化工单元仿真实训固定床精馏塔.docx
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化工单元仿真实训固定床精馏塔
化工单元仿真实训-固定床精馏塔
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ﻩ
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实训报告必须手写,统一用信纸。
封面可以打印。
本学期考试周前交回来本学期才有成绩。
逾期本学期该实训成绩算缺考。
化工单元仿真实训
实
习
报
告
班级:
学号：
姓名：
日期：
实训一固定床反应器单元
一、工艺流程说明
１、工艺说明
固定床反应器,又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。
固体物通常呈颗粒状,粒径２~１５mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。
床层静止不动，流体通过床层进行反应。
它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。
固定床反应器主要用于实现气固相催化反应,如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。
用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。
本流程为利用催化加氢脱乙炔的工艺。
乙炔是通过等温加氢反应器除掉的,反应器温度由壳侧中冷剂温度控制。
主反应为:
ｎC２H2＋2nH2→（Ｃ２Ｈ6）n,该反应是放热反应。
每克乙炔反应后放出热量约为34０00千卡。
温度超过66℃时有副反应为:
2nＣ2Ｈ4→（Ｃ4H８）n,该反应也是放热反应。
冷却介质为液态丁烷，通过丁烷蒸发带走反应器中的热量,丁烷蒸汽通过冷却水冷凝。
反应原料分两股，一股为约-15℃的以C2为主的烃原料,进料量由流量控制器FＩC14２5控制;另一股为Ｈ2与CＨ4的混合气,温度约10℃,进料量由流量控制器FIC142７控制。
ＦIC１425与FIC1427为比值控制,两股原料按一定比例在管线中混合后经原料气/反应气换热器（ＥH-423）预热,再经原料预热器（EＨ-42４）预热到38℃,进入固定床反应器（ER-424A/B）。
预热温度由温度控制器TIC1466通过调节预热器EH-４24加热蒸汽（S3）的流量来控制。
ＥＲ－424A／B中的反应原料在2.523ＭＰa、44℃下反应生成C２H６。
当温度过高时会发生C２Ｈ４聚合生成C4H８的副反应。
反应器中的热量由反应器壳侧循环的加压C4冷剂蒸发带走。
C4蒸汽在水冷器EＨ-４29中由冷却水冷凝,而C4冷剂的压力由压力控制器PIC－142６通过调节C4蒸汽冷凝回流量来控制,从而保持C4冷剂的温度。
2、本单元复杂控制回路说明
FFI14２7：
为一比值调节器。
根据FＩC１4２5（以Ｃ２为主的烃原料）的流量，按一定的比例,相适应的调整FIC1４27（H2）的流量。
比值调节：
工业上为了保持两种或两种以上物料的比例为一定值的调节叫比值调节。
对于比值调节系统,首先是要明确那种物料是主物料，而另一种物料按主物料来配比。
在本单元中，ＦＩC14２５（以Ｃ2为主的烃原料）为主物料，而ＦＩC1４27（H2）的量是随主物料（C2为主的烃原料）的量的变化而改变。
３、设备一览
EH-４23:
原料气／反应气换热器
ＥＨ-424：
原料气预热器
ＥH－429：
C４蒸汽冷凝器
EV－429：
C4闪蒸罐
EＲ４２4A/B:
Ｃ2X加氢反应器
二、固定床反应器单元操作规程
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。
装置的开工状态为反应器和闪蒸罐都处于已进行过氮气冲压置换后,保压在0.０3MPa状态。
可以直接进行实气冲压置换。
1．１、EV-42９闪蒸器充丁烷
（1）确认EＶ-429压力为0．0３MPａ。
（２）打开EV-429回流阀PV1426的前后阀VＶ1429、ＶV１430。
（3）调节PＶ14２6（ＰIC１426）阀开度为５0%。
（４）EH-429通冷却水,打开ＫＸV1430，开度为50%。
（5）打开EＶ-４29的丁烷进料阀门KXV1４２０,开度5０%。
（6）当EV-4２9液位到达5０%时,关进料阀ＫXＶ１420。
1.２、ER-４２4A反应器充丁烷
（1）确认事项
①反应器０.03MＰa保压。
②EV-4２9液位到达50%。
（2）充丁烷
打开丁烷冷剂进ER-424A壳层的阀门KXV142３，有液体流过,充液结束;同时打开出ER－424A壳层的阀门KXV1425。
１．3、ER-424A启动
（1）启动前准备工作
①ER-4２4A壳层有液体流过。
②打开S3蒸汽进料控制TＩC1４66.
