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1、精餾塔單元,一、工作原理簡述 二、典型精餾塔動畫演示 三、工藝流程簡介 四、組態(tài)畫面及設備說明,一、工作原理簡述,精餾是化工生產(chǎn)中分離互溶液體混合物 的典型單元操作，其實質(zhì)是多級蒸餾，即在 一定壓力下，利用互溶液體混合物各組分的 沸點或飽和蒸汽壓不同，使輕組分（沸點較 低或飽和蒸汽壓較高的組分）汽化，經(jīng)多次 部分液相汽化和部分氣相冷凝，使氣相中的 輕組分和液相中的重組分濃度逐漸升高，從 而實現(xiàn)分離。,精餾過程的主要設備有：精餾塔、再沸器、 冷凝器、回流罐和輸送設備等。精餾塔以進料 板為界，上部為精餾段，下部為提留段。一定 溫度和壓力的料液進入精餾塔后，輕組分在精 餾段逐漸濃縮，離開塔頂后全部冷

2、凝進入回流 罐，一部分作為塔頂產(chǎn)品（也叫餾出液），另 一部分被送入塔內(nèi)作為回流液?；亓饕旱哪康?是補充塔板上的輕組分，使塔板上的液體組成,保持穩(wěn)定，保證精餾操作連續(xù)穩(wěn)定地進行。而 重組分在提留段中濃縮后，一部分作為塔釜產(chǎn) 品（也叫殘液），一部分則經(jīng)再沸器加熱后送 回塔中，為精餾操作提供一定量連續(xù)上升的蒸 氣氣流。,二、精餾塔動畫演示,1.板式塔結(jié)構(gòu) 2.板式塔工作原理 3.精餾塔實觀 4.精餾塔剖面圖 5.板式精餾塔,1.板式塔結(jié)構(gòu),2.板式塔工作原理,3 精餾塔實觀,4精餾塔剖面圖,5.板式精餾塔,三、工藝流程簡介,本單元是一種加壓精餾操作，原料液為脫 丙烷塔塔釜的混合液，分離后餾出液為高純

3、度 的C4產(chǎn)品，殘液要是C5以上組分。 67.80C的原料液經(jīng)流量調(diào)節(jié)器FIC101控制 流量（14056Kg/h）后，從精餾塔DA405的第16 塊塔板（全塔共32塊塔版）進料。塔頂蒸氣經(jīng) 全凝器EA419冷凝為液體后進入回流罐FA408； 回流罐FA408的液體由泵GA412A/B抽出，一部分,作為回流液由調(diào)節(jié)器FC104控制流量（9664KG/H） 送回DA405第32層塔板；另一部分則作為產(chǎn)品，其 流量由調(diào)節(jié)器FC103控制（6707Kg/h）?；亓鞴薜?液位由調(diào)節(jié)器LC103與FC103構(gòu)成的串級控制回路 控制。DA405操作壓力由調(diào)節(jié)器PC102分程控制為 5.0Kg/m2。同時調(diào)

4、節(jié)器PC101將調(diào)節(jié)回流罐的氣相 出料，保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。,塔釜液體的一部分經(jīng)再沸器EA408A/B回精餾 塔，另一部分由調(diào)節(jié)器FC102控制流量（7349Kg/h）, 作為塔底采出產(chǎn)品。調(diào)節(jié)器LC101和FC102構(gòu)成串 級控制回路，調(diào)節(jié)精餾塔的液位。再沸器用低壓 蒸氣加熱，加熱蒸氣流量由調(diào)節(jié)器TC101控制， 其冷凝液送FA414。FA414的液位由調(diào)節(jié)器LC102 調(diào)節(jié)。,四、組態(tài)畫面及設備,1.精餾塔單元仿DCS圖 2.精餾塔單元仿現(xiàn)場圖 3.精餾工藝流程 4.換熱器 5.再沸器,1.精餾塔單元仿DCS圖,2.精餾塔單元仿現(xiàn)場圖,3.精餾工藝流程,4.換熱器,5.再沸器,吸收解吸單

