CSTS吸收-解吸工藝仿真

1、.吸收解吸單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說明書 北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司2009年1月精品.目 錄一、工藝流程說明21、工藝說明22、本單元復(fù)雜控制方案說明33、設(shè)備一覽3二、吸收解吸單元操作規(guī)程41、開車操作規(guī)程42、正常操作規(guī)程63、停車操作規(guī)程64、儀表及報警一覽表8三、事故設(shè)置一覽10四、仿真界面12附：思考題16精品.一、工藝流程說明1、工藝說明 吸收解吸是石油化工生產(chǎn)過程中較常用的重要單元操作過程。吸收過程是利用氣體混合物中各個組分在液體(吸收劑)中的溶解度不同,來分離氣體混合物。被溶解的組分稱為溶質(zhì)或吸收質(zhì),含有溶質(zhì)的氣體稱為富氣,不被溶解的氣體稱為貧氣或惰性氣體。溶解在吸收劑中的溶質(zhì)

2、和在氣相中的溶質(zhì)存在溶解平衡,當(dāng)溶質(zhì)在吸收劑中達(dá)到溶解平衡時,溶質(zhì)在氣相中的分壓稱為該組分在該吸收劑中的飽和蒸汽壓。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中的分壓大于該組分的飽和蒸汽壓時,溶質(zhì)就從氣相溶入溶質(zhì)中,稱為吸收過程。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中的分壓小于該組分的飽和蒸汽壓時,溶質(zhì)就從液相逸出到氣相中,稱為解吸過程。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,正是利用這一原理分離氣體混合物,而吸收劑可以重復(fù)使用。 該單元以c6油為吸收劑,分離氣體混合物(其中c4:25.13，co和co2:6.26，n2:64.58，h2:3.5，o2:0.53)中的c4組分(吸收質(zhì))。 從界區(qū)外來的富氣從底部進(jìn)入吸收

3、塔t-101。界區(qū)外來的純c6油吸收劑貯存于c6油貯罐d-101中,由c6油泵p-101a/b送入吸收塔t-101的頂部,c6流量由frc103控制。吸收劑c6油在吸收塔t-101中自上而下與富氣逆向接觸,富氣中c4組分被溶解在c6油中。不溶解的貧氣自t-101頂部排出,經(jīng)鹽水冷卻器e-101被-4的鹽水冷卻至2進(jìn)入尾氣分離罐d-102。吸收了c4組分的富油(c4:8.2%,c6:91.8%)從吸收塔底部排出,經(jīng)貧富油換熱器e-103預(yù)熱至80進(jìn)入解吸塔t-102。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。 來自吸收塔頂部的貧氣在尾氣分離罐d-102中回收冷凝的

4、c4,c6后,不凝氣在d-102壓力控制器pic103(1.2mpag)控制下排入放空總管進(jìn)入大氣?；厥盏睦淠?c4,c6)與吸收塔釜排出的富油一起進(jìn)入解吸塔t-102。預(yù)熱后的富油進(jìn)入解吸塔t-102進(jìn)行解吸分離。塔頂氣相出料(c4:95)經(jīng)全冷器精品.e-104換熱降溫至40全部冷凝進(jìn)入塔頂回流罐d-103,其中一部分冷凝液由p-102a/b泵打回流至解吸塔頂部,回流量8.0t/h,由fic106控制,其他部分做為c4產(chǎn)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,經(jīng)貧富油換熱器e-103和鹽水冷卻器e-102降溫至5返回至c6油貯罐d-

5、101再利用,返回溫度由溫度控制器tic103通過調(diào)節(jié)e-102循環(huán)冷卻水流量控制。t-102塔釜溫度由tic104和fic108通過調(diào)節(jié)塔釜再沸器e-105的蒸汽流量串級控制，控制溫度102。塔頂壓力由pic-105通過調(diào)節(jié)塔頂冷凝器e-104的冷卻水流量控制，另有一塔頂壓力保護(hù)控制器pic-104,在塔頂有凝氣壓力高時通過調(diào)節(jié)d-103放空量降壓。 因為塔頂c4產(chǎn)品中含有部分c6油及其他c6油損失,所以隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，要定期觀察c6油貯罐d-101的液位，補充新鮮c6油。2、本單元復(fù)雜控制方案說明 吸收解吸單元復(fù)雜控制回路主要是串級回路的使用，在吸收塔、解吸塔和產(chǎn)品罐中都使用了液位與流量串

