東方仿真實(shí)習(xí)報(bào)告范文
篇一:四川理工化工仿真實(shí)習(xí)報(bào)告(日志)
化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告
這次為期10天的生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們參與實(shí)踐活動(dòng)的很重要的一部分,在陳曉峰老師的指導(dǎo)下我們學(xué)習(xí)了 “東方仿真軟件”中的“合成氨”的仿真操作?梢哉f(shuō)我們?cè)谶@10天的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到了很多在平時(shí)課堂沒(méi)學(xué)到的知識(shí),受益匪淺。這次實(shí)習(xí)仿真軟件的操作,使我們不僅進(jìn)一步熟悉了“合成氨”三個(gè)工段的工藝流程,更讓我們了解到在工廠(chǎng)的實(shí)際操作上是怎么操作的,使我們了解到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際的生產(chǎn)操作中起到的重要作用。這是一種步驟,更是一種結(jié)合。
我們現(xiàn)在班上大多數(shù)同學(xué)都已與公司企業(yè)簽了協(xié)議,不久我們就要真正的踏上工作崗位。所以這一次的生產(chǎn)實(shí)習(xí)我覺(jué)得尤為重要,這不僅是學(xué)校給我們的一個(gè)課程,而且還是我們對(duì)以后在工廠(chǎng) “中控室”的一種初步了解,讓我們受益匪淺!
1.實(shí)習(xí)目的:
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分,并作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目列入專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的。其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí),動(dòng)手能力,理論聯(lián)系實(shí)際,擴(kuò)大知識(shí)面;同時(shí)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道,培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神,逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生(學(xué)校)到職業(yè)者(社會(huì))的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力。這些實(shí)際知識(shí),對(duì)我們學(xué)習(xí)后面的課程乃至以后的工作,都是十分必要的基礎(chǔ)。只有先進(jìn)行了解,我們才能去進(jìn)一步學(xué)習(xí),去加深,去進(jìn)取。 (具體的實(shí)習(xí)目的是:1:了解合成氨的工藝流程以及詳細(xì)的閱讀“合成氨仿真系統(tǒng)的操作說(shuō)明書(shū)”。
①認(rèn)識(shí)關(guān)于合成氨的設(shè)備以及控制系統(tǒng)的原理。
、谡J(rèn)真學(xué)習(xí)仿真系統(tǒng)的操作。
、弁ㄟ^(guò)學(xué)習(xí)和操作練習(xí),得出結(jié)論和心得。
2.實(shí)習(xí)內(nèi)容:
、匍喿x“年產(chǎn)30萬(wàn)噸的合成氨裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)”,對(duì)合成氨的工藝流程進(jìn)行一定初步了解;
②了解“年產(chǎn)30萬(wàn)噸的合成氨的工段---凈化,轉(zhuǎn)化,合成工段”的工藝流程;
、坶喿x“凈化工段”的說(shuō)明書(shū),并參照其說(shuō)明書(shū)和“成績(jī)測(cè)評(píng)系統(tǒng)”的步驟完成“冷態(tài)開(kāi)車(chē)”和“正常停車(chē)”的仿真操作;
、荛喿x“轉(zhuǎn)化工段”的說(shuō)明書(shū),并參照其說(shuō)明書(shū)和“成績(jī)測(cè)評(píng)系統(tǒng)”的步驟完成“冷態(tài)開(kāi)車(chē)”和“正常停車(chē)”的仿真操作;
