【应用化工系】化工仿真实训-教案

www.vns009.com教案
本单元课题 化工生产仿真实训预备知识 课  次 本单元共_2_课次
备课节数 共_6_节 授课节数 共_4_节 授课时间  
授课地点  
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能理解化工生产的一般过程、掌握化工仿真实训组成及使用操作方法
教学目标
详细分析
知识目标 掌握化工生产基本过程、基本知识、DCS控制系统的的特点、组成及仿真培训系统的使用方法 技能目标 能熟练操作仿真实训系统 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 化工仿真实训系统的操作 教学难点 化工仿真培训系统的组成及特点
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对化工仿真实训系统有一个感性的认识,也能够掌握化工仿真系统的一般使用方法,但不够熟练,以后教学中应多给学生留些练习时间。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
1、让学生把电脑打开自己熟悉一下软件
2、导入新课:通过列举一些化工单元操作生产的一些实例引出化工生产过程的组成及学习化工仿真培训系统的重要性及必要性。
3、教学内容:通过电脑演示、详细讲解及一对一的针对性联系和指导让学生学会化工生产的一般过程、化工仿真系统的操作及使用方法
4、课堂小结:通过对仿真软件的练习能够掌握化工仿真软件的基本操作。
5、布置作业:反复练习化工仿真软件的基本操作
6、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站化工仿真软件的相关知识。
  

 
 
《化工仿真实训》教案
(2015—2016学年第二学期)
 
 
总学时/周学时:____64________________
开课时间:________2015______________
授课班级:__14级应用化工技术______
使用教材:__2015—2016学年第二学期_
授课教师:______乔曼__________
 
 
 