6、級回路。 串級回路：是在簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在結(jié)構(gòu)上，串級回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)有兩個閉合回路。主、副調(diào)節(jié)器串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出為副調(diào)節(jié)器的給定值，系統(tǒng)通過副調(diào)節(jié)器的輸出操縱調(diào)節(jié)閥動作，實現(xiàn)對主參數(shù)的定值調(diào)節(jié)。所以在串級回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主回路是定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，副回路是隨動系統(tǒng)。 舉例：在吸收塔t101中，為了保證液位的穩(wěn)定，有一塔釜液位與塔釜出料組成的串級回路。液位調(diào)節(jié)器的輸出同時是流量調(diào)節(jié)器的給定值，即流量調(diào)節(jié)器fic104的sp值由液位調(diào)節(jié)器lic101的輸出op值控制，lic101.op的變化使fic104.sp產(chǎn)生相應(yīng)的變化。3、設(shè)備一覽t-101：吸收塔d-101：c6油貯罐精品.d-

7、102：氣液分離罐e-101：吸收塔頂冷凝器e-102：循環(huán)油冷卻器p-101a/b：c6油供給泵t-102：解吸塔d-103：解吸塔頂回流罐e-103：貧富油換熱器e-104：解吸塔頂冷凝器e-105：解吸塔釜再沸器p-102a/b：解吸塔頂回流、塔頂產(chǎn)品采出泵二、吸收解吸單元操作規(guī)程1、開車操作規(guī)程 本操作規(guī)程僅供參考，詳細(xì)操作以評分系統(tǒng)為準(zhǔn)。 裝置的開工狀態(tài)為吸收塔解吸塔系統(tǒng)均處于常溫常壓下，各調(diào)節(jié)閥處于手動關(guān)閉狀態(tài)，各手操閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氮氣置換已完畢，公用工程已具備條件，可以直接進(jìn)行氮氣充壓。1.1、氮氣充壓(1)確認(rèn)所有手閥處于關(guān)狀態(tài)。(2)氮氣充壓 打開氮氣充壓閥，給吸收塔系統(tǒng)充

8、壓。 當(dāng)吸收塔系統(tǒng)壓力升至1.0mpa(g)左右時,關(guān)閉n2充壓閥。 打開氮氣充壓閥，給解吸塔系統(tǒng)充壓。 當(dāng)吸收塔系統(tǒng)壓力升至0.5mpa(g)左右時，關(guān)閉n2充壓閥。1.2、進(jìn)吸收油(1)確認(rèn) 系統(tǒng)充壓已結(jié)束。精品. 所有手閥處于關(guān)狀態(tài)。(2)吸收塔系統(tǒng)進(jìn)吸收油 打開引油閥v9至開度50左右，給c6油貯罐d-101充c6 油至液位70%。 打開c6油泵p-101a(或b)的入口閥,啟動p-101a(或b)。 打開p-101a(或b)出口閥,手動打開fv103閥至30左右給吸收塔t-101充液至50%。充油過程中注意觀察d-101液位,必要時給d-101補充新油。(3)解吸塔系統(tǒng)進(jìn)吸收油 手動

9、打開調(diào)節(jié)閥fv104開度至50左右,給解吸塔t-102進(jìn)吸收油至液位50%。 給t-102進(jìn)油時注意給t-101和d-101補充新油,以保證d-101和t-101的液位均不低于50%。1.3、c6油冷循環(huán)(1)確認(rèn) 貯罐，吸收塔，解吸塔液位50%左右。 吸收塔系統(tǒng)與解吸塔系統(tǒng)保持合適壓差。(2)建立冷循環(huán) 手動逐漸打開調(diào)節(jié)閥lv104,向d-101倒油。當(dāng)向d-101倒油時,同時逐漸調(diào)整fv104,以保持t-102液位在50%左右,將lic104設(shè)定在50%設(shè)自動。 由t-101至t-102油循環(huán)時,手動調(diào)節(jié)fv103以保持t-101液位在50%左右,將lic101設(shè)定在50%投自動。 手動調(diào)

10、節(jié)fv103,使frc103保持在