、蓍喿x“合成工段”的說(shuō)明書(shū),并參照其說(shuō)明書(shū)和“成績(jī)測(cè)評(píng)系統(tǒng)”的步驟完成“冷態(tài)開(kāi)車(chē)”和“正常停車(chē)”的仿真操作;
⑥綜合了解“年產(chǎn)30萬(wàn)噸的合成氨的工段---凈化,轉(zhuǎn)化,合成三個(gè)工段”,認(rèn)清“工廠(chǎng)控制室操作”的情況;
3.實(shí)習(xí)時(shí)間:
四川理工學(xué)院“仿真系統(tǒng)培訓(xùn)基地”--------------------12月20日至29日
①了解合成氨總的工藝流程--------------------------- 12月20日上午
、谕瓿伞皟艋ざ巍钡睦鋺B(tài)開(kāi)車(chē)的操作 -----------------12月20日下午
③完成“凈化工段”的正常停車(chē)的操作------------------12月21日整天
、芡瓿伞稗D(zhuǎn)化工段”的冷態(tài)開(kāi)車(chē)的操作------------------12月22-23日
、萃瓿伞稗D(zhuǎn)化工段”的正常停車(chē)的操作------------------12月24-25日
、尥瓿伞昂铣晒ざ巍钡睦鋺B(tài)開(kāi)車(chē)的操作------------------12月26-27日
、咄瓿伞昂铣晒ざ巍钡恼M\(chē)的操作------------------ 12月27-28日
⑧檢查“凈化,轉(zhuǎn)化,合成”工段的操作--------------- 12月29日
4.生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過(guò)程內(nèi)容:
第一節(jié) 凈化工藝流程簡(jiǎn)介
一、脫碳
變換氣中的CO2是氨合成觸媒(鎳的化合物)的一種毒物,因此,在進(jìn)行氨合成之前必須從氣體中脫除干凈。工藝氣體中大部分CO2是在CO2吸收塔101-E中用活化aMDEA溶液進(jìn)行逆流吸收脫除的。從變換爐(104-D)出來(lái)的變換氣(溫度60℃、壓力2.799MPa),用變換氣分離器102-F將其中大部分水分除去以后,進(jìn)入CO2吸收塔101-E下部的分布器。氣體在塔101-E內(nèi)向上流動(dòng)穿過(guò)塔內(nèi)塔板,使工藝氣與塔頂加入的自下流動(dòng)的貧液(解吸了CO2的aMDEA溶液,40℃(TI_24))充分接觸,脫除工藝氣中所含CO2,再經(jīng)塔頂洗滌段除沫層后出CO2吸收塔,出CO2吸收塔101-E后的凈化氣去往凈化氣分離器121-F,在管路上由噴射器噴入從變換氣分離器(102-F)來(lái)的工藝?yán)淠海ㄓ蒐ICA17控制),進(jìn)一步洗滌,經(jīng)凈化氣分離器(121-F)分離出噴入的工藝?yán)淠,凈化后的氣體,溫度44℃,壓力2.764MPa,去甲烷化工序(106-D),液體與變換冷凝液匯合液由液位控制器LICA26調(diào)節(jié)去工藝?yán)淠禾幚硌b置。
從CO2吸收塔101-E出來(lái)的富液(吸收了CO2的aMDEA溶液)先經(jīng)溶液換熱器(109-CB1/2)加熱、再經(jīng)溶液換熱器(109-CA1/2),被CO2汽提塔102-E(102-E為篩板塔,共10塊塔板)出來(lái)的貧液加熱至105℃(TI109),由液位調(diào)節(jié)器LIC4控制,進(jìn)入CO2汽提塔(102-E)頂部的閃蒸段,閃蒸出一部分CO2,然后向下流經(jīng)102-E汽提段,與自下而上流動(dòng)的蒸汽汽提再生。再生后的溶液進(jìn)入變換氣煮沸器(105-CA/B)、蒸汽煮沸器(111-C),經(jīng)煮沸成汽液混合物后返回102-E下部汽提段,氣相部分作為汽提用氣,液相部分從102-E底部出塔。
從CO2汽提塔102-E底部出來(lái)的熱貧液先經(jīng)溶液換熱器(109-CA1/2)與富液換熱降溫后進(jìn)貧液泵,經(jīng)貧液泵(107-JA/JB/JC)升壓,貧液再經(jīng)溶液換熱器(109-CB1/2) 進(jìn)一步冷卻降溫后,經(jīng)溶液過(guò)濾器101-L除沫后,進(jìn)入溶液冷卻器(108-CB1/2)被循環(huán)水冷卻至40℃(TI1_24)后,進(jìn)入CO2吸收塔101-E上部。
