
n 建立推动力的概念
差异就是推动力，差异越大推动力越强。压力差是管道中流体 流动的推动力。温差是热量传递的推动力。密度差实质上是压力 之差，也是流动的推动力。
热态停车的原则是：处理事故所消耗的能量及原料最少，对产品 的影响最小，恢复正常生产的时间最短。在满足事故处理的前提 下，局部停车的部位越少越好。
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化工仿真模拟过程系统操作要点
过程系统操作要点
n 找准事故源从根本上解决问题
这是处理事故的基本原则。如果不找出事故的根源，只采用一些 权宜方法处理，可能只解决一时之困，到头来问题依然存在。或 者付出了更多的能耗以及产品质量下降等代价。当然对于复杂的 流程找准事故源常常不是一件容易的事情，需要有丰富的经验、 冷静的分析、及时且果断的措施，在允许的范围内甚至要作较多 的比对试验。
石化工程设计中的模拟仿真软件的使用指南
石化工程设计中的模拟仿真软件的使用指南1. 引言石化工程设计是一个复杂而重要的过程，它涉及到诸多因素和变量，如化学反应、热传导、质量转移等。
为了提高工程设计的准确性和效率，模拟仿真成为一个不可或缺的工具。
本文将介绍在石化工程设计中常用的模拟仿真软件的使用指南。
2. 模拟仿真软件的作用模拟仿真软件可以帮助工程师模拟和预测复杂的化学反应、传热传质过程、流体动力学、机械结构等情况，并评估工程的性能和可行性。
它可以帮助工程师在设计阶段发现和解决问题，提高工程的稳定性和经济性。
3. 常用的模拟仿真软件在石化工程设计中，有许多常用的模拟仿真软件可供选择。
其中一些主要的软件包括：3.1 常见化学反应模拟软件常见的化学反应模拟软件包括Aspen Plus、PRO/II、HYSYS等。
这些软件可以模拟化学反应的动力学性质，预测反应热、产物分布和反应机理，从而帮助工程师优化反应条件和选择适当的反应路径。
3.2 热传导和传质模拟软件在石化工程设计中，热传导和传质是非常重要的过程。
常见的热传导和传质模拟软件包括COMSOL Multiphysics、ANSYS Fluent、FLUENT等。
这些软件可以帮助工程师模拟和预测热传导和传质的分布、速率和起因，从而优化工程设计和操作条件。
3.3 流体动力学模拟软件在石化工程设计中，流体动力学模拟软件对于模拟和预测流体的流动、压力和速度分布非常重要。
常见的流体动力学模拟软件包括FLUENT、CFD-ACE+、STAR-CCM+等。
这些软件可以帮助工程师优化管道和设备布局，改进流体的携带和输送性能。
3.4 机械结构模拟软件在石化工程中，机械结构的设计和安全性也是关键因素。
常见的机械结构模拟软件包括ANSYS Workbench、ABAQUS、LS-DYNA等。
这些软件可以帮助工程师模拟和分析机械结构的强度、刚度、振动和疲劳行为，从而优化结构设计和材料选择。
4. 模拟仿真软件的使用流程4.1 收集和整理相关数据在使用模拟仿真软件之前，工程师需要收集和整理相关的设计数据，如物理性质、化学反应动力学参数、设备尺寸等。
化工仿真操作说明
化工仿真操作说明化工仿真操作旨在通过计算机模拟化工过程，帮助工程师预测和优化实际生产过程的性能。
这项技术在化工工业中得到广泛应用，可以提供比试验更便宜、更快速和更安全的方法对新工艺进行评估和优化。
本文将详细介绍化工仿真操作的基本原则和步骤。
一、化工仿真操作的基本原则1.建立真实的工艺模型：化工过程的仿真模型应尽可能接近实际情况，包括原料、反应条件、设备特性等。
只有建立真实可靠的仿真模型，才能得到准确可信的结果。
2. 选择合适的仿真软件：市面上有许多化工仿真软件可供选择，如Aspen Plus、HYSYS等。
根据具体需求和经济能力选择合适的软件，在使用前需对其进行一定的学习和了解。
3.数据输入与验证：将实际场景中的数据输入到仿真软件中，并对其进行验证和比对，确保输入数据的准确性和可靠性。
如果有现有数据可用，即可直接导入；如果无法得到准确数据，需要根据经验或其他手段进行估计或推测。
4.运行仿真模拟：在确认数据准确性后，进行仿真模拟运行，并观察结果。
运行过程中可根据需要进行参数调整或设备优化，以获得最佳仿真结果。
5.结果分析与优化：对仿真结果进行分析和评估，与设定目标进行比较。
如果结果符合预期，即可进入下一步工序；如果结果不理想，则需要对模型进行修正或参数调整，直到满足要求为止。
二、化工仿真操作步骤1.建立流程框图：根据工艺流程，将各个组成部分按照顺序绘制在流程框图上，明确每个部分的位置和功能，形成初始框架。
2.设定物料和热力学参数：根据实际情况设定各个物料的性质参数，如化学组成、物理属性、反应方程等。
同时也需要设定反应条件、设备参数和其他参数。
3.建立物料平衡和能量平衡：根据输入的物料和热力学参数，建立物料平衡和能量平衡方程。