5、元,一、工作原理簡述 二、工藝流程動畫演示 三、工藝流程簡介 四、主要設備及結(jié)構(gòu)說明,一、工作原理簡述,吸收解吸是化工生產(chǎn)過程中用于分離提取混合氣 體組分的單元操作，與蒸餾操作一樣是屬于氣-液 兩相操作，目的是分離均相混合物。吸收是利用氣 體混合物中各組分在液體吸收劑中的溶解度不同， 來分離氣體混合物的過程。能夠溶解的組分稱為溶 質(zhì)或吸收質(zhì)，要進行分離的混合氣體富含溶質(zhì)稱為 富氣，不被吸收的氣體稱為貧氣，也叫惰性氣體或,載體。不含溶質(zhì)的吸收劑稱為貧液（或溶劑）， 富含溶質(zhì)的吸收劑稱為富液。 當吸收劑與氣體混合物接觸，溶質(zhì)便向液 相轉(zhuǎn)移，直至液相中溶質(zhì)達到飽和，濃度不再 增加為止，這種狀態(tài)稱為相

6、平衡。平衡狀態(tài)下 氣相中的溶質(zhì)分壓稱為平衡分壓，吸收過程進 行的方向與限度取決于溶質(zhì)的氣液兩相中的平 衡關(guān)系。當溶質(zhì)在氣相中的實際分壓高于平衡,分壓，溶質(zhì)由氣相向液相轉(zhuǎn)移，此過程稱為吸 收；當溶質(zhì)在氣相中的實際分壓低于平衡分壓， 溶質(zhì)從液相溢出到氣相，此過程稱為解吸，是 吸收過程的逆過程。提高壓力、降低溫度有利 于溶質(zhì)吸收；降低壓力、提高溫度有利于溶質(zhì) 解吸。,二、工藝流程動畫演示,三、工藝流程簡介,本培訓單元選用的是用C6油分離提純 混合物富氣中的C4組分，流程分為吸收和 解吸兩部分，每部分都有獨立的仿DCS圖 和仿現(xiàn)場圖。,1.吸收系統(tǒng),吸收系統(tǒng)仿DCS圖,吸收系統(tǒng)仿現(xiàn)場圖,來自界區(qū)外的原

7、料氣（富氣，其中C4 組分 占25.13%，CO和CO2占6.26%，N2占64.58%，H2 占3.5%，O2占0.53%）由閥V1控制流量從吸收塔 T-101底部進入與自上而下的貧油（C6油)逆向 接觸，將原料其中的C4組分吸收下來，富油 （C4占8.3%，C6占91.8%）從塔釜排出，經(jīng)貧富 油換熱器E-103預熱至80OC,進入解吸塔。吸收 塔塔釜液位由LIC101和FIC104通過調(diào)節(jié)塔釜富,油采出量串級控制。未被吸收的氣體由T-101 塔頂排出，經(jīng)吸收塔塔頂冷凝器E-101 被-40C 的鹽水冷卻至20C,進入氣液分離罐D(zhuǎn)-102回收 被冷凝下來C6油和C4組分，凝液與吸收塔塔釜

8、富油一起進入解吸塔 不凝氣在PIC102控制下， 保持D-102壓力為1.2MPa（表），其余通過放 空總管排放入大氣。,貧油由C6油貯罐D(zhuǎn)-101經(jīng)泵P-101A/B打入吸 收塔，貧油流量由FRC103控制（13.5t/h）。 C6油貯罐的貧油少數(shù)由界區(qū)提供，大多數(shù)是來 自解吸塔系統(tǒng)的循環(huán)油。,2.解吸系統(tǒng)DCS圖,解吸系統(tǒng)仿現(xiàn)場圖,由吸收塔塔釜和氣液分離罐回收的富油經(jīng)貧富 油熱交換氣E-103換熱升溫后進入解吸塔T-102進 行解吸分離。塔頂出C4產(chǎn)品（C4組分占66.7%）， 經(jīng)冷凝器E-104全部冷凝至400C，凝液送入集液罐 D-103，經(jīng)泵P-102A/B一部分作回流直解吸塔頂 部

9、，流量由FIC106控制（8.0t/h）；另一部分作 產(chǎn)品出裝置，由LIC105控制。解吸塔塔釜的C6油 （C6油占98.8%）流量由LIC104控制，經(jīng)貧富油,熱交換器E-103、鹽水冷卻器E-102冷卻降溫至50C 返回D-101循環(huán)使用。返回油溫度由TIC103通過 調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻鹽水量來控制。解吸塔塔釜有再沸 器E-105，利用蒸汽進行加熱，再沸器溫度由 TIC104和FIC108串級調(diào)節(jié)蒸汽流量（3.0t/h）來 控制。解吸塔壓力（0.5MPa）由PIC105調(diào)解塔頂 冷凝器冷卻水流量來控制；當壓力超高時，由 PIC104調(diào)解D-103放空量來控制。,隨著生產(chǎn)的進行，要定期排放氣液分離