www.vns009.com教务处   制
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本单元课题 离心泵操作实训 课  次 本单元共_2_课次
备课节数 共_3_节 授课节数 共_3节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能理解离心泵的组成及工作原理、离心泵工艺流程简介,掌握离心泵的正常开车、运行管理、正常停车的操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握离心泵的组成、工作原理及离心泵操作实训的一般工艺流程 技能目标 能熟练操作离心泵的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 离心泵的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 离心泵的工作原理及离心泵操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对离心泵的工作原理有了进一步的认识仿,也能够简单掌握离心泵的开停车,但不够熟练而且对离心泵的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、让学生把电脑打开自己熟悉一下离心泵操作实训的软件
二、回顾、复习及导入新课:通过回顾化工仿真培训系统的使用方法引入到本节课离心泵实训操作的学习内容。
三、教学内容:详细讲解离心泵的工作原理及离心泵仿真系统的工艺流程;电脑演示离心泵的开、停车操作及事故处理操作:一对一的针对性练习和指导让理解并熟练掌握离心泵仿真实训单元的操作。
1.工艺流程简介
来自某一设备约40℃的带压液体经调节阀LV101进入带压罐V101,罐液位由液位控制器LIC101通过调节V101的进料量来控制;罐内压力由PIC101分程控制, PV101A、PV101B分别调节进入V101和出V101的氮气量,从而保持罐压恒定在5.0atm(表)。罐内液体由泵P101A/B抽出,泵出口流量在流量调节器FIC101的控制下输送到其它设备。
 2、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。
2.1、准备工作
(1) 盘车。
(2)核对吸入条件。
(3)调整填料或机械密封装置。
2.2、罐V101充液、充压
(1)向罐V101充液
①打开LIC101调节阀,开度约为30%,向V101罐充液。
②当LIC101达到50%时,LIC101设定50%,投自动。
(2)罐V101充压
①待V101罐液位>5%后,缓慢打开分程压力调节阀PV101A向V101罐充压。
②当压力升高到5.0atm时,PIC101设定5.0 atm,投自动。
2.3、启动泵前准备工作
(1)灌泵
待V101罐充压充到正常值5.0atm后,打开P101A泵入口阀VD01,向离心泵充液。观察VD01出口标志变为绿色后,说明灌泵完毕。
(2)排气
①打开P101A泵后排气阀VD03排放泵内不凝性气体。
②观察P101A泵后排空阀VD03的出口,当有液体溢出时,显示标志变为绿色,标志着P101A泵已无不凝气体,关闭P101A泵后排空阀VD03,启动离心泵的准备工作已就绪。
2.4、启动离心泵
(1)启动离心泵
然后启动P101A(或B)泵。
(2)流体输送
①待PI102指示比入口压力大1.5-2.0倍后,打开P101A泵出口阀(VD04)。
②将FIC101调节阀的前阀、后阀打开。
③逐渐开大调节阀FIC101的开度,使PI101、PI102趋于正常值。
(3)调整操作参数
微调FV101调节阀,在测量值与给定值相对误差5%范围内且较稳定时,FIC101设定到正常值,投自动。
3、正常操作规程
3.1、正常工况操作参数
(1)P101A泵出口压力PI102:12.0ATM。
(2)V101罐液位LIC101:50.0%。
(3)V101罐内压力PIC101:5.0ATM。
(4)泵出口流量FIC101:20000KG/H。
3.2、负荷调整
可任意改变泵、按键的开关状态,手操阀的开度及液位调节阀、流量调节阀、分程压力调节阀的开度,观察其现象。
P101A泵功率正常值:15KW
FIC101量程正常值:20吨/h
4.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。
4.1、V101罐停进料
LIC101置手动,并手动关闭调节阀LV101,停V101罐进料。
4.2、停泵
(1)待罐V101液位小于10%时,关闭P101A(或B)泵的出口阀(VD04)。
(2)停P101A泵。
(3)关闭P101A泵前阀VD01。
(4)FIC101置手动并关闭调节阀FV101及其前、后阀(VB03、VB04)。
4.3、泵P101A泄液
打开泵P101A泄液阀VD02, 观察P101A泵泄液阀VD02的出口,当不再有液体泄出时,显示标志变为红色,关闭P101A泵泄液阀VD02。
4.4、V101罐泄压、泄液
(1)待罐V101液位小于10%时,打开V101罐泄液阀VD10。
(2)待V101罐液位小于5%时,打开PIC101泄压阀。
(3)观察V101罐泄液阀VD10的出口,当不再有液体泄出时,显示标志变为红色,待罐V101液体排净后,关闭泄液阀VD10。
5、事故处理实训  
1、P101A泵坏操作规程
事故现象:(1)P101A泵出口压力急剧下降。
(2)FIC101流量急剧减小。
处理方法:切换到备用泵P101B。
(1)全开P101B泵入口阀VD05、向泵P101B灌液,全开排空阀VD07排P101B的不凝 气,当显示标志为绿色后,关闭VD07。
(2)灌泵和排气结束后,启动P101B。
(3)待泵P101B出口压力升至入口压力的1.5~2倍后,打开P101B出口阀VD08,同时缓慢关闭P101A出口阀VD04,以尽量减少流量波动。
(4)待P101B进出口压力指示正常,按停泵顺序停止P101A运转,关闭泵P101A入口阀VD01,并通知维修工。
2、调节阀FV101阀卡操作规程
事故现象:FIC101的液体流量不可调节。
处理方法:(1)打开FV101的旁通阀VD09,调节流量使其达到正常值。
(2)手动关闭调节阀FV101及其后阀VB04、前阀VB03。
(3)通知维修部门。
3、P101A入口管线堵操作规程
事故现象:(1)P101A泵入口、出口压力急剧下降。
(2)FIC101流量急剧减小到零。
处理方法:按泵的切换步骤切换到备用泵P101B,并通知维修部门进行维修。
4、P101A泵气蚀操作规程
事故现象:(1)P101A泵入口、出口压力上下波动。
(2)P101A泵出口流量波动(大部分时间达不到正常值)。
处理方法:按泵的切换步骤切换到备用泵P101B。
5、P101A泵气缚操作规程
事故现象:(1)P101A泵入口、出口压力急剧下降。
(2)FIC101流量急剧减少。
处理方法:按泵的切换步骤切换到备用泵P101B。
四、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握离心泵的开停车及事故处理的基本操作。
五、布置作业:反复练习离心泵的开停车及事故处理的基本操作
六、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
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本单元课题 单级压缩机操作实训 课  次 本单元共_2_课次
备课节数 共_3_节 授课节数 共_3节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解单级压缩机的分类、组成及仿真工艺流程,理解单级压缩机的工作原理,掌握单级压缩机仿真系统的正常开车、运行管理、正常停车的操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握单级压缩机的组成、工作原理及单级压缩机操作实训的一般工艺流程 技能目标 能熟练单级压缩机的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 单级压缩机的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 单级压缩机的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对单级压缩机的分类及工作原理有了进一步的认识,也能够简单掌握单级压缩机的开停车,但不够熟练而且对单级压缩机的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾单级压缩机仿真单元的相关知识点引入本节课单级压缩机实训操作的学习内容。
二、主要内容:
1.工艺流程
在生产过程中产生的压力为1.2~1.6kg/cm2(绝),温度为30℃左右的低压甲烷经VD01阀进入甲烷贮罐FA311,罐内压力控制在300mmH2O。甲烷从贮罐FA311出来,进入压缩机GB301,经过压缩机压缩,出口排出压力为4.03kg/cm2(绝),温度为160℃的中压甲烷,然后经过手动控制阀VD06进入燃料系统。
该流程为了防止压缩机发生喘振,设计了由压缩机出口至贮罐FA311的返回管路,即由压缩机出口经过换热器EA305和PV304B阀到贮罐的管线。返回的甲烷经冷却器EA305冷却。另外贮罐FA311有一超压保护控制器PIC303,当FA311中压力超高时,低压甲烷可以经PIC303控制放火炬,使罐中压力降低。压缩机GB301由蒸汽透平GT301同轴驱动,蒸汽透平的供汽为压力15kg/cm2(绝)的来自管网的中压蒸汽,排汽为压力3kg/cm2(绝) 的降压蒸汽,进入低压蒸汽管网。
流程中共有两套自动控制系统:PIC303为FA311超压保护控制器,当贮罐FA311中压力过高时,自动打开放火炬阀。PRC304为压力分程控制系统,当此调节器输出在50%~100%范围内时,输出信号送给蒸汽透平GT301的调速系统,即PV304A,用来控制中压蒸汽的进汽量,使压缩机的转速在3350转/分至4704转/分之间变化,此时PV304B阀全关。当此调节器输出在0%到50%范围内时,PV304B阀的开度对应在100%至0%范围内变化。透平在起始升速阶段由手动控制器HC311手动控制升速,当轩速大于3450转/分时可由切换开关切换到PIC304控制。
2.开车操作实训
2.1、开车前准备工作
(1)启动公用工程
按公用工程按钮,公用工程投用。
(2)油路开车:按油路按钮。
(3)盘车
①按盘车按钮开始盘车。
②待转速升到200转/分时,停盘车(盘车前先打开PV304B阀)。
(4)暖机
按暖机按钮。
(5)EA305冷却水投用
打开换热器冷却水阀门VD05,开度为50%。
2.2、罐FA311充低压甲烷
(1)打开PIC303调节阀放火炬,开度为50%。
(2)打开FA311入口阀VD11开度为50%、微开VD01。
(3)打开PV304B阀,缓慢向系统充压,调整FA311顶部安全阀VD03和VD01,使系统压力维持300~500mmH2O。
(4)调节PIC303阀门开度,使压力维持在0.1atm。
2.3、透平单级压缩机开车
(1)手动升速
①缓慢打开透平低压蒸汽出口截止阀VD10,开度递增级差保持在10%以内。
②将调速器切换开关切到HC3011方向
③手动缓慢打开打开HC3011,开始压缩机升速,开度递增级差保持在10%以内。使透平压缩机转速在250~300转/分。
(2)跳闸实验(视具体情况决定此操作的进行)
①继续升速至1000转/分。
②按动紧急停车按钮进行跳闸实验,实验后压缩机转速XN311迅速下降为零。
③手关HC3011,开度为0.0%,关闭蒸汽出口阀VD10,开度为0.0%。
④按压缩机复位按钮。
(3)重新手动升速
①重复1.3步骤(1),缓慢升速至1000转/分。
②HC3011开度递增级差保持在10%以内,升转速至3350转/分。
③进行机械检查。
(4)启动调速系统
①将调速器切换开关切到PIC304方向。
②缓慢打开PV304A阀(即PIC304阀门开度大于50.0%),若阀开得太快会发生喘振。同时可适当打开出口安全阀旁路阀(VD13)调节出口压力,使PI301压力维持在3.03atm,防止喘振发生。
(5)调节操作参数至正常值
①当PI301压力指示值为3.03atm时,一边关出口放火炬旁路阀,一边打开VD06去燃料系统阀,同时相应关闭PIC303放火炬阀。
②控制入口压力PIC304在300mmH2O,慢慢升速。
③当转速达全速(4480转/分左右),将PIC304切为自动。
④PIC303设定为0.1kg/cm2(表),投自动。
⑤顶部安全阀VD03缓慢关闭。
3、正常操作规程
3.1、正常工况下工艺参数
(1)储罐FA311压力PIC304:295mmH2O。
(2)压缩机出口压力PI301:3.03atm, 燃料系统入口压力PI302:2.03atm。
(3)低压甲烷流量FI301:3232.0kg/h。
(4)中压甲烷进入燃料系统流量FI302:3200.0kg/h。
(5)压缩机出口中压甲烷温度TI302:160.0℃。
3.2. 压缩机防喘振操作
(1)启动调速系统后,必须缓慢开启PV304A阀,此过程中可适当打开出口安全阀旁路阀调节出口压力,以防喘振发生。
(2)当有甲烷进入燃料系统时,应关闭PIC303阀。
(3)当压缩机转速达全速时,应关闭出口安全旁路阀。
4.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。
4.1、正常停车过程
(1)停调速系统
①缓慢打开PV304B阀,降低压缩机转速。
②打开PIC303阀排放火炬。
③开启出口安全旁路阀VD13,同时关闭去燃料系统阀VD06。
(2)手动降速
①将HC3011开度置为100.0%。
②将调速开关切换到HC3011方向。
③缓慢关闭HC3011,同时逐渐关小透平蒸汽出口阀VD10。
④当压缩机转速降为300~500转/分时,按紧急停车按扭。
⑤关闭透平蒸汽出口阀VD10。
(3)停FA311进料
①关闭FA311入口阀VD01、VD11。
②开启FA311泄料阀VD07,泄液。
③关换热器冷却水。
4.2、紧急停车
(1)按动紧急停车按钮。
(2)确认PV304B阀及PIC303置于打开状态。
(3)关闭透平蒸汽入口阀及出口阀。
(4)甲烷气由PIC303排放火炬。
(5)其余同正常停车。
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握单级压缩机的开停车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习单级压缩机的开停车及事故处理的基本操作
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
www.vns009.com教案
本单元课题 液位控制系统操作实训 课  次 本单元共2课次