從CO2汽提塔102-E頂部出來(lái)的.CO2氣體通過(guò)CO2汽提塔回流罐103-F除沫后,從塔103-F頂部出去,或者送入尿素裝置或者放空,壓力由PICA89或PICA24控制。分離出來(lái)的冷凝水由回流泵(108-J/JA)升壓后,經(jīng)流量調(diào)節(jié)器FICA15控制返回CO2吸收塔101-E的上部。103-F的液位由LICA5及補(bǔ)入的工藝?yán)淠海╒V043支路)控制。
二、甲烷化
因?yàn)樘嫉难趸锸前焙铣捎|媒的毒物,因此在進(jìn)行合成之前必須去除干凈,甲烷化反應(yīng)的目的是要從合成氣中完全去除碳的氧化物,它是將碳的氧化物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成甲烷來(lái)實(shí)現(xiàn)的,甲烷在合成塔中可以看成是惰性氣體,可以達(dá)到去除碳的氧化物的目的。
甲烷化系統(tǒng)的原料氣來(lái)自脫碳系統(tǒng),該原料氣先后經(jīng)合成氣一脫碳?xì)鈸Q熱器(136-C)預(yù)熱至117.5℃(TI104)、高變氣—脫碳?xì)鈸Q熱器(104-C)加熱到316℃(TI105),進(jìn)入甲烷化爐(106-D),爐內(nèi)裝有18m3、J-105型鎳催化劑,氣體自上部進(jìn)入106-D,氣體中的CO和CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O。系統(tǒng)內(nèi)的壓力由壓力控制器PIC5調(diào)節(jié)。甲烷化爐(106-D)的出口溫度為363℃(TIAI1002A),依次經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器(114-C),甲烷化氣脫鹽水預(yù)熱器(134-C)和水冷器(115-C),溫度降至40℃(TI139),甲烷化后的氣體中CO(AR2_1)和CO2(AR2_2)含量降至10ppm以下,進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)吸收罐104-F進(jìn)行氣液分離。
甲烷化反應(yīng)如下:
催化劑 CO + 3H
CH4 + H2O + 206.3KJ
催化劑 CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + 165.3KJ
三、冷凝液回收系統(tǒng)
自低變104-D來(lái)的工藝氣260℃(TI130),經(jīng)102-F底部冷凝液猝冷后,再經(jīng)105-C,106-C換熱至60℃,進(jìn)入102-F,其中工藝氣中所帶的水分沉積下來(lái),脫水后的工藝氣進(jìn)入CO2吸收塔101-E脫除CO2。102-F的水一部分進(jìn)入103-F,一部分經(jīng)換熱器E66401換熱后進(jìn)入C66401,由管網(wǎng)來(lái)的327℃(TI143)的蒸汽進(jìn)入C66401的底部,塔頂產(chǎn)生的氣體進(jìn)入蒸汽系統(tǒng),底部液體經(jīng)E66401,E66402換熱后排出。
下面就看看“合成氨凈化工段總圖”,結(jié)合上面的過(guò)程了解。
第二節(jié) 轉(zhuǎn)化工藝流程介紹
2.1.1概述
制取合成氨原料氣的方法主要有以下幾種:1.固體燃料氣法;2.重油氣法;3.氣態(tài)烴法。其中氣態(tài)烴法又有蒸汽轉(zhuǎn)化法和間歇催化轉(zhuǎn)化法。這次實(shí)習(xí)的仿真軟件是針對(duì)蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氨原料氣而設(shè)計(jì)的。
制取合成氨原料氣所用的氣態(tài)烴主要是天然氣(甲烷、乙烷、丙烷等)。蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氨原料氣分兩段進(jìn)行,首先在裝有催化劑(鎳觸媒)的一段爐轉(zhuǎn)化管內(nèi),蒸汽與氣態(tài)烴進(jìn)行吸熱的轉(zhuǎn)化反應(yīng),反應(yīng)所需的熱量由管外燒嘴提供。一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式如下:CH4+H22 – 206.4 kj/mol