③调节ＰIＣ-1426设定，压力控制设定在0.４MPa。
（２）ER-42４A充压、实气置换
①打开FIC1425的前后阀ＶＶ1425、ＶV14２6和KＸV1412。
②打开阀KXＶ14１８。
③微开ER-424A出料阀KXV14１3，丁烷进料控制FIＣ1425（手动），慢慢增加进料，提高反应器压力，充压至2.523MPa。
④慢开EＲ-424A出料阀KXV14１3至5０％，充压至压力平衡。
⑤乙炔原料进料控制FＩC1４25设自动,设定值５6186．８KG/H。
（3）ER-42４Ａ配氢，调整丁烷冷剂压力
①稳定反应器入口温度在38．０℃，使ＥR-424A升温。
②当反应器温度接近38.0℃（超过35.0℃）,准备配氢。
打开FV1427的前后阀VＶ１４27、VＶ1428。
③氢气进料控制FＩＣ1４27设自动,流量设定8０KG／H。
④观察反应器温度变化,当氢气量稳定后,FＩC１427设手动。
⑤缓慢增加氢气量,注意观察反应器温度变化。
⑥氢气流量控制阀开度每次增加不超过5％。
⑦氢气量最终加至２０0KG/H左右，此时H2/C2=2.0，FIC1427投串级。
⑧控制反应器温度4４.0℃左右。
2、正常操作规程
２.１、正常工况下工艺参数
（1）正常运行时，反应器温度TＩ1467A：
４４.0℃,压力PI1424A控制在2．523MPa。
（2）ＦIＣ1425设自动，设定值56186．8KG/H，FIC1427设串级。
（3）ＰIC1426压力控制在０.4ＭPa，EV－42９温度TI142６控制在38.0℃。
（4）ＴIC１４6６设自动，设定值38.0℃。
（５）ER-424A出口氢气浓度低于50PＰｍ，乙炔浓度低于200PPm。
（６）EV429液位LI14２６为５0％。
2.2、EＲ－424A与ER-4２４Ｂ间切换
（１）关闭氢气进料。
（2）EＲ-４24A温度下降低于３8.0℃后,打开Ｃ４冷剂进EＲ-４24B的阀KXV1424、KXＶ１4２6,关闭C4冷剂进ER-424Ａ的阀KXＶ1４2３、ＫＸV1425。
（3）开C２H2进ER-424B的阀KXV1４１5，微开KＸV１416。
关C2H2进ER-424Ａ的阀KXＶ１412。
2．3、ER-4２４B的操作
ER－４２４B的操作与ER-424A操作相同。
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、正常停车
（1）关闭氢气进料,关VＶ14２7、VV1４28,FＩC１427设手动，设定值为0%。
（2）关闭加热器EH-4２４蒸汽进料,TIC1466设手动,开度0％。
（3）闪蒸器冷凝回流控制PIＣ１426设手动,开度100%。
（4）逐渐减少乙炔进料，开大EＨ-4２9冷却水进料。
（5）逐渐降低反应器温度、压力，至常温、常压。
（6）逐渐降低闪蒸器温度、压力,至常温、常压。
3.2、紧急停车
（1）与停车操作规程相同。
（２）也可按急停车按钮（在现场操作图上）。
4、联锁说明
该单元有一联锁。
４.1、联锁源
（1）现场手动紧急停车（紧急停车按钮）。
（２）反应器温度高报（TＩ1467A/B>６6℃）。
4.2、联锁动作
（1）关闭氢气进料，FIＣ1427设手动。
（2）关闭加热器EＨ-42４蒸汽进料，TＩC１46６设手动。
（3）闪蒸器冷凝回流控制ＰIC14２6设手动，开度１００％。
（4）自动打开电磁阀XV142６。
该联锁有一复位按钮。
注:
在复位前,应首先确定反应器温度已降回正常，同时处于手动状态的各控制点的设定应设成最低值。
5、仪表及报警一览表
位号
说明
类型
量程高限
量程低限
工程单位
报警上限
报警下限
PIＣ1426
ＥV4２9罐压力控制
PID
1．０
0．０
MPａ
0．70
无
TIＣ1466
ＥH4２3出口温控
ＰID
80.０
０.0
℃
43.０
无
FIC1４25
C2Ｘ流量控制
PＩD
７000０0.0
0．0
KG/Ｈ
无
无
FIＣ1427
Ｈ2流量控制
PIＤ
300．0
0．0
KＧ／H
无
无
FT１４25
Ｃ2X流量
PV
700００0.0
0.0
KG/H
无
无
FT1４２7
H2流量
PV
3００．0
0.0
ＫＧ／H
无
无
TC146６
EＨ４2３出口温度
PV
80.0
0.０
℃
43.０
无
ＴＩ1467A
ＥR424A温度
PV
40０.0
0．0
℃
4８．0
无
TＩ1467B
ER4２4Ｂ温度
PＶ
400.０
0.０
℃
48．0
无
PC１426
EV4２９压力
PＶ
1.0
0.0
MPa
0.70
无
LI14２6
EV42９液位
PＶ
１00
0.0
%
８０．0
２0.０
AＴ14２8
EＲ424A出口氢浓度
PＶ
2０００00．0
PＰｍ
9０.0
无
无
AT１４29
ＥR424A出口乙炔浓度
PＶ
1０0０00０.0
PPm
无
无
无
AＴ1430
EＲ42４B出口氢浓度
PV
2０0000.0
ＰPm
９0.0
无
无
AT１４31
ER４２4Ｂ出口乙炔浓度
PV
１000000．0
PＰm
无
无
无
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、氢气进料阀卡住
原因:
FIC1427卡在2０％处。
现象：
氢气量无法自动调节。
处理：
降低EH-429冷却水的量。
用旁路阀KXV1404手工调节氢气量。
２、预热器EH－424阀卡住
原因：
ＴIC１466卡在70%处。
现象：
换热器出口温度超高。
处理:
增加EH-429冷却水的量。
减少配氢量。
3、闪蒸罐压力调节阀卡
原因:
PＩC14２6卡在20%处。
现象：
闪蒸罐压力，温度超高。
处理：
增加EＨ-4２9冷却水的量。
用旁路阀ＫXV143４手工调节。
4、反应器漏气
原因：
反应器漏气，KXV1414卡在50％处。
现象:
反应器压力迅速降低。
处理:
停工。
5、ＥＨ－429冷却水停
原因：
EH－4２９冷却水供应停止。
现象：
闪蒸罐压力,温度超高。
处理：
停工。
6、反应器超温
原因:
闪蒸罐通向反应器的管路有堵塞。
现象：
反应器温度超高，会引发乙烯聚合的副反应。
处理:
增加EH-429冷却水的量。
实训二 精馏塔单元
一、工艺流程说明
１、工艺流程简述
精馏是化工生产中分离互溶液体混和物的典型单元操作，其实质是多级蒸馏,即在一定的压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同,使轻组
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