备课节数 共_4_节 授课节数 共_4节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解分程控制系统、比值控制系统和串级控制系统的概念、原理及液位控制系统的仿真工艺流程,理解液位控制系统的工作原理,掌握液位控制仿真系统的正常开车、运行管理、正常停车的操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握分程控制系统、比值控制系统和串级控制系统的概念、原理、液位控制系统的仿真工艺流程及工作原理 技能目标 能熟练液位控制系统的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 液位控制系统的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 液位控制系统的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对分程控制系统、比值控制系统和串级控制系统的概念、原理及液位控制系统的仿真工艺流程有了进一步的认识,也能够简单掌握多级压缩机的开停车,但不够熟练而且对多级压缩机的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾压缩机仿真单元的相关知识点引入本节课液位控制系统实训操作的学习内容。
二、教学内容
1.工艺流程
缓冲罐V101仅一股来料,8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点(5.0Kg/cm2)时,PV101B自动打开泄压,压力低于分程点时,PV101B自动关闭,PV101A自动打开给罐充压,使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节,一般液位正常控制在50%左右,自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2,FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。
罐V102有两股来料,一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量;另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。
罐V103也有两股进料,一股来自于V102的底抽出量,另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1,V103底液体通过LIC103调节阀输出,正常时罐V103液位控制在50%左右。
2、冷态开车规程
装置的开工状态为V-102和V-103两罐已充压完毕,保压在2.0kg/cm2,缓冲罐V-101压力为常压状态,所有可操作阀均处于关闭状态。
2.1、缓冲罐V-101充压及液位建立
(1)确认事项
V-101压力为常压。
(2) V-101充压及建立液位
①在现场图上,打开V-101进料调节器FIC101的前后手阀V1和V2,开度在100%。
②在DCS图上,打开调节阀FIC101,阀位一般在30%左右开度,给缓冲罐V101充液。
③待V101见液位后再启动压力调节阀PIC101,阀位先开至20%充压。
④待压力达5kg/cm2左右时,PIC101投自动。
2.2、中间罐V-102液位建立
(1)确认事项
①V-101液位达40%以上。
②V-101压力达5.0kg/cm2左右。
(2)V-102建立液位
①在现场图上,打开泵P101A的前手阀V5为100%。
②启动泵P101A。
③当泵出口压力达10kg/cm2时,打开泵P101A的后手阀V7为100%。
④打开流量调节器FIC102前后手阀V9及V10为100%。
⑤打开出口调节阀FIC102,手动调节FV102开度,使泵出口压力控制在 9.0kg/cm2左右。
⑥打开液位调节阀LV102至50%开度。
⑦V-101进料流量调整器FIC101投自动,设定值为20000.0kg/hr。
⑧操作平稳后调节阀FIC102投入自动控制并与LIC101串级调节V101液位。
⑨V-102液位达50%左右,LIC102投自动,设定值为50%。
2.3、产品罐V-103建立液位
(1)确认事项
V-102液位达50%左右。
(2)V-103建立液位
①在现场图上,打开流量调节器FIC103的前后手阀V13及V14。
②在DCS图上,打开FIC103及FFIC104,阀位开度均为50%。
③当V103液位达50%时,打开液位调节阀LIC103开度为50%。
④LIC103调节平稳后投自动,设定值为50%。
3、正常操作规程
正常工况下的工艺参数。
(1)FIC101投自动,设定值为20000.0kg/hr。
(2)PIC101投自动(分程控制),设定值为5.0kg/cm2。
(3)LIC101投自动,设定值为50%。
(4)FIC102投串级(与LIC101串级)。
(5)FIC103投自动,设定值为30000.0kg/hr。
(6)FFIC104投串级(与FIC103比值控制),比值系统为常数2.0。
(7)LIC102投自动,设定值为50%。
(8)LIC103投自动,设定值为50%。
(9)泵P101A(或P101B)出口压力PI101正常值为9.0kg/cm2。
(10)V-102外进料流量FI101正常值为10000.0kg/hr。
(11)V-103产品输出量FI102的流量正常值为45000.0kg/hr。
4、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。
4.1、正常停车
(1)关进料线
①将调节阀FIC101改为手动操作,关闭FIC101,再关闭现场手阀V1及V2。
②将调节阀LIC102改为手动操作,关闭LIC102,使V-102外进料流量FI101为0.0kg/hr。
③将调节阀FFIC104改为手动操作,关闭FFIC104。
(2)将调节器改手动控制
①将调节器LIC101改手动调节,FIC102解除串级改手动控制。
②手动调节FIC102,维持泵P101A出口压力,使V-101液位缓慢降低。
③将调节器FIC103改手动调节,维持V-102液位缓慢降低。
④将调节器LIC103改手动调节,维持V-103液位缓慢降低。
(3)V-101泄压及排放
①罐V101液位下降至10%时,先关出口阀FV102,停泵P101A,再关入口阀V5。
②打开排凝阀V4,关FIC102手阀V9及V10。
③罐V-101液位降到0.0时,PIC101置手动调节,打开PV101为100%放空。
(4)当罐V-102液位为0.0时,关调节阀FIC103及现场前后手阀V13及V14。
(5)当罐V-103液位为0.0时,关调节阀LIC103。
4.2、紧急停车
紧急停车操作规程同正常停车操作规程。
5、事故处理
下列事故处理操作仅供参考,详细操作以评分系统为准。
5.1、泵P101A坏
原因:运行泵P101A停。
现象:画面泵P101A显示为开,但泵出口压力急剧下降。
处理:先关小出口调节阀开度,启动备用泵P101B,调节出口压力,压力达9.0atm(表)时,关泵P101A,完成切换。
处理方法:(1)关小P101A泵出口阀V7。
(2)打开P101B泵入口阀V6。
(3)启动备用泵P101B。
(4)打开P101B泵出口阀V8。
(5)待PI101压力达9.0atm时,关V7阀。
(6)关闭P101A泵。
(7)关闭P101A泵入口阀V5。
5.2、调节阀FIC102阀卡
原因:FIC102调节阀卡20%开度不动作。
现象:罐V101液位急剧上升,FIC102流量减小。
处理:打开付线阀V11,待流量正常后,关调节阀前后手阀。
处理方法:(1)调节FIC102旁路阀V11开度。
(2)待FIC102流量正常后,关闭FIC102前后手阀V9和V10。
(3)关闭调节阀FIC102。
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握液位控制系统的开停车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习液位控制系统的开停车及事故处理的基本操作。
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
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本单元课题 罐区系统操作实训 课  次 本单元共2课次
备课节数 共_4_节 授课节数 共_4节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解罐区系统的原理及仿真工艺流程,理解真空系统的工作原理,掌握真空系统的正常开车、运行管理操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握罐区系统的控制原理、仿真工艺流程及工作原理 技能目标 能熟练掌握真空系统的冷态开车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 罐区系统的冷态开车及一般事故的处理 教学难点 罐区系统的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对罐区系统的原理及仿真工艺流程有了进一步的认识,也能够简单掌握真空系统的开车操作,但不够熟练而且对真空系统的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾液位控制系统仿真单元的相关知识点引入本节课液位控制系统实训操作的学习内容。
二、教学内容
1.工艺流程
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。产品经过T03的出口阀MV303到包装设备进行包装。
当产品罐T01的设备发生故障,马上启用备用产品罐T02及其备用设备,其工艺流程同T01。当产品罐T03的设备发生鼓掌,马上启用备用产品罐T04及其备用设备,其工艺流程同T03。
2、冷态开车操作实训
2.1 准备工作
(1) 检查日罐T01(T02)的容积。容积必须达到超过**吨,不包括储罐余料;
(2) 检查产品罐T03(T04)的容积。容积必须达到超过**吨,不包括储罐余料。
2.2 日罐进料(1) 打开日罐T01(T02)的进料阀MV101(MV201);
2.3 日罐建立回流
(1) 打开日罐泵P01(P02)的前阀KV101(KV201);
(2) 打开日罐泵P01(P02)的电源开关;
(3) 打开日罐泵P01(P02)的后阀KV102(KV202);
(4) 打开日罐换热器热物流进口阀KV104(KV204);
(5) 打开日罐换热器热物流出口阀KV103(KV203);
(6) 打开日罐回流控制阀FIC101(FIC201),建立回流;
(7) 打开日罐出口阀MV102(MV202)。
2.4 冷却日罐物料
(1) 打开换热器E01(E02)的冷物流进口阀KV105(KV205);
(2) 打开换热器E01(E02)的冷物流出口阀KV106(KV206)。
2.5 产品罐进料
(1) 打开产品罐T03(T04)的进料阀MV301(MV401);
(2) 打开日罐T01(T02)的倒罐阀MV103(MV203);
(3) 打开产品罐T03(T04)的包装设备进料阀MV302(MV402);
(4) 打开产品罐回流阀FIC302(FIC402)。
2.6 产品罐建立回流
(1) 打开产品罐泵P03(P04)的前阀KV301(KV401);
(2) 打开产品罐泵P03(P04)的电源开关;
(3) 打开产品罐泵P03(P04)的后阀KV302(KV402);
(4) 打开产品罐换热器热物流进口阀KV304(KV404);
(5) 打开产品罐换热器热物流出口阀KV303(KV403);
(6) 打开产品罐回流控制阀FIC301(FIC401),建立回流;
(7)打开产品罐出口阀MV302(MV402)。
2.7 冷却产品罐物料
(1) 打开换热器E03(E04)的冷物流进口阀KV305(KV405);
(2) 打开换热器E03(E04)的冷物流出口阀KV306(KV406)。
2.8 产品罐出料
 打开产品罐出料阀MV303(MV403),将产品打入包装车间进行包装。
开阀VD4164A,排放液环泵P416A内液体.
3.事故处理
3.1. P01泵坏
主要现象: 1)P01泵出口压力为零;
2)FIC101流量急骤减小到零;
处理方案:停用日罐T01,启用备用日罐T02。
3.2. 换热器E01结垢
主要现象: 1)冷物流出口温度低于17.5℃;
2)热物流出口温度降低极慢;
处理方案:停用日罐T01,启用备用日罐T02。
3.3.换热器E03热物流串进冷物流
主要现象: 1)冷物流出口温度明显高于正常值;
2)热物流出口温度降低极慢;
处理方案:停用产品罐T03,启用备用产品罐T04。
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握罐区系统的开车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习罐区系统的开停车及事故处理的基本操作。
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
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本单元课题 锅炉单元操作实训 课  次 本单元共4课次
备课节数 共_8_节 授课节数 共_8节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解锅炉单元的生产过程及仿真工艺流程,理解锅炉单元的工作原理,掌握锅炉单元的正常开停车、运行管理操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握锅炉单元的控制原理、仿真工艺流程及工作原理 技能目标 能熟练掌握锅炉单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 锅炉单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 锅炉单元的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对锅炉单元的原理及仿真工艺流程有了进一步的认识,也能够简单掌握锅炉单元的开停车操作,但不够熟练而且对锅炉单元的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾管式加热炉仿真单元的相关知识点引入本节课锅炉单元实训操作的学习内容。
二、教学内容
1.工艺流程
基于燃料(燃料油、燃料气)与空气按一定比例混合即发生燃烧而产生高温火焰并放出大量热量的原理,所谓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。
本软件为每小时产生六十五吨过热蒸汽锅炉仿真培训而设计。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。
主要设备为WGZ65/39-6型锅炉,采用自然循环,双汽包结构。锅炉主体由省煤器、上汽包、对流管束、下汽包、下降管、水冷壁、过热器、表面式减温器、联箱组成。省煤器的主要作用是预热锅炉给水,降低排烟温度,提高锅炉热效率。上汽包的主要作用是汽水分离,连接受热面构成正常循环。水冷壁的主要作用是吸收炉膛辐射热。过热器分低温段、高温段过热器,其主要作用是使饱和蒸汽变成过热蒸汽。减温器的主要作用是微调过热蒸汽的温度(调整范围约10~33℃)。
锅炉设有一套完整的燃烧设备,可以适应燃料气、燃料油、液态烃等多种燃料。