CH4+2H22+4H2 - 165.1 kj/mol 氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化到一定程度后,送入裝有催化劑的二段爐,同時(shí)加入適量的空氣和水蒸汽,與部分可燃性氣體燃燒提供進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的熱量,所生成的氮?dú)庾鳛楹铣砂钡脑稀6无D(zhuǎn)化反應(yīng)方程式如下:
1.催化床層頂部空間的燃燒反應(yīng)
2H2 + O22O(g)+ 484 kj/mol
CO+ O2 2 + 566 kj/mol
2. 催化床層的轉(zhuǎn)化燒反應(yīng)
CH4+H22 – 206.4 kj/mol
CH4+ CO22 – 247.4 kj/mol
二段爐的出口氣中含有大量的CO,這些未變換的CO大部分在變換爐中氧化成CO2,從而提高了H2的產(chǎn)量。變換反應(yīng)方程式如下:
CO+ H22 +H2 + 566 kj/mol
2.1.2 原料氣脫硫
原料天然氣中含有6.0ppm左右的硫化物,這些硫化物可以通過(guò)物理的和化學(xué)的方法脫除。天然氣首先在原料氣預(yù)熱器(141-C)中被低壓蒸汽預(yù)熱,流量由FR30記錄,溫度由TR21記錄,壓力由PRC1調(diào)節(jié),預(yù)熱后的天然氣進(jìn)入活性碳脫硫槽(101-DA 、102-DA一用一備)進(jìn)行初脫硫。然后進(jìn)用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的單缸離心式壓縮機(jī)(102-J),壓縮到所要求的操作壓力。
壓縮機(jī)設(shè)有FIC12防喘振保護(hù)裝置,當(dāng)在低于正常流量的條件下進(jìn)行操作時(shí),它可以可以把某一給定量的氣體返回氣水冷器(130-C),冷卻后送回壓縮機(jī)的入口。經(jīng)壓縮后的原料天然氣在一段爐(101-B)對(duì)流段低溫段加熱到230℃(TIA37)左右與103-J段間來(lái)氫混合后,進(jìn)入Co-Mo加氫和氧化鋅脫硫槽(108-D),經(jīng)脫硫后,天然氣中的總硫含量降到0.5ppm以下,用AR4記錄。
2.1.3 原料氣的一段轉(zhuǎn)化
脫硫后的原料氣與壓力為3.8MPa的中壓蒸汽混和,蒸汽流量由FRCA2調(diào)節(jié);旌虾蟮恼羝吞烊粴庖苑肿颖4:1的比例通過(guò)一段爐(101-B)對(duì)流段高溫段預(yù)熱后,送到101-B輻射段的頂部,氣體從一根總管被分配到八根分總管,分總管在爐頂部平行排列,每一根分總管中的氣體又經(jīng)豬尾管自上而下地被分配到42根裝有觸媒的轉(zhuǎn)化管中,原料氣在一段爐(101-B)輻射段的336根觸媒反應(yīng)管進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化,管外由頂部的144(仿真中為72)個(gè)燒嘴提供反應(yīng)熱,這些燒嘴是由MIC1~MIC9來(lái)調(diào)節(jié)的。經(jīng)一段轉(zhuǎn)化后,氣體中殘余甲烷在10%(AR1_4)左右。
2.1.4 轉(zhuǎn)化氣的二段轉(zhuǎn)化
一段轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入二段爐(103-D),在二段爐中同時(shí)送入工藝空氣,工藝空氣來(lái)自空氣壓縮機(jī)(101-J),壓縮機(jī)有兩個(gè)缸。從壓縮機(jī)101-B最終出口管送往二段爐的空氣量由FRC3調(diào)節(jié),工藝空氣可以由于電動(dòng)閥SP3的動(dòng)作而停止送往二段爐。工藝空氣在電動(dòng)閥SP3的后面與少量的中壓蒸汽匯合,然后通過(guò)101-B對(duì)流段預(yù)熱。蒸汽量由FI51計(jì)量,由MIC19調(diào)節(jié),這股蒸汽是為了在工藝空氣中斷時(shí)保護(hù)101-B的預(yù)熱盤(pán)管。開(kāi)工旁路(LLV37)不通過(guò)預(yù)熱盤(pán),以避免二段轉(zhuǎn)化觸媒在用空氣升溫時(shí)工藝空氣過(guò)熱。