10、罐D(zhuǎn)- 102的液體，補充新鮮的C6油入貯罐。另外，為 保證系統(tǒng)中的操作穩(wěn)定，操作時要保持系統(tǒng)之間 的壓力差。,四、主要設備及結(jié)構(gòu)說明,1.氣液傳質(zhì)設備（吸收塔、解吸塔） 2.冷凝器 3.換熱器 4.再沸器,1.氣液傳質(zhì)設備（吸收塔、解吸塔）,填料塔的總體結(jié)構(gòu),填料塔的結(jié)構(gòu),2.冷凝器,3.換熱器,4.再沸器,離心泵單元,一、離心泵的工業(yè)背景 二、離心泵的工作原理 1。離心泵的工作原理 2。離心泵工作原理演示 3。離心泵的主要性能參數(shù) 4。離心泵的特性曲線 三、離心泵的結(jié)構(gòu)說明 1。離心泵的主要部件 2。葉輪形式 四、離心泵單元仿真工藝說明 1。泵DCS圖 2。泵現(xiàn)場圖,離心泵的工業(yè)背景,離心

11、泵是化工生產(chǎn)過程中輸送液體的常用設備之一 ，按用途分為： (1)井用泵： 深井泵、深井潛水泵； (2) 電站用泵： 鍋爐給水泵、冷凝泵等。 (3)化工用泵： 耐腐蝕泵、液態(tài)烴泵等。 (4)油泵： 冷油泵、熱油泵、輸油泵、潤滑油泵 、污油泵等。,返回,離心泵的工作原理,離心泵工作原理就是在泵內(nèi)充滿液體的情況下，叫葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，葉輪槽道小的液體在離心力的作用下被甩向外圍而流進泵殼，于是葉輪中心壓力降低，這個壓力低于進水池液面的壓力，液體就在這個壓力差的作用下由吸入池進入葉輪，這樣泵就可以不斷的吸入壓出，完成液體的輸送,返回,原理演示,返回,離心泵的主要性能參數(shù),一.流量Q：離心泵的送液能力；

12、m3/h; 二.揚程H：泵的壓頭，m，單位重量液體流 經(jīng)泵后所獲得的能量。 影響泵壓頭大小的因素： 1.泵的結(jié)構(gòu)（葉輪大小、彎曲程度）； 2.轉(zhuǎn)速； 3.流量。 三.有效功率Ne Ne= H Qg = W G H 揚程m；W外加能量 Q 流量m3/s; G 質(zhì)量流量kg/s; Qg流體重量流量。 四.效率 = Ne / N軸 能量損失的原因： 1.容積損失； 2.水利損失； 3.機械損失。,返回,離心泵的特性曲線,當轉(zhuǎn)速一定時 H、N、與Q的關(guān)系曲線，最高效率點為工作點,返回,離心泵的主要部件,一.葉輪 1.敞式葉輪 2.敝式葉輪 3.半敝式葉輪 二.泵殼：蝸形 三.軸封裝置：密封涵 機械密封

13、,返回,葉輪形式,返回,離心泵單元仿真工藝說明,來自某一設備約40的帶壓液體經(jīng)調(diào)節(jié)閥LV101進入帶壓罐V101，罐液位由液位控制器LIC101通過調(diào)節(jié)V101的進料量來控制；罐內(nèi)壓力由PIC101分程控制，PV101A、PV101B分別調(diào)節(jié)進入V101和出V101的氮氣量,從而保持罐壓恒定在5.0atm(表)。罐內(nèi)液體由泵P101A/B抽出,泵出口流量在流量調(diào)節(jié)器FIC101的控制下輸送到其它設備。,返回,泵DCS圖,返回,泵現(xiàn)場圖,返回,壓縮機單元,一、壓縮機的工業(yè)背景 二、壓縮機的工作原理 1、壓縮機的工作原理 2、壓縮機的工作原理動畫演示 三、壓縮機的結(jié)構(gòu)形式 四、壓縮機的工藝仿真說明

14、 1、壓縮機的DCS圖 2、壓縮機的現(xiàn)場圖,壓縮機工業(yè)背景,氣體和液體統(tǒng)稱為流體?；どa(chǎn)中所處理的物料（包括原料、半成品與產(chǎn)品）大多是流體，流體輸送設備遂成為化工過程為最為普遍的單元操作之一，其主要問題包括：流體通過管道或設備的壓力變化，輸送所需功率，流量測量，輸送機械的選擇與操作等。 液體輸送是化工生產(chǎn)及其它過程工業(yè)中最常見、最重要的操作單元之一。 由于流體種類、特性的多樣性，生產(chǎn)工藝條件的復雜性，流體輸送機械的種類很多。通常，輸送液體的機械稱為泵，輸送氣體的機械根據(jù)其產(chǎn)生的壓力高低分別稱為通風機、鼓風機、壓縮機與真空泵。 離心式壓縮機是化工生產(chǎn)中使用最多的氣體壓送機械之一，這主要得益于它