根据不同蒸汽压力既可单独烧一种燃料,也可以多种燃料混烧,还可以分别和CO废气混烧。本软件为燃料气、燃料油、液态烃与CO废气混烧仿真。
除氧器通过水位调节器LIC101接受外界来水经热力除氧后,一部分经低压水泵P102供全厂各车间,另一部分经高压水泵P101供锅炉用水,除氧器压力由PIC101单回路控制。锅炉给水一部分经减温器回水至省煤器;一部分直接进入省煤器,两路给水调节阀通过过热蒸汽温度调节器TIC101分程控制,被烟气回热至256℃饱和水进入上汽包,再经对流管束至下汽包,再通过下降管进入锅炉水冷壁,吸收炉膛辐射热使其在水冷壁里变成汽水混合物,然后进入上汽包进行汽水分离。锅炉总给水量由上汽包液位调节器LIC102单回路控制。
256℃的饱和蒸汽经过低温段过热器(通过烟气换热)、减温器(锅炉给水减温)、高温段过热器(通过烟气换热),变成447℃、3.77MPa的过热蒸汽供给全厂用户。
燃料气包括高压瓦斯气和液态烃,分别通过压力控制器PIC104和PIC103单回路控制进入高压瓦斯罐V-101,高压瓦斯罐顶气通过过热蒸汽压力控制器PIC102单回路控制进入六个点火枪;燃料油经燃料油泵P105升压进入六个点火枪进料燃烧室。
燃烧所用空气通过鼓风机P104增压进入燃烧室。CO烟气系统由催化裂化再生器产生,温度为500℃,经过水封罐进入锅炉,燃烧放热后再排至烟窗。
锅炉排污系统包括连排系统和定排系统,用来保持水蒸汽品质。
2、冷态开车操作实训
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。
2.1、启动公用工程
启动”公用工程”按钮,使所有公用工程均处于待用状态。
2.2、除氧器投运
(1)手动打开液位调节器LIC101,向除氧器充水,使液位指示达到400mm;将调节器LIC101投自动(给定值设为400mm)。
(2)手动打开压力调节器PIC101,送除氧蒸汽,打开除氧器再沸腾阀B08,向DW101通一段时间蒸汽后关闭。
(3)除氧器压力升至2000mmH2O时,将压力调节器PIC101投自动(给定值设为2000mmH2O)。
2.3、锅炉上水
(1)确认省煤器与下汽包之间的再循环阀关闭(B10),打开上汽包液位计汽阀D30和水阀D31。
(2)确认省煤器给水调节阀TIC101全关。
(3)开启高压泵P101。
(4)通过高压泵循环阀(D06)调整泵出口压力约为5.0MPa。
(5)缓开给水调节阀的小旁路阀(D25),手控上水。(注意上水流量不得大于10T/h,请注意上水时间较长,在实际教学中,可加大进水量,加快操作速度)。
(6)待水位升至-50mm,关入口水调节阀旁路阀(D25)。
(7)开启省煤器和下汽包之间的再循环阀(B10)。
(8)打开上汽包液位调节阀LV102。
(9)小心调节LV102阀使上汽包液位控制在0mm左右,投自动。
2.4、燃料系统投运
(1)将高压瓦斯压力调节器PIC104置手动,手控高压瓦斯调节阀使压力达到0.3(MPa)。给定值设0.3(MPa)后投自动。
(2)将液态烃压力调节器PIC103给定值设为0.3(MPa)投自动。
(3)依次开喷射器高压入口阀(B17),喷射器出口阀(B19),喷射器低压入口阀(B18)。
(4)开火嘴蒸汽吹扫阀(B07),2分钟后关闭。
(5)开启燃料油泵(P105),燃料油泵出口阀(D07),回油阀(D13)。
(6)关烟气大水封进水阀(D28),开大水封放水阀(D44),将大水封中的水排空。
(7)开小水封上水阀(D29),为导入CO烟气作准备。
2.5、锅炉点火
(1)全开上汽包放空阀(D26)及过热器排空阀(D27)和过热器疏水阀(D04),全开过热蒸汽对空排气阀(D12)
(2)炉膛送气。全开风机入口挡板(D01)和烟道挡板(D05)。
(3)开启风机(P104)通风5分钟,使炉膛不含可燃气体。
(4)将烟道挡板调至20%左右。
(5)将1、2、3号燃气火嘴点燃。先开点火器,后开炉前根部阀。
(6)置过热蒸汽压力调节器(PIC102)为手动,按锅炉升压要求,手动控制升压速度。
(7)将4、5、6号燃气火嘴点燃。
2.6、锅炉升压
冷态锅炉由点火达到并汽条件,时间应严格控制不得小于3~4小时,升压应缓慢平稳。在仿真器上为了提高培训效率,缩短为半小时左右。此间严禁关小过热器疏水阀(D04)和对空排汽阀(D12),赶火升压,以免过热器管壁温度急剧上升和对流管束胀口渗水等现象发生。
(1)开加药泵P103,加Na2HPO4。
(2)压力在0.7~0.8(MPa)时,根据止水量估计排空蒸汽量。关小减温器、上汽包排空阀。
(3)过热蒸汽温度达400℃时投入减温器。(按分程控制原理,调整调节器的输出为0时,减温器调节阀开度为0%,省煤器给水调节阀开度为100%。输出为50%,两阀各开50%,输出为100%,减温器调节阀开度100%,省煤器给水调节阀开度0%)。
(4)压力升至3.6MPa后,保持此压力达到平稳后,准备锅炉并汽。
2.7、锅炉并汽
(1)确认蒸汽压力稳定,且为3.62~3.67Mpa,蒸汽温度不低于420℃,上汽包水位为0mm左右,准备并汽。
(2)在并汽过程中,调整过热蒸汽压力低于母管压力0.10~0.15MPa。。
(3)缓开主汽阀旁路阀(D15)。
(4)缓开隔离阀旁路阀(D16)。
(5)开主汽阀(D17)约20%。
(6)缓慢开启隔离阀(D02),压力平衡后全开隔离阀。
(7)缓慢关闭隔离阀旁路阀D16。此时若压力趋于升高或下降,通过过热蒸汽压力调节器手动调整。
(8)缓关主汽阀旁路阀,注意压力变化。若压力趋于升高或下降,通过过热蒸汽压力调节器手动调整。
(9)将过热蒸汽压力调整节器给定值设为3.77MPa,手调蒸汽压力达到3.77后投自动。
(10)缓慢关闭疏水阀(D04)。
(11)缓慢关闭排空阀(D12)。
(12)缓慢关闭过热器放空阀(D27)
(13)关省煤器与下汽包之间再循环阀(B10)
2.8、锅炉负荷提升
(1)将减温调节器给定值为447℃,手调蒸汽温度达到后投自动。
(2)逐渐开大主汽阀D17,使负荷升至20T/H。
(3)缓慢手调主汽阀提升负荷,(注意操作的平稳度。提升速度每分钟不超过3~5T/H,同时要注意加大进水量及加热量),使蒸汽负荷缓慢提升到65T/h左右。
(4)打开燃油泵至1号火嘴阀B11,燃油泵至2号火嘴阀B12,同时调节燃油出口法和主气阀使压力PIC102稳定
(5)开除尘阀B32,进行钢珠除尘,完成负荷提升。
2.9、至催化裂化除氧水流量提升
(1)启动低压水泵(P102)。
(2)适当开启低压水泵出口再循环阀(D08),调节泵出口压力。
(3)渐开低压水泵出口阀(D10),使去催化的除氧水流量为100T/H左右。
3、正常操作规程
3.1、正常工况下工艺参数
(1)FI105:蒸汽负荷正常控制值为65T/h。
(2)TIC101:过热蒸汽温度投自动,设定值为447℃。
(3)LIC102:上汽包水位投自动,设定值为0.0mm。
(4)PIC102:过热蒸汽压力投自动,设定值为3.77Mpa。
(5)PI101:给水压力正常控制值为5.0MPa
(6)PI105:炉膛压力正常控制值为小于200mmH2O
(7)TI104: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℃。
(8)POXYGEN:烟道气氧含量:0.9 -3.0%
(9)PIC104:燃料气压力投自动,设定值为0.30MPa
(10)PIC101:除氧器压力投自动,设定值为2000H2O
(11)LIC101:除氧器液位投自动,设定值为400mmH20
3.2、正常工况操作要点
(1)在正常运行中,不允许中断锅炉给水。
(2)当给水自动调节投入运行时,仍须经常监视锅炉水位的变化。保持给水量变化平稳,避免调整幅度过大或过急,要经常对照给水流量与蒸汽流量是否相符。若给水自动调整失灵,应改为手动调整给水。
(3)在运行中应经常监视给水压力和给水温度的变化。通过高压泵循环阀调整给水压力;通过除氧器压力间接调整给水温度。
(4)汽包水位计每班冲洗一次,冲洗步骤是:
①开放水阀,冲洗汽、水管和玻璃管。
②关水阀,冲洗汽管及玻璃管。
③开水阀,关汽阀,冲洗水管。
④开汽阀,关放水阀,恢复水位计运行(关放水阀时,水位计中的水位应很快上升,长有轻微波动)。
(5)冲洗水位计时的安全注意事项
①冲洗水位计时要注意人身安全,穿戴好劳动保护用具,要背向水位计,以免玻璃管爆裂伤人。
②关闭放水阀时要缓慢,因为此时,水流量突然截断,压力会瞬时升高,容易使玻璃管爆裂。
③防止工具、汗水等碰击玻璃管,以防爆裂。
3.3、汽压和汽温的调整
(1)为确保锅炉燃烧稳定及水循环正常,锅炉蒸发量不应低于40T/H。
(2)增减负荷时,应及时调整锅炉蒸发量,尽快适应系统的需要。
(3)在下列条件下,应特别注意调整。
①负荷变支大或发生事故时。
②锅炉刚并汽增加负荷或低负荷运行时。
③启停燃料油泵或油系统在操作时。
④投入或解列油关时。
⑤CO烟气系统投运和停运时。
⑥燃料油投运和停运时。
⑦各种燃料阀切换时。
⑧停炉前减负荷或炉间过渡负荷时。
(4)手动调整减温水量时,不应猛增猛减。
(5)锅炉低负荷时,酌情减少减温水量或停止使用减温器。
3.4、锅炉燃烧的调整
(1)在运行中,应根据锅炉负荷合理地调整风量,在保证燃烧良好的条件下,尽量降低过剩空气系数,降低锅炉电耗。
(2)在运行中,应根据负荷情况,采用“多油枪,小油嘴”的运行方式,力求各油枪喷油均匀,压力在1.5MPa以上,投入油枪左、右、上、下对称。
(3)在锅炉负荷变化时,应及时调整油量和风量,保持锅炉的汽压和汽温稳定。在增加负荷时,先加风后加油;在减负荷时,先减油后减风。
(4)CO烟气投入前,要烧油或瓦斯,使炉膛温度提高到900℃以上,或锅炉负荷为25T/H以上,燃烧稳定,各部温度正常,并报告厂调与一联合联系,当CO烟气达到规定指标时,方可投入。
(5)在投入CO烟气时,应慢慢增加CO烟气量,CO烟气进炉控制蝶阀后压力比炉膛压力高30mmH2O,保持30分钟,而后再加大CO烟气量,使水封罐等均匀预热。
(6)凡停烧CO烟气时应注意加大其它燃料量,保持原负荷。在停用CO烟气后,水封罐上水。以免急剧冷却造成水封罐内层钢板和衬筒严重变形或焊口裂开。
3.5、锅炉排污
(1)定期排污在负荷平稳高水位情况下进行。事故处理或负荷有较大波动时,严禁排污。若引起代水位报警时,连续排污也应暂时关闭。
(2)每一定排回路的排污持续时间,排污阀全开到全关时间不准超过半分钟,不准同时开启两个或更多的排污阀门。
(3)排污前,应做好联系;排污时,应注意监视给水压力和水位变化,维持正常水位;排污后,应进行全面检查确认各排污门关闭严密。
(4)不允许两台或两台以上的锅炉同时排污。
(5)在排污过程中,如果锅炉发生事故,应立即停止排污。
3.6、钢珠除灰
(1)锅炉尾部受热面应定期除尘:当燃CO烟气时,每天除尘一次,在后夜进行。不烧CO烟气时,每星期一后夜班进行一次。停烧CO烟气时,增加除尘一次。若排烟温度不正常升高,适当增加除尘次数。每次30分钟。
(2)钢珠除灰前,应做好联系。吹灰时,应保持锅炉运行正常,燃烧稳定,并注意汽温、汽压变化。
3.7、自动装置运行
(1)锅炉运行时,应将自动装置投放运行,投入自动装置应同时具备下列条件:
①自动装置的调节机构完整好用。
②锅炉运行平稳,参数正常。
③锅炉蒸发量在30T/H以上。
(2)自动装置投入运行时,仍须监视锅炉运行参数的变化,并注意自动装置的动作情况,避免因失灵千万不良后果。
(3)遇到下列情况,解列自动装置,改自动为手动操作:
①当汽包水位变化过大,超出其允许变化范围时。
②锅炉运行不正常,自动装置不维持其运行参数在允许范围内变化或自动失灵时,应解列有关自动装置。
③外部事故,使锅炉负荷波动较大时。
④外部负荷变动过大,自动调节跟踪不及时。
⑤调节系统有问题。
4、正常停车操作规程
本操作规程仅供参考,详细操作以评分系统为准。
停车前应做的工作:(1)彻底排灰(开除尘阀B32)。
(2)冲洗水位计一次。
4.1、锅炉负荷降量
(1)停开加药泵P103。
(2)缓慢开大减温器开度,使蒸汽温度缓慢下降。
(3)缓慢关小主汽阀D17,降低锅炉蒸汽负荷。
(4)打开疏水阀D04。
4.2、关闭燃料系统
(1)逐渐关闭D03停用CO烟气,大小水封上水。
(2)缓慢关闭燃料油泵出口阀D07。
(3)关闭燃料油后,关闭燃料油泵P105。
(4)停燃料系统后,打开D07对火嘴进行吹扫。
(5)缓慢关闭高压瓦斯压力调节阀PV104及液态烃压力调节阀PV103。
(6)缓慢关闭过热蒸汽压力调节阀PV102。
(7)停燃料系统后,逐渐关闭主蒸汽阀门D17。
(8)同时开启主蒸汽阀前疏水阀,尽量控制炉内压力,使其平缓下降。
(9)关闭隔离阀D02。
(10)关闭连续排污阀D09,并确认定期排污阀D46已关闭。
(11)关引风机挡板D01,停鼓风机P104,关闭烟道挡板D05。
(12)关闭烟道挡板后,打开D28给大水封上水。
4.3、停上汽包上水
(1)关闭除氧器液位调节阀LV102。
(2)关闭除氧器加热蒸汽压力调节阀PV101。
(3)关闭低压水泵P102。
(4)待过热蒸汽压力小于0.1ATM后,打开D27和D26。
(5)待炉膛温度降为100℃后,关闭高压水泵P101。
4.4、泄液
(1)除氧器温度(TI105)降至80℃后,打开D41泄液。
(2)炉膛温度(TI101)降至80℃后,打开D43泄液。
(3)开启鼓风机入口挡板D01、鼓风机P104和烟道挡板D05对炉膛进行吹扫,然后关闭。
5、事故处理
5.1、锅炉满水
现象:水位计液位指示突然超过可见水位上限(+300mm),由于自动调节,给水量减少。
原因:水位计没有注意维护,暂时失灵后正常。
排除方法:紧急停炉。
5.2、锅炉缺水
现象:锅炉水位逐渐下降。
原因:给水泵出口的给水调节阀阀杆卡住,流量小。
排除方法:打开给水阀的大、小旁路手动控制给水。
5.3、对流管坏
现象:水位下降,蒸汽压下降,给水压力下降,涸温下降。
原因:对流管开裂,汽水漏入炉膛。
排除方法:紧急停炉处理。
5.4、减温器坏
现象:过热蒸汽温度降低,减温水量不正常地减少,蒸汽温度调节器不正常地出现忽大、忽小振荡。
原因:减温器出现内漏,减温水进入过热蒸汽,使汽温下降。此时汽温为自动控制状态,所以减温水调节阀关小,使汽温回升,调节阀再次开启。如此往复形成振荡。
排除方法:降低负荷。将汽温调节器打手动,并关减温水调节阀。改用过热器疏水阀暂时维持运行。
5.5、蒸汽管坏
现象:给水量上升,但蒸汽量反而略有下降,给水量蒸汽量不平衡,炉负荷呈上升趋势。
原因:蒸汽流量计前部蒸汽管爆破。
排除方法:紧急停炉处理。
5.6、给水管坏
现象:上水不正常减小,除氧器和锅炉系统物料不平衡。
原因:上水流量计前给水管破裂。
排除方法:紧急停炉。
5.7、二次燃烧
现象:排烟温度不断上升,超过250℃,烟道和炉膛正压增大。
原因:省煤器处发生二次燃烧。
排除方法:紧急停炉。
5.8、电源中断
现象:突发性出现风机停,高低压泵停,烟气停,油泵停,锅炉灭火等综合性现象。
原因:电源中断。
排除方法:紧急停炉。
紧急停炉具体步骤:
(1)上汽包停止上水
①停加药泵P103。
②关闭上汽包液位调节阀LV102。
③关闭上汽包与省煤器之间的再循环阀B10。
④打开下汽包泄液阀D43。
(2)停燃料系统
①关闭过热蒸汽调节阀PV102。
②关闭喷射器入口阀B17。
③关闭燃料油泵出口阀D07。
④打开吹扫阀B07对火嘴进行吹扫。
(3)降低锅炉负荷
①关闭主汽阀前疏水阀D04。
②关闭主汽阀D17。
③打开过热蒸汽排空阀D12和上汽包排空阀D26。
④停引风机P104和烟道挡板D05。
 