工藝氣從101-D的頂部向下通過(guò)一個(gè)擴(kuò)散環(huán)而進(jìn)入爐子的燃燒區(qū),轉(zhuǎn)化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產(chǎn)生的熱量供給轉(zhuǎn)化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,出二段爐的工藝氣殘余甲烷含量(AR1_3)在0.3%左右,經(jīng)并聯(lián)的兩臺(tái)第一廢熱鍋爐(101-CA/B)回收熱量,再經(jīng)第二廢熱鍋爐(102-C)進(jìn)一步回收余熱后,送去變換爐104-D。廢鍋爐的管側(cè)是來(lái)自101-F的鍋爐水。102-C有一條熱旁路,通過(guò)TRC10調(diào)節(jié)變換爐104-D的進(jìn)口溫度(370℃左右)。
2.1.5 變換
變換爐104-D由高變和低變兩個(gè)反應(yīng)器,中間用蝶形頭分開(kāi),上面是高變爐,下面是低變爐。低變爐底部有蒸汽注入管線(xiàn),供開(kāi)車(chē)時(shí)以及短期停車(chē)時(shí)觸媒保溫用。從第二廢熱鍋爐(102-C)來(lái)的轉(zhuǎn)化氣約含有12-14%的CO,進(jìn)入高變爐,在高變觸媒的作用下將部分CO轉(zhuǎn)化成CO2,經(jīng)高溫變換后CO含量降到3%(AR9)左右,然后經(jīng)第三廢熱鍋爐(103-C)回收部分熱能,傳給來(lái)自101-F的鍋爐水,氣體從103-C出來(lái),進(jìn)換熱器(104-C)與甲烷化爐進(jìn)氣換熱,從而得到進(jìn)一步冷卻。104-C之前有一放空管,供開(kāi)車(chē)和發(fā)生事故時(shí)高變出口氣放空用的,由電動(dòng)閥MIC26控制。103-C設(shè)置一旁路,由TRC11調(diào)節(jié)低變爐入口溫度。進(jìn)入低變爐在低變觸媒的作用下將其余CO轉(zhuǎn)化為CO2,出低變爐的工藝氣中CO含量約為0.3%(AR10)左右。開(kāi)車(chē)或發(fā)生事故時(shí)氣體可不進(jìn)入低變爐,它是通過(guò)關(guān)閉低變爐進(jìn)氣管上的SP4、打開(kāi)SP5實(shí)現(xiàn)的。
2.1.6蒸汽系統(tǒng)
合成氨裝置開(kāi)車(chē)時(shí),將從界外引入3.8MPa、327℃的中壓蒸汽約50T/H。輔助鍋爐和廢熱鍋爐所用的脫鹽水從水處理車(chē)間引入,用并聯(lián)的低變出口氣加熱器(106-C)和甲烷化出口氣加熱器(134-C)預(yù)熱到100℃左右,進(jìn)入除氧器(101-U)脫氧段,在脫氧段用低壓蒸汽脫除水中溶解氧后,然后在儲(chǔ)水段加入二甲基硐肟除去殘余溶解氧。最終溶解氧含量小于7PPb。
除氧水加入氨水調(diào)節(jié)PH至8.5-9.2,經(jīng)鍋爐給水泵104-J/JA/JB經(jīng)并聯(lián)的合成氣加熱器(123-C),甲烷化氣加熱器(114-C)及一段爐對(duì)流段低溫段鍋爐給水預(yù)熱盤(pán)管加熱到295℃(TI1_44)左右進(jìn)入汽包(101-F),同時(shí)在汽包中加入磷酸鹽溶液,汽包底部水經(jīng)101-CA/CB、102-C、103-C一段爐對(duì)流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽化后進(jìn)入汽包,經(jīng)汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對(duì)流段過(guò)熱后送至103-JAT,經(jīng)103-JAT抽出3.8MPa、327℃中壓蒸汽,供各中壓蒸汽用戶(hù)使用。103-JAT停運(yùn)時(shí),高壓蒸汽經(jīng)減壓,全部進(jìn)入中壓蒸汽管網(wǎng),中壓蒸汽一部分供工藝使用、一部分供凝汽透平使用,其余供背壓透平使用,并產(chǎn)生低壓蒸汽,供111-C、101-U使用,其余為伴熱使用在這個(gè)工段中,縮合/脫水反應(yīng)是在三個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器中進(jìn)行的,接著是一臺(tái)分層器,用來(lái)把有機(jī)物從液流中分離出來(lái)。
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