15、具有：結(jié)構(gòu)簡單、易損件少、體積小、轉(zhuǎn)速高、運行安全平穩(wěn)、易實現(xiàn)自動化和大型化等優(yōu)點。但也有缺陷：操作適應性較差、有喘振現(xiàn)象、兩機并列操作運行困難。,返回,壓縮機工業(yè)原理,透平壓縮機是進行氣體壓縮的常用設備。它以汽輪機(蒸汽透平)為動力,蒸汽在汽輪機內(nèi)膨脹做功驅(qū)動壓縮機主軸，主軸帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)。被壓縮氣體從軸向進入壓縮機葉輪在高速轉(zhuǎn)動的葉輪作用下隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)并沿半徑方向甩出葉輪,葉輪在汽輪機的帶動下高速旋轉(zhuǎn)把所得到的機械能傳遞給被壓縮氣體。因此,氣體在葉輪內(nèi)的流動過程中,一方面受離心力作用增加了氣體本身的壓力,另一方面得到了很大的動能。氣體離開葉輪進入流通面積逐漸擴大的擴壓器，氣體流速急劇下

16、降，動能轉(zhuǎn)化為壓力能(勢能),使氣體的壓力進一步提高，使氣體氣體壓縮。,返回,壓縮機的原理動畫演示,返回,壓縮機的結(jié)構(gòu)形式,活塞式壓縮機的外觀 活塞式壓縮機的原理 微型活塞式空氣壓縮機 離心式壓縮機的外觀 離心式壓縮機的原理 全封閉制冷式壓縮機 無潤滑油壓縮機 L型壓縮機高壓側(cè) L型壓縮機低壓側(cè) 二氧化碳壓縮機,返回,活塞式壓縮機的外觀,返回,活塞式壓縮機的原理,返回,微型活塞式空氣壓縮機,返回,離心式壓縮機的外觀,返回,離心式壓縮機的原理,返回,全封閉制冷式壓縮機,返回,無潤滑油壓縮機,返回,L型壓縮機高壓側(cè),返回,L型壓縮機低壓側(cè),返回,二氧化碳壓縮機,返回,壓縮機的工藝仿真說明,本仿真培

17、訓系統(tǒng)選用甲烷單級透平壓縮的典型流程作為仿真對象。 在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的壓力為1.21.6kg/cm2(絕)，溫度為30左右的低壓甲烷經(jīng)VD01閥進入甲烷貯罐FA311，罐內(nèi)壓力控制在300mmH2O。甲烷從貯罐FA311出來，進入壓縮機GB301，經(jīng)過壓縮機壓縮，出口排出壓力為4.03kg/cm2(絕)，溫度為160的中壓甲烷，然后經(jīng)過手動控制閥VD06進入燃料系統(tǒng)。 該流程為了防止壓縮機發(fā)生喘振，設計了由壓縮機出口至貯罐FA311的返回管路，即由壓縮機出口經(jīng)過換熱器EA305和PV304B閥到貯罐的管線。返回的甲烷經(jīng)冷卻器EA305冷卻。另外貯罐FA311有一超壓保護控制器PIC303,當F

18、A311中壓力超高時，低壓甲烷可以經(jīng)PIC303控制放火炬，使罐中壓力降低。壓縮機GB301由蒸汽透平GT301同軸驅(qū)動，蒸汽透平的供汽為壓力15kg/cm2(絕)的來自管網(wǎng)的中壓蒸汽，排汽為壓力3kg/cm2(絕)的降壓蒸汽，進入低壓蒸汽管網(wǎng)。 流程中共有兩套自動控制系統(tǒng)：PIC303為FA311超壓保護控制器，當貯罐FA311中壓力過高時，自動打開放火炬閥。PRC304為壓力分程控制系統(tǒng)，當此調(diào)節(jié)器輸出在50100范圍內(nèi)時，輸出信號送給蒸汽透平GT301的調(diào)速系統(tǒng)，即PV304A，用來控制中壓蒸汽的進汽量，使壓縮機的轉(zhuǎn)速在3350轉(zhuǎn)/分至4704轉(zhuǎn)/分之間變化，此時PV304B閥全關(guān)。當此