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握锅炉单元的开停车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习锅炉单元的开停车及事故处理的基本操作。
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
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本单元课题 吸收解吸单元操作实训 课  次 本单元共4课次
备课节数 共_8_节 授课节数 共_8节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解吸收解吸单元的生产过程及仿真工艺流程,理解吸收解吸单元的工作原理,掌握吸收解吸单元的正常开停车、运行管理操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握吸收解吸单元的控制原理、仿真工艺流程及工作原理 技能目标 能熟练掌握吸收解吸单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 吸收解吸单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 吸收解吸单元的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对吸收解吸单元的原理及仿真工艺流程有了进一步的认识,也能够简单掌握吸收解吸单元的开停车操作,但不够熟练而且对吸收解吸单元的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾吸收解吸单元的相关知识点引入本节课精馏塔单元实训操作的学习内容。
二、教学内容
1.工艺流程
该单元以C6油为吸收剂,分离气体混合物(其中C4:25.13%,CO和CO2:6.26%,N2:64.58%,H2:3.5%,O2:0.53%)中的C4组分(吸收质)。
从界区外来的富气从底部进入吸收塔T-101。界区外来的纯C6油吸收剂贮存于C6油贮罐D-101中,由C6油泵P-101A/B送入吸收塔T-101的顶部,C6流量由FRC103控制。吸收剂C6油在吸收塔T-101中自上而下与富气逆向接触,富气中C4组分被溶解在C6油中。不溶解的贫气自T-101顶部排出,经盐水冷却器E-101被-4℃的盐水冷却至2℃进入尾气分离罐D-102。吸收了C4组分的富油(C4:8.2%,C6:91.8%)从吸收塔底部排出,经贫富油换热器E-103预热至80℃进入解吸塔T-102。吸收塔塔釜液位由LIC101和FIC104通过调节塔釜富油采出量串级控制。
来自吸收塔顶部的贫气在尾气分离罐D-102中回收冷凝的C4,C6后,不凝气在D-102压力控制器PIC103(1.2MPaG)控制下排入放空总管进入大气。回收的冷凝液(C4,C6)与吸收塔釜排出的富油一起进入解吸塔T-102。预热后的富油进入解吸塔T-102进行解吸分离。塔顶气相出料(C4:95%)经全冷器E-104换热降温至40℃全部冷凝进入塔顶回流罐D-103,其中一部分冷凝液由P-102A/B泵打回流至解吸塔顶部,回流量8.0T/h,由FIC106控制,其他部分做为C4产品在液位控制(LIC105)下由P-102A/B泵抽出。塔釜C6油在液位控制(LIC104)下,经贫富油换热器E-103和盐水冷却器E-102降温至5℃返回至C6油贮罐D-101再利用,返回温度由温度控制器TIC103通过调节E-102循环冷却水流量控制。
T-102塔釜温度由TIC104和FIC108通过调节塔釜再沸器E-105的蒸汽流量串级控制,控制温度102℃。塔顶压力由PIC-105通过调节塔顶冷凝器E-104的冷却水流量控制,另有一塔顶压力保护控制器PIC-104,在塔顶有凝气压力高时通过调节D-103放空量降压。
因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行,要定期观察C6油贮罐D-101的液位,补充新鲜C6油。
2、冷态开车操作实训
装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下,各调节阀处于手动关闭状态,各手操阀处于关闭状态,氮气置换已完毕,公用工程已具备条件,可以直接进行氮气充压。
2.1、氮气充压
(1)确认所有手阀处于关状态。
(2)氮气充压
①打开氮气充压阀,给吸收塔系统充压。
②当吸收塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。
③打开氮气充压阀,给解吸塔系统充压。
④当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。
2.2、进吸收油
(1)确认
①系统充压已结束。
②所有手阀处于关状态。
(2)吸收塔系统进吸收油
①打开引油阀V9至开度50%左右,给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。
②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或B)。
③打开P-101A(或B)出口阀,手动打开FV103阀至30%左右给吸收塔T-101充液至50%。充油过程中注意观察D-101液位,必要时给D-101补充新油。
(3)解吸塔系统进吸收油
①手动打开调节阀FV104开度至50%左右,给解吸塔T-102进吸收油至液位50%。
②给T-102进油时注意给T-101和D-101补充新油,以保证D-101和T-101的液位均不低于50%。
2.3、C6油冷循环
(1)确认
①贮罐,吸收塔,解吸塔液位50%左右。
②吸收塔系统与解吸塔系统保持合适压差。
(2)建立冷循环
①手动逐渐打开调节阀LV104,向D-101倒油。
②当向D-101倒油时,同时逐渐调整FV104,以保持T-102液位在50%左右,将LIC104设定在50%设自动。
③ 由T-101至T-102油循环时,手动调节FV103以保持T-101液位在50%左右,将LIC101设定在50%投自动。
④ 手动调节FV103,使FRC103保持在13 .50T/h,投自动,冷循环10分钟。
2.4、T-102回流罐D-103灌C4
打开V21向D-103灌C4至液位为20%
2.5、C6油热循环
(1) 确认
①冷循环过程已经结束。
②D-103液位已建立。
(2) T-102再沸器投用
①设定TIC103于5℃,投自动。
②手动打开PV105至70%。
③手动控制PIC105于0.5MPa,待回流稳定后再投自动。
④手动打开FV108至50%,开始给T-102加热。
(3)建立T-102回流
①随着T-102塔釜温度TIC107逐渐升高,C6油开始汽化,并在E-104中冷凝至回流罐D-103。
②当塔顶温度高于50℃时,打开P-102A/B泵的入出口阀VI25/27、VI26/28,打开FV106的前后阀,手动打开FV106至合适开度,维持塔顶温度高于51℃。
③当TIC107温度指示达到102℃时,将TIC107设定在102℃投自动,TIC107和FIC108投串级。
④热循环10分钟。
2.6、进富气
(1)确认C6油热循环已经建立。
(2)进富气
①逐渐打开富气进料阀V1,开始富气进料。
②随着T-101富气进料,塔压升高,手动调节PIC103使压力恒定在1.2MPa(表)。当富气进料达到正常值后,设定PIC103于1.2MPa(表),投自动。
③当吸收了C4的富油进入解吸塔后,塔压将逐渐升高,手动调节PIC105,维持PIC105在0.5MPa(表),稳定后投自动。
④当T-102温度,压力控制稳定后,手动调节FIC106使回流量达到正常值8.0T/h,投自动。
⑤观察D-103液位,液位高于50时,打开LIV105的前后阀,手动调节LIC105维持液位在50%,投自动。
⑥将所有操作指标逐渐调整到正常状态。
3、正常操作规程
3.1、正常工况操作参数
(1)吸收塔顶压力控制PIC103:1.20MPa(表)。
(2)吸收油温度控制TIC103:5.0℃。
(3)解吸塔顶压力控制PIC105:0.50MPa(表)。
(4)解吸塔顶温度:51.0℃。
(5)解吸塔釜温度控制TIC107:102.0℃。
3.2、补充新油
因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行,要定期观察C6油贮罐D-101的液位,当液位低于30%时,打开阀V9补充新鲜的C6油。
3.3、D-102排液
生产过程中贫气中的少量C4和C6组分积累于尾气分离罐D-102中,定期观察D-102的液位,当液位高于70%时,打开阀V7将凝液排放至解吸塔T-102中。
3.4、T-102塔压控制
正常情况下T-102的压力由PIC-105通过调节E-104的冷却水流量控制。生产过程中会有少量不凝气积累于回流罐D-103中使解吸塔系统压力升高,这时T-102顶部压力超高保护控制器PIC-104会自动控制排放不凝气,维持压力不会超高。必要时可打手动打开PV104至开度1%--3%来调节压力。
4、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。
4.1、停富气进料
(1)关富气进料阀V1,停富气进料。
(2)富气进料中断后,T-101塔压会降低,手动调节PIC103,维持T-101压力>1.0MPa(表)。
(3)手动调节PIC105维持T-102塔压力在0.20MPa(表)左右。
(4)维持T-101T-102D-101的C6油循环。
4.2、停吸收塔系统
(1)停C6油进料
①停C6油泵P-101A/B。
②关闭P-101A/B入出口阀。
③FRC103置手动,关FV103前后阀。
④手动关FV103阀,停T-101油进料。
此时应注意保持T-101的压力,压力低时可用N2充压,否则T-101塔釜C6油无法排出。
(2)吸收塔系统泄油
①LIC101和FIC104置手动,FV104开度保持50%,向T-102泄油。
②当LIC101液位降至0%时,关闭FV108。
③打开V7阀,将D-102中的凝液排至T-102中。
④当D-102液位指示降至0%时,关V7阀。
⑤关V4阀,中断盐水停E-101。
⑥手动打开PV103,吸收塔系统泄压至常压,关闭PV103。
4.3、停解吸塔系统
(1)停C4产品出料
富气进料中断后,将LIC105置手动,关阀LV105,及其前后阀。
(2)T-102塔降温
①TIC107和FIC108置手动,关闭E-105蒸汽阀FV108,停再沸器E-105。
②停止T-102加热的同时,手动关闭PIC105和PIC104,保持解吸系统的压力。
(3)停T-102回流
①再沸器停用,温度下降至泡点以下后,油不再汽化,当D-103液位LIC105指示小于10%时,停回流泵P-102A/B,关P-102A/B的入出口阀。
②手动关闭FV106及其前后阀,停T-102回流。
③打开D-103泄液阀V19。
④当D-103液位指示下降至0%时,关V19阀。
(4)T-102泄油
①手动置LV104于50%,将T-102中的油倒入D-101。
②当T-102液位LIC104指示下降至10%时,关LV104。
③手动关闭TV103,停E-102。
④打开T-102泄油阀V18,T-102液位LIC104下降至0%时,关V18。
(5)T-102泄压
①手动打开PV104至开度50%;开始T-102系统泄压。
②当T-102系统压力降至常压时,关闭PV104。
4.4、吸收油贮罐D-101排油
(1)当停T-101吸收油进料后,D-101液位必然上升,此时打开D-101排油阀V10排污油。
(2)直至T-102中油倒空,D-101液位下降至0%,关V10。
5、事故处理
5.1、冷却水中断
主要现象:
(1)冷却水流量为0。
(2)入口路各阀常开状态。
处理方法:(1)停止进料,关V1阀。
(2)手动关PV103保压。
(3)手动关FV104,停T-102进料。
(4)手动关LV105,停出产品。
(5)手动关FV103,停T-101回流。
(6)手动关FV106,停T-102回流。
(7)关LIC104前后阀,保持液位。
5.2、加热蒸汽中断
主要现象:
(1)加热蒸汽管路各阀开度正常。
(2)加热蒸汽入口流量为0。
(3)塔釜温度急剧下降。
处理方法:
(1)停止进料,关V1阀。
(2)停T-102回流。
(3)停D-103产品出料。
(4)停T-102进料。
(5)关PV103保压。
(6)关LIC104前后阀,保持液位。
5.3、仪表风中断
主要现象:各调节阀全开或全关。
处理方法:
(1)打开FRC103旁路阀V3。
(2)打开FIC104旁路阀V5。
(3)打开PIC103旁路阀V6。
(4)打开TIC103旁路阀V8。
(5)打开LIC104旁路阀V12。
(6)打开FIC106旁路阀V13。
(7)打开PIC105旁路阀V14。
(8)打开PIC104旁路阀V15。
(9)打开LIC105旁路阀V16。
(10)打开FIC108旁路阀V17。
5.4、停电
主要现象:(1)泵P-101A/B停。
(2)泵P-102A/B停。
处理方法:
(1)打开泄液阀V10,保持LI102液位在50%。
(2)打开泄液阀V19,保持LI105液位在50%。
(3)关小加热油流量,防止塔温上升过高。
(4)停止进料,关V1阀。
5.5、P-101A泵坏
主要现象:
(1)FRC103流量降为0。
(2)塔顶C4上升,温度上升,塔顶压上升。
(3)釜液位下降。
处理方法:
(1)停P-101A,注:先关泵后阀,再关泵前阀。
(2)开启P-101B,先开泵前阀,再开泵后阀。
(3)由FRC-103调至正常值,并投自动。
5.6、LIC104调节阀卡
主要现象:
(1)FI107降至0。
(2)塔釜液位上升,并可能报警。
处理方法:(1)关LIC104前后阀VI13,VI14。
(2)开LIC104旁路阀V12至60%左右。
(3)调整旁路阀V12开度,使液位保持50%。
5.7、换热器E-105结垢严重
主要现象:
(1)调节阀FIC108开度增大。
(2)加热蒸汽入口流量增大。
(3)塔釜温度下降,塔顶温度也下降,塔釜C4组成上升。
处理方法:
(1)关闭富气进料阀V1。
(2)手动关闭产品出料阀LIC102。
(3)手动关闭再沸器后,清洗换热器E-105。
 