这是仿真模型的基础，通过求解这些方程可以得到各个物流组分的流量和温度等信息。
4.建立反应模型：如果涉及到反应过程，需要建立相应的反应模型。
根据反应的速率方程和动力学参数，预测反应的进行情况并计算反应产物的生成量。
化工仿真讲解
TREND
• 即：TREND趋势键。 • 此键只在控制组画面和趋势组画面中有效，按
下此键控制组画面显示切换成相应的趋势组画 面。如果在控制组画面中在按此键之前没有点 被选中，则出现的趋势图中包括了该控制组中 所有可趋势点的趋势曲线。如果在按此键之前， 已有一个点被选中，则出现的趋势组画面中只 有该点的趋势曲线。在趋势组画面中选中一个 点后，按此键可在增加该点趋势曲线和取消该 点趋势曲线两种状态中切换。
NAME[ ]，用户输入流程图名，按 ENTER键确认后，调出该流程图画面。
HELP
• 即：HELP帮助键。 • 按此键，调出当前画面的帮助画
面，由组态时决定。
DISP SET
• 即：DISPLAY SET画面显示设置键 （TDC3000系统未对此键定义）。
HOUR AVG
• 即：HOURLY AVERAGES小时平 均值调用键。
RECRD
• 即：TREND PEN RECORD趋势笔记录 键。本厂TDC3000不需要使用该键。
FAST
• 即：快速更新键。在组画面中按FAST键， 画面更新速度从标准的4秒加快到2秒更 新组画面的数据；在流程画面中，若组 态了快速更新某些数据，按此键，这些 点的数据可以快速更新。该键上的灯亮， 表示选择了快速更新。
CTL+
U
报警功能 I
O
P
DRIOP DISP CTL+A
ASSOC DISP CTL+
ACK INSERT
SIL DELETE
S
J
K
键 L
-
DISP BACK CTL+D
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山东昌邑石化有限公司
事故原因分析
事故原因是罐区动火安全措施不落实。事故发生时该罐 正在进行消防竖管改造。泡沫竖管上部法兰所加盲板不符合要 求，8条螺栓只加了5条且没有拧紧。15日切割消防竖管下部 环管时盲板起到了隔离作用而没有发生事故，在将环管割除过 程中产生的应力造成盲板错位。16日再次动火时没有检查盲 板状况，在现场条件已经发生变化而没有进行危害辨识，措施 不落实。可燃气体泄漏，遇明火回燃造成罐内上部可燃气体爆 炸、起火。
1．冷态开车操作规程： 1.1 准备工作 1.2 储罐进料 1.3 储罐建立回流 1.4 冷却日罐物料 1.5 产品罐进料 1.6 产品罐建立回流 1.7 冷却产品罐物料 1.8 产品罐出料
化工DCS仿真操作
罐区单元仿真
山东昌邑石化有限公司
罐区事故案例及原因分析
中国石油兰州石化分公司2010年“1.7”316号罐区火灾爆炸ห้องสมุดไป่ตู้故
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山东昌邑石化有限公司
事故原因分析
经初步分析，此次事故原因是：裂解碳四球罐（R202）内 物料从出口管线弯头处发生泄漏并迅速扩大，泄漏的裂解碳四达 到爆炸极限，遇点火源后发生空间爆炸，进而引起周边储罐泄漏 、着火和爆炸
事故暴露出作为危险化学品重大危险源的316罐区安全设防 等级低，早期投用的储罐本质安全水平、自动化水平不高和应急 管理薄弱等问题。
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天津石化公司“7.16”重柴油罐区火灾爆炸事故
2004年7月16日15时11分，天津分公司油品作业部重 柴油罐区发生一起爆炸火灾事故。事故导致1台5000立方 米的拱顶油罐报废。
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储罐日常检查方法
罐区的工艺流程
本工艺为单独培训罐区操作而设计，其工艺流程（参考流程仿 真界面）如下
本工艺流程主要包括以下设备：
T01：产品罐； P01：产品罐T01的出口压力泵； E01：产品罐T01的换热器； T02：备用产品罐； P02：备用产品罐T02的出口泵； E02：备用产品罐T02的换热器； T03：产品罐； P03：产品罐T03的出口压力泵； E03：产品罐T03的换热器； T04：备用产品罐； P04：备用产品罐T04的出口压力泵； E04：备用产品罐T04的换热器。
本工艺流程主要包括以下设备：
T01：产品罐； P01：产品罐T01的出口压力泵； E01：产品罐T01的换热器； T02：备用产品罐； P02：备用产品罐T02的出口泵； E02：备用产品罐T02的换热器； T03：产品罐； P03：产品罐T03的出口压力泵； E03：产品罐T03的换热器； T04：备用产品罐； P04：备用产品罐T04的出口压力泵； E04：备用产品罐T04的换热器。