19、調(diào)節(jié)器輸出在0到50范圍內(nèi)時，PV304B閥的開度對應在100至0范圍內(nèi)變化。透平在起始升速階段由手動控制器HC311手動控制升速,當軒速大于3450轉(zhuǎn)/分時可由切換開關(guān)切換到PIC304控制。,返回,壓縮機仿真的DCS圖,返回,壓縮機仿真的現(xiàn)場圖,返回,固定床反應器單元,一、固定床反應器的工業(yè)背景 二、固定床反應器的工作原理 1、固定床反應器的工作原理 2、固定床反應器的原理動畫 三、固定床反應器的結(jié)構(gòu)形式 四、固定床反應器的工藝仿真說明 1、固定床反應器的DCS圖 2、固定床反應器的現(xiàn)場圖,固定床反應器的工業(yè)背景,反應器是化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵設備，是人們通過一定的手段抑制副反應、提高轉(zhuǎn)化率和生

20、產(chǎn)能力的化學反應設備。在反應器內(nèi)不僅有化學變化過程，還有傳質(zhì)和穿熱過程。按反應物系聚集狀態(tài)可分為均相和非均相反應器；按換熱方式分類有絕熱式、對外換熱式和自熱式；以反應器的結(jié)構(gòu)形式又可分為釜式、管式、塔式、固定床和流化床等反應器。 氣-固相催化反應器的主要優(yōu)點是：床內(nèi)流體呈理想置換流動，流體停留時間可嚴格控制，溫度分布可適當調(diào)節(jié)，催化劑用量少，反應器體積小，催化劑的顆粒不易磨損，可在高溫高壓下操作等。其主要缺點有：流體流速不能太大，傳熱性能差，溫度分布不易控制均勻，在放熱反應中，換熱式反應器軸向位置存在“熱點”，易造成“飛溫”；此外，不能使用細顆粒的催化劑，且催化劑的再生和更換不便。,返回,固定

21、床反應器的工作原理,凡是流體通過靜態(tài)固體顆粒形成的 床層而進行化學反應的設備都稱作固定床反應器，有氣-固相催化反應器和液-固相催化反應器兩種。其中以氣態(tài)反應物料通過由固體催化劑所構(gòu)成的床層進行化學反應的氣-固相催化反應器在化工生產(chǎn)中應用最為廣泛。,返回,固定床反應器的原理動畫,返回,固定床反應器的結(jié)構(gòu)形式,管式固定床反應器 徑向固定床反應器一 徑向固定床反應器二 單徑絕熱反應器 單段絕熱式 多段絕熱式 對外換熱式 對外換熱式結(jié)構(gòu) 固定床反應器的實物,返回,管式固定床反應器,返回,徑向固定床反應器,返回,徑向固定床反應器,返回,單徑絕熱反應器,返回,單段絕熱式,返回,多段絕熱式,返回,對外換熱式

22、,返回,對外換熱式結(jié)構(gòu),返回,固定床反應器實物,返回,固定床反應器工藝仿真說明,本流程為利用催化加氫脫乙炔的工藝。乙炔是通過等溫加氫反應器除掉的,反應器溫度由殼側(cè)中冷劑溫度控制。 主反應為：nC2H22nH2（C2H6）n，該反應是放熱反應。每克乙炔反應后放出熱量約為34000千卡。溫度超過66時有副反應為：2nC2H4（C4H8）n，該反應也是放熱反應。 冷卻介質(zhì)為液態(tài)丁烷，通過丁烷蒸發(fā)帶走反應器中的熱量，丁烷蒸汽通過冷卻水冷凝。 反應原料分兩股,一股為約-15的以C2為主的烴原料,進料量由流量控制器FIC1425控制;另一股為H2與CH4的混合氣,溫度約10,進料量由流量控制器FIC142

23、7控制。FIC1425與FIC1427為比值控制,兩股原料按一定比例在管線中混合后經(jīng)原料氣/反應氣換熱器(EH-423)預熱,再經(jīng)原料預熱器(EH-424)預熱到38,進入固定床反應器(ER-424A/B)。預熱溫度由溫度控制器TIC1466通過調(diào)節(jié)預熱器EH-424加熱蒸汽(S3)的流量來控制。 ER-424A/B中的反應原料在2.523MPa、44下反應生成C2H6。當溫度過高時會發(fā)生C2H4聚合生成C4H8的副反應。反應器中的熱量由反應器殼側(cè)循環(huán)的加壓C4冷劑蒸發(fā)帶走。C4蒸汽在水冷器EH-429中由冷卻水冷凝,而C4冷劑的壓力由壓力控制器PIC-1426通過調(diào)節(jié)C4蒸汽冷凝回流量來控制