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握吸收解吸单元的开停车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习吸收解吸单元的开停车及事故处理的基本操作。
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
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本单元课题 间歇斧反应器单元操作实训 课  次 本单元共3课次
备课节数 共_6_节 授课节数 共_6节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解间歇斧反应器单元的生产过程及仿真工艺流程,理解间歇斧反应器单元的工作原理,掌握间歇斧反应器单元的正常开停车、运行管理操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握间歇斧反应器单元的控制原理、仿真工艺流程及工作原理 技能目标 能熟练掌握间歇斧反应器单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 间歇斧反应器单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 间歇斧反应器单元的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对间歇斧反应器单元的原理及仿真工艺流程有了进一步的认识,也能够简单掌握间歇斧反应器单元的开停车操作,但不够熟练而且对间歇斧反应器单元的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾萃取塔单元的相关知识点引入本节课间歇斧反应器单元实训操作的学习内容。
二、教学内容
1.工艺流程
来自备料工序的CS2、C6H4CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中,经计量沉淀后利用位差及离心泵压入反应釜中,釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水控制,设有分程控制TIC101(只控制冷却水),通过控制反应釜温来控制反应速度及副反应速度,来获得较高的收率及确保反应过程安全。
在本工艺流程中,主反应的活化能要比副反应的活化能要高,因此升温后更利于反应收率。在90℃的时候,主反应和副反应的速度比较接近,因此,要尽量延长反应温度在90℃以上时的时间,以获得更多的主反应产物。
2、冷态开车操作实训
装置开工状态为各计量罐、反应釜、沉淀罐处于常温、常压状态,各种物料均已备好,大部阀门、机泵处于关停状态(除蒸汽联锁阀外)。
2.1、备料过程
(1)向沉淀罐VX03进料(Na2Sn)
①开阀门V9,向罐VX03充液。
②VX03液位接近3.60米时,关小V9,至3.60米时关闭V9。
③静置4分钟(实际4小时)备用。
(2)向计量罐VX01进料(CS2)
①开放空阀门V2。
②开溢流阀门V3。
③开进料阀V1,开度约为50%,向罐VX01充液。液位接近1.4米时,可关小V1。
④溢流标志变绿后,迅速关闭V1。
⑤待溢流标志再度变红后,可关闭溢流阀V3。
(3)向计量罐VX02进料(邻硝基氯苯)
①开放空阀门V6。
②开溢流阀门V7。
③开进料阀V5,开度约为50%,向罐VX01充液。液位接近1.2米时,可关小V5。
④溢流标志变绿后,迅速关闭V5。
⑤待溢流标志再度变红后,可关闭溢流阀V7。
2.2、进料
(1)微开放空阀V12,准备进料。
(2)从VX03中向反应器RX01中进料(Na2Sn)
①打开泵前阀V10,向进料泵PUM1中充液。
②打开进料泵PUM1。
③打开泵后阀V11,向RX01中进料。
④至液位小于0.1米时停止进料。关泵后阀V11。
⑤关泵PUM1。
⑥关泵前阀V10。
(3)从VX01中向反应器RX01中进料(CS2)
①检查放空阀V2开放。
②打开进料阀V4向RX01中进料。
③待进料完毕后关闭V4。
(4)从VX02中向反应器RX01中进料(邻硝基氯苯)。
①检查放空阀V6开放。
②打开进料阀V8向RX01中进料。
③待进料完毕后关闭V8。
(5)进料完毕后关闭放空阀V12。
2.3、开车阶段
(1)检查放空阀V12、进料阀V4、V8、V11是否关闭。打开联锁控制。
(2)开启反应釜搅拌电机M1。
(3)适当打开夹套蒸汽加热阀V19,观察反应釜内温度和压力上升情况,保持适当的升温速度。
(4)控制反应温度直至反应结束。
2.4、反应过程控制
(1)当温度升至55~65℃左右关闭V19,停止通蒸汽加热。
(2)当温度升至70~80℃左右时微开TIC101(冷却水阀V22、V23),控制升温速度。
(3)当温度升至110℃以上时,是反应剧烈的阶段。应小心加以控制,防止超温。当温度难以控制时,打开高压水阀V20。并可关闭搅拌器M1以使反应降速。当压力过高时,可微开放空阀V12以降低气压,但放空会使CS2损失,污染大气。
(4)反应温度大于128℃时,相当于压力超过8atm,已处于事故状态,如联锁开关处于“on”的状态,联锁起动(开高压冷却水阀,关搅拌器,关加热蒸汽阀。)。
(5)压力超过15atm(相当于温度大于160℃),反应釜安全阀作用。
3、热态开车操作规程
本操作规程仅供参考,详细操作以评分系统为准。
3.1、反应中要求的工艺参数
(1)反应釜中压力不大于8个大气压。
(2)冷却水出口温度不小于60℃,如小于60℃易使硫在反应釜壁和蛇管表面结晶,使传热不畅。
3.2、主要工艺生产指标的调整方法
(1)温度调节:操作过程中以温度为主要调节对象,以压力为辅助调节对象。升温慢会引起副反应速度大于主反应速度的时间段过长,因而引起反应的产率低。升温快则容易反应失控。
(2)压力调节:压力调节主要是通过调节温度实现的,但在超温的时候可以微开放空阀,使压力降低,以达到安全生产的目的。
(3)收率:由于在90℃以下时,副反应速度大于正反应速度,因此在安全的前提下快速升温是收率高的保证。
4、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。
在冷却水量很小的情况下,反应釜的温度下降仍较快,则说明反应接近尾声,可以进行停车出料操作了。
(1) 打开放空阀V12约5~10S,放掉釜内残存的可燃气体。关闭V12。
(2)向釜内通增压蒸汽
①打开蒸汽总阀V15。
②打开蒸汽加压阀V13给釜内升压,使釜内气压高于4个大气压。
(3)打开蒸汽预热阀V14片刻。
(4)打开出料阀门V16出料。
(5)出料完毕后保持开V16约10S进行吹扫。
(6)关闭出料阀V16(尽快关闭,超过1分钟不关闭将不能得分)。
(7)关闭蒸汽阀V15。
5、事故处理
5.1、超温(压)事故
原因:反应釜超温(超压)。
现象:温度大于128℃(气压大于8atm)。
处理:(1)开大冷却水,打开高压冷却水阀V20。
(2)关闭搅拌器PUM1,使反应速度下降。
(3)如果气压超过12atm,打开放空阀V12。
5.2、搅拌器M1停转
原因:搅拌器坏。
现象:反应速度逐渐下降为低值,产物浓度变化缓慢。
处理:停止操作,出料维修。
5.3、冷却水阀V22、V23卡住(堵塞)
原因:蛇管冷却水阀V22卡。
现象:开大冷却水阀对控制反应釜温度无作用,且出口温度稳步上升。
处理:开冷却水旁路阀V17调节。
5.4、出料管堵塞
原因:出料管硫磺结晶,堵住出料管。
现象:出料时,内气压较高,但釜内液位下降很慢。
处理:开出料预热蒸汽阀V14吹扫5分钟以上(仿真中采用)。拆下出料管用火烧化硫磺,或更换管段及阀门。
5.5、测温电阻连线故障
原因:测温电阻连线断。
现象:温度显示置零。
处理:改用压力显示对反应进行调节(调节冷却水用量)。
升温至压力为0.3~0.75atm就停止加热。
升温至压力为1.0~1.6atm开始通冷却水。
压力为3.5~4atm以上为反应剧烈阶段。
反应压力大于7atm,相当于温度大于128℃处于故障状态。
反应压力大于10atm,反应器联锁起动。
反应压力大于15atm,反应器安全阀起动。(以上压力为表压)。
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握间歇斧反应器单元的开停车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习间歇斧反应器单元的开停车及事故处理的基本操作。
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
  