24、,從而保持C4冷劑的溫度。,返回,固定床反應器的DCS圖,返回,固定床反應器的現(xiàn)場圖,返回,液位控制系統(tǒng)單元,一、液位控制系統(tǒng)的工作原理 1、液位控制系統(tǒng)的工作原理 2、液位控制系統(tǒng)原理演示 二、控制方案簡介 1、控制系統(tǒng)的基本概念 2、簡單控制系統(tǒng) 3、復雜控制系統(tǒng) 三、控制系統(tǒng)的工藝仿真說明 1、液位控制系統(tǒng)DCS圖 2、液位控制系統(tǒng)現(xiàn)場圖,液位控制系統(tǒng)的工作原理,多級液位控制和原料的比例混合，是化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題。要做到平穩(wěn)準確地控制，除了按流程中主物料流向逐漸建立液位外，還應準確分析流程，找出主副控制變量，選擇合理的自動控制方案，并進行正確的控制操作。本仿真培訓單元流程中有一個儲

25、罐，兩個儲槽，通過簡單控制回路和分程、串級、比值等復雜控制回路，對其進行液位控制。,返回,液位控制系統(tǒng)原理演示,返回,控制系統(tǒng)基本概念,控制系統(tǒng)的組成 過渡過程質(zhì)量指標,返回,控制系統(tǒng)的組成,返回,過渡過程質(zhì)量指標,返回,簡單控制系統(tǒng),簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)舉例,返回,簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,返回,簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)舉例,返回,復雜控制系統(tǒng),串級控制系統(tǒng) 比值控制系統(tǒng) 開環(huán)比值控制系統(tǒng) 單閉環(huán)比值控制系統(tǒng) 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng) 均勻控制系統(tǒng) 分程控制系統(tǒng) 分程控制系統(tǒng)方塊圖 分程控制系統(tǒng)原理圖 前饋控制系統(tǒng) 選擇性控制系統(tǒng) 選擇性控制系統(tǒng)方塊圖 選擇性控制系統(tǒng)原理圖,返回,串級控制系統(tǒng),

26、返回,開環(huán)比值控制系統(tǒng),返回,單閉環(huán)比值控制系統(tǒng),返回,雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng),返回,均勻控制系統(tǒng),返回,分程控制系統(tǒng)方塊圖,返回,分程控制系統(tǒng)原理圖,返回,前饋控制系統(tǒng),返回,選擇性控制系統(tǒng)的方塊圖,返回,選擇性控制系統(tǒng)的原理圖,返回,液位控制系統(tǒng)的工藝仿真說明,本流程為液位控制系統(tǒng)，通過對三個罐的液位及壓力的調(diào)節(jié)，使學員掌握簡單回路及復雜回路的控制及相互關(guān)系。 緩沖罐V101僅一股來料，8Kg/cm2壓力的液體通過調(diào)節(jié)產(chǎn)供閥FIC101向罐V101充液,此罐壓力由調(diào)節(jié)閥PIC101分程控制,緩沖罐壓力高于分程點（5.0Kg/cm2）時，PV101B自動打開泄壓，壓力低于分程點時，PV101B自

27、動關(guān)閉，PV101A自動打開給罐充壓，使V101壓力控制在5Kg/cm2。緩沖罐V101液位調(diào)節(jié)器LIC101和流量調(diào)節(jié)閥FIC102串級調(diào)節(jié)，一般液位正?？刂圃?0%左右，自V101底抽出液體通過泵P101A或P101B(備用泵)打入罐V102,該泵出口壓力一般控制在9Kg/cm2，F(xiàn)IC102流量正?？刂圃?0000Kg/hr。 罐V102有兩股來料，一股為V101通過FIC102與LIC101串級調(diào)節(jié)后來的流量；另一股為8Kg/cm2壓力的液體通過調(diào)節(jié)閥LIC102進入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通過調(diào)節(jié)閥FIC103進入V103,正常工況時FIC103

28、的流量控制在30000 kg/hr。 罐V103也有兩股進料，一股來自于V102的底抽出量，另一股為8kg/cm2壓力的液體通過FIC103與FI103比值調(diào)節(jié)進入V103,比值系數(shù)為2:1，V103底液體通過LIC103調(diào)節(jié)閥輸出，正常時罐V103液位控制在50%左右。,返回,液位控制系統(tǒng)DCS圖,返回,液位控制系統(tǒng)現(xiàn)場圖,返回,換熱器單元,一、換熱器的工業(yè)背景 二、換熱器的工作原理 1、換熱器的工作原理 2、換熱器的原理動畫演示 三、換熱器的結(jié)構(gòu)形式 四、列管式換熱器的工藝仿真說明 1、列管換熱器的DCS圖 2、列管換熱器的現(xiàn)場圖,換熱器的工業(yè)背景,換熱器作為工藝過程中必不可少的單元設備，

29、廣泛地應用于石油、化工、動力、輕工、機械、冶金、交通、制藥等工程領域中。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代石油化工企業(yè)中換熱器投資約占裝置建設總投資的 30%40%；在合成氨廠中，換熱器約占全部設備總臺數(shù)40%。由此可見，換熱器對整個企業(yè)的建設投資及經(jīng)濟效益有著重要的影響。,返回,換熱器的工作原理,在工業(yè)生產(chǎn)中，要實現(xiàn)熱量的交換，須采用一定的設備，此種交換的設備統(tǒng)稱為換熱器。 熱的傳遞有：傳導、對流和輻射三種基本方式。熱傳導是無物質(zhì)宏觀唯一的傳熱方式，發(fā)生靜止物質(zhì)內(nèi)；對流傳熱是指流體中質(zhì)點發(fā)生相對位移引起的熱交換，常伴有熱傳導；由熱的原因產(chǎn)生電磁波在空間的熱傳遞是輻射傳熱，它不需要有傳遞介質(zhì)。 化工生產(chǎn)中所指的換

30、熱器，常指間壁式換熱器，它利用金屬壁將冷、熱兩種流體間隔開，熱流體將熱傳到避面的一側(cè)（對流傳熱），通過間壁內(nèi)的熱傳導，再由間壁的另一側(cè)將熱傳遞給冷流體，從而使熱物流被冷卻，冷物流被加熱，滿足化工生產(chǎn)中對冷物流或熱物流溫度的控制要求。,返回,換熱器的原理動畫演示,返回,換熱器的結(jié)構(gòu)形式,列管式換熱器 套管式換熱器 蛇管式換熱器 橫排管束式換熱器 肋管式換熱器 板式換熱器,返回,列管式換熱器,返回,套管式換熱器,返回,蛇管式換熱器,返回,橫排管束式換熱器,返回,肋管式換熱器,返回,板式換熱器,返回,列管式換熱器的工藝仿真說明,本單元設計采用管殼式換熱器。來自界外的92冷物流（沸點:198.25）由

31、泵P101A/B送至換熱器E101的殼程被流經(jīng)管程的熱物流加熱至145,并有20%被汽化。冷物流流量由流量控制器FIC101控制,正常流量為12000kg/h。來自另一設備的225熱物流經(jīng)泵P102A/B送至換熱器E101與注經(jīng)殼程的冷物流進行熱交換,熱物流出口溫度由TIC101控制(177)。 為保證熱物流的流量穩(wěn)定,TIC101采用分程控制,TV101A和TV101B分別調(diào)節(jié)流經(jīng)E101和副線的流量,TIC101輸出0%100%分別對應TV101A開度0%100%,TV101B開度1000%。,返回,列管式換熱器的DCS圖,返回,列管式換熱器的現(xiàn)場圖,返回,流化床反應器單元,一、流化床反應

32、器的工業(yè)背景 二、流化床反應器的工作原理 1、流化床反應器的工作原理 2、流化床反應器的原理動畫 三、流化床反應器的結(jié)構(gòu)及流化現(xiàn)象 四、流化床反應器的工藝仿真說明 1、流化床反應器的DCS圖 2、流化床反應器的現(xiàn)場圖,流化床反應器的工業(yè)背景,固體流化技術(shù)是近若干年來化工技術(shù)發(fā)展中的一項重要成就。由于流化床具有很高的傳熱效率，溫度分布均勻、氣固相之間有很大的接觸面積，因而大大強化了操作，簡化了流程，為石油、化工、冶金等部門的氣固非均相加工過程開辟了嶄新的途徑。 由于流化床層內(nèi)流體和固體劇烈攪動混合，使床層溫度分布均勻，避免局部過熱，（或局部反應不完全）。流化床單位體積內(nèi)氣固相之間接觸面積大，提高