www.vns009.com教案
本单元课题 流化床反应器单元操作实训 课  次 本单元共3课次
备课节数 共_6_节 授课节数 共_6节 授课地点 化工仿真机房
教学用具 计算机
教学方法 讲授法、演示法、讨论法、练习法
教学目标 通过本次学习,学生能了解流化床反应器单元的生产过程及仿真工艺流程,理解流化床反应器单元的工作原理,掌握流化床反应器单元的正常开停车、运行管理操作实训、运用相关知识找出一般事故处理的方法。
教学目标
详细分析
知识目标 掌握流化床反应器单元的控制原理、仿真工艺流程及工作原理 技能目标 能熟练掌握流化床反应器单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 态度目标 培养学生严谨、务实、一丝不苟、善于思考的学习态度
教学重点 流化床反应器单元的冷态开车、正常停车及一般事故的处理 教学难点 流化床反应器单元的工作原理及操作实训的一般工艺流程
教学重难点的解决方法 运用讲授法、演示法、练习法、讨论法使学生掌握重点、突破难点
参考资料 东方仿真在线网站、中国化工信息网、小木虫论坛
教学反思 通过本节课的学习学生对流化床反应器单元的原理及仿真工艺流程有了进一步的认识,也能够简单掌握流化床反应器单元的开停车操作,但不够熟练而且对流化床反应器单元的一般事故难以找到准确的处理方法,在以后教学中应让学生多讨论、多思考并进行反复练习。
                         