33、界面的傳熱、傳質(zhì)速率。由于床層的流動性，顆粒容易連續(xù)加入或取出，可使反應過程及再生過程連續(xù)化。流化床與沉浸在床層中構(gòu)件之間的傳熱速率較高，因此，流化床中換熱器所需面積 較小。設備生產(chǎn)強度大，宜于大規(guī)模操作。 由于流化床反應器存在上述優(yōu)點，流化床反應器比較適用于下速過程：熱效應很大的放熱或吸熱過程；要求有均一的催化劑溫度和需要精確控制溫度的反應；催化劑壽命比較短，操作較短時間就需要更換（或活化）的反應；有爆炸危險的反應，某些能夠比較安全地在高濃度下操作的氧化反應，可以提高生產(chǎn)能力，減少分離和精致的負擔。,返回,流化床反應器的工作原理,流化床反應器是將流態(tài)化技術(shù)應用于流（通常指氣體）、固相化學反應

34、的設備，有氣-固相流化床催化反應器和氣-固相流化床非催化反應器兩種以一定的流動速度使固體催化劑顆粒呈懸浮湍動，并在催化劑作用下進行化學反應的設備稱為氣-固相流化床催化反應器（常簡稱為流化床），它是氣-固相催化反應常用的一種反應器。而在氣-固相流化床非催化反應器中，是原料氣直接與懸浮湍動的固體原料發(fā)生化學反映。,返回,流化床反應器的原理動畫,返回,流化床反應器的結(jié)構(gòu)及流化現(xiàn)象,流化床 1、流化床在不同氣速下的狀態(tài)-固定床 2、流化床在不同氣速下的狀態(tài)-流化床 3、流化床在不同氣速下的狀態(tài)-流體輸送 4、局部溝流 5、貫穿溝流 6、氣固系統(tǒng)流化床的大氣泡和騰涌 7、機械攪動流化床 流化床反應器的實

35、物圖片 1、氣提式生物流化床反應器 2、流化床反應器 3、流化床反應器2,返回,流化床在不同氣速下的狀態(tài)-固定床,返回,流化床在不同氣速下的狀態(tài)-流化床,返回,流化床在不同氣速下的狀態(tài)-流體輸送,返回,局部溝流,返回,貫穿溝流,返回,氣固系統(tǒng)流化床的大氣泡和騰涌,返回,機械攪動流化床,返回,氣提式生物流化床反應器,返回,流化床反應器,返回,流化床反應器,返回,流化床反應器的工藝流程說明,該流化床反應器取材于HIMONT工藝本體聚合裝置，用于生產(chǎn)高抗沖擊共聚物。具有剩余活性的干均聚物（聚丙烯），在壓差作用下自閃蒸罐D(zhuǎn)-301流到該氣相共聚反應器R-401。 在氣體分析儀的控制下，氫氣被加到乙烯進

36、料管道中，以改進聚合物的本征粘度，滿足加工需要。 聚合物從頂部進入流化床反應器，落在流化床的床層上。流化氣體（反應單體）通過一個特殊設計的柵板進入反應器。由反應器底部出口管路上的控制閥來維持聚合物的料位。聚合物料位決定了停留時間，從而決定了聚合反應的程度，為了避免過度聚合的鱗片狀產(chǎn)物堆積在反應器壁上，反應器內(nèi)配置一轉(zhuǎn)速較慢的刮刀，以使反應器壁保持干凈。 柵板下部夾帶的聚合物細末，用一臺小型旋風分離器S401除去，并送到下游的袋式過濾器中。 所有末反應的單體循環(huán)返回到流化壓縮機的吸入口。 來自乙烯汽提塔頂部的回收氣相與氣相反應器出口的循環(huán)單體匯合，而補充的氫氣，乙烯和丙烯加入到壓縮機排出口。 循環(huán)氣體用工業(yè)色譜儀進行分析，調(diào)節(jié)氫氣和丙烯的補充量。 然后調(diào)節(jié)補充的丙烯進料量以保證反應器的進料氣體滿足工藝要求的組成。 用脫鹽水作為冷卻介質(zhì)，用一臺立式列管式換熱器將聚合反應熱撤出。該熱交換器位于循環(huán)氣體壓縮機之前。 共聚物的反應壓力約為1.4Mpa(表)，70，注意，該系統(tǒng)壓力位于閃蒸罐壓力和袋式過濾器壓力之間，從而在整個聚合物管路中形成一定壓力梯度，以避免容器間物料的返混并使聚合物向前流動。,返回,流化床反應器的DCS圖,返回,流化床反應器的現(xiàn)場圖,返回,