 
 
 
教学组织过程设计

 

 

 
一、回顾、复习及导入新课:通过回顾流化床反应器单元的相关知识点引入本节课流化床反应器单元实训操作的学习内容。
二、教学内容
1.工艺流程
该流化床反应器取材于HIMONT工艺本体聚合装置,用于生产高抗冲击共聚物。具有剩余活性的干均聚物(聚丙烯),在压差作用下自闪蒸罐D-301流到该气相共聚反应器R-401。
在气体分析仪的控制下,氢气被加到乙烯进料管道中,以改进聚合物的本征粘度,满足加工需要。
聚合物从顶部进入流化床反应器,落在流化床的床层上。流化气体(反应单体)通过一个特殊设计的栅板进入反应器。由反应器底部出口管路上的控制阀来维持聚合物的料位。聚合物料位决定了停留时间,从而决定了聚合反应的程度,为了避免过度聚合的鳞片状产物堆积在反应器壁上,反应器内配置一转速较慢的刮刀,以使反应器壁保持干净。
栅板下部夹带的聚合物细末,用一台小型旋风分离器S401除去,并送到下游的袋式过滤器中。
所有末反应的单体循环返回到流化压缩机的吸入口。
来自乙烯汽提塔顶部的回收气相与气相反应器出口的循环单体汇合,而补充的氢气,乙烯和丙烯加入到压缩机排出口。
循环气体用工业色谱仪进行分析,调节氢气和丙烯的补充量。
然后调节补充的丙烯进料量以保证反应器的进料气体满足工艺要求的组成。
用脱盐水作为冷却介质,用一台立式列管式换热器将聚合反应热撤出。该热交换器位于循环气体压缩机之前。
共聚物的反应压力约为1.4Mpa(表),70℃,注意,该系统压力位于闪蒸罐压力和袋式过滤器压力之间,从而在整个聚合物管路中形成一定压力梯度,以避免容器间物料的返混并使聚合物向前流动。
2、冷态开车操作实训
2.1、开车准备
准备工作包括:系统中用氮气充压,循环加热氮气,随后用乙烯对系统进行置换(按照实际正常的操作,用乙烯置换系统要进行两次,考虑到时间关系,只进行一次)。这一过程完成之后,系统将准备开始单体开车。
2.1.1、系统氮气充压加热
(1)充氮:打开充氮阀,用氮气给反应器系统充压,当系统压力达0.7Mpa(表)时,关闭充氮阀。
(2)当氮充压至0.1Mpa(表)时,按照正确的操作规程,启动C401共聚循环气体压缩机,将导流叶片(HIC402)定在40%
(3)环管充液:启动压缩机后,开进水阀V4030,给水罐充液,开氮封阀V4031。
(4)当水罐液位大于10%时,开泵P401入口阀V4032,启动泵P401,调节泵出口阀V4034至60%开度。
(5)冷却水循环流量FI401达到56t/hr左右。
(6)手动开低压蒸汽阀HC451,启动换热器E-409,加热循环氮气。
(7)打开循环水阀V4035。
(8)当循环氮气温度达到70℃时,TC451投自动,调节其设定值,维持氮气温度TC401在70℃左右。
2.1.2、氮气循环
(1)当反应系统压力达0.7Mpa时,关充氮阀。
(2)在不停压缩机的情况下,用PIC402和排放阀给反应系统泄压至0.0Mpa(表)。
(3)在充氮泄压操作中,不断调节TC451设定值,维持TC401温度在70℃左右。
2.1.3、乙烯充压
(1)当系统压力降至0.0Mpa(表)时,关闭排放阀。
(2)由FC403开始乙烯进料,乙烯进料量设定在567.0kg/hr时投自动调节,乙烯使系统压力充至0.25Mpa(表)。
2.2、干态运行开车
本规程旨在聚合物进入之前,共聚集反应系统具备合适的单体浓度,另外通过该步骤也可以在实际工艺条件下,预先对仪表进行操作和调节。
2.2.1、反应进料
(1)当乙烯充压至0.25Mpa(表)时,启动氢气的进料阀FC402,氢气进料设定在0.102kg/hr,FC402投自动控制。
(2)当系统压力升至0.5Mpa(表)时,启动丙烯进料阀FC404,丙烯进料设定在400kg/hr,FC404投自动控制。
(3)打开自乙烯汽提塔来的进料阀V4010。
(4)当系统压力升至0.8Mpa(表)时,打开旋风分离器S-401底部阀HC403至20%开度,维持系统压力缓慢上升。
2.2.2、准备接收D301来的均聚物
(1)再次加入丙烯,将FIC404改为手动,调节FV404为85%。
(2)当AC402和AC403平稳后,调节HC403开度至25%。
(3)启动共聚反应器的刮刀,准备接收从闪蒸罐(D-301)来的均聚物。
2.3、共聚反应物的开车
(1)确认系统温度TC451维持在70度左右。
(2)当系统压力升至1.2Mpa(表)时,开大HC403开度在40%和LV401在20-25%,以维持流态化。
(3)打开来自D-301的聚合物进料阀。
(4)停低压加热蒸汽,关闭HV451。
2.4、稳定状态的过渡
2.4.1、反应器的液位
(1)随着R401料位的增加,系统温度将升高,及时降低TC451的设定值,不断取走反应热,维持TC401温度在70℃左右。
(2)调节反应系统压力在1.35Mpa(表)时,PC402自动控制。
(3)手动开启LV401至30%,让共聚物稳定地流过此阀。
(4)当液位达到60%时,将LC401设置投自动。
(5)随系统压力的增加,料位将缓慢下降,PC402调节阀自动开大,为了维持系统压力在1.35Mpa,缓慢提高PC402的设定值至1.40Mpa(表)。
(6)当LC401在60%投自动控制后,调节TC451的设定值,待TC401稳定在70℃左右时,TC401与TC451串级控制。
2.4.2、反应器压力和气相组成控制
(1)压力和组成趋于稳定时,将LC401和PC403投串级。
(2)FC404和AC403串级联结。
(3)FC402和AC402串级联结。
3、正常操作规程
正常工况下的工艺参数:
(1)FC402:调节氢气进料量(与AC402串级)正常值:0.35kg/hr。
(2)FC403:单回路调节乙烯进料量正常值:567.0kg/hr。
(3)FC404:调节丙烯进料量(与AC403串级)正常值:400.0kg/hr。
(4)PC402:单回路调节系统压力 正常值:1.4Mpa。
(5)PC403:主回路调节系统压力 正常值:1.35Mpa。
(6)LC401:反应器料位(与PC403串级)正常值:60%。
(7)TC401:主回路调节循环气体温度正常值:70℃。
(8)TC451:分程调节取走反应热量(与TC401串级)正常值:50℃。
(9)AC402:主回路调节反应产物中H2/C2之比 正常值:0.18。
(10)AC403:主回路调节反应产物中C2/C3&C2之比正常值:0.38。
4、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。
正常停车:
4.1、降反应器料位
(1)关闭催化剂来料阀TMP20。
(2)手动缓慢调节反应器料位。
4.2、关闭乙烯进料,保压
(1)当反应器料位降至10%,关乙烯进料。
(2)当反应器料位降至0%,关反应器出口阀。
(3)关旋风分离器S-401上的出口阀。
4.3、关丙烯及氢气进料
(1)手动切断丙烯进料阀。
(2)手动切断氢气进料阀。
(3)排放导压至火炬。
(4)停反应器刮刀A401。
4.4、氮气吹扫
(1)将氮气加入该系统。
(2)当压力达0.35Mpa时放火炬。
(3)停压缩机C-401。
5、事故处理
5.1、泵P401停
原因:运行泵P401停。
现象:温度调节器TC451急剧上升,然后TC401随之升高。
处理:(1)调节丙烯进料阀FV404,增加丙烯进料量。
(2)调节压力调节器PC402,维持系统压力。
(3)调节乙烯进料阀FV403,维持C2/C3比。
5.2、压缩机C-401停
原因:压缩机C-401停。
现象:系统压力急剧上升。
处理:(1)关闭催化剂来料阀TMP20。
(2)手动调节PC402,维持系统压力。
(3)手动调节LC401,维持反应器料位。
5.3、丙烯进料停
原因:丙烯进料阀卡。
现象:丙烯进料量为0.0。
处理:(1)手动关小乙烯进料量,维持C2/C3比。
(2)关催化剂来料阀TMP20。
(3)手动关小PV402,维持压力。
(4)手动关小LC401,维持料位。
5.4、乙烯进料停
原因:乙烯进料阀卡。
现象:乙烯进料量为0.0。
处理:(1)手动关丙烯进料,维持C2/C3比。
(2)手动关小氢气进料,维持H2/C2比。
5.5、D301供料停
原因:D301供料阀TMP20关。
现象:D301供料停止。
处理:(1)手动关闭LV401。
(2)手动关小丙烯和乙烯进料。
(3)手动调节压力。
 
三、课堂小结:通过本节课的学习使学生掌握流化床反应器单元的开停车及事故处理的基本操作。
四、布置作业:反复练习流化床反应器单元的开停车及事故处理的基本操作。
五、拓展任务:让学生课后上网东方仿真在线网站、小木虫论坛等相关网站查阅相关知识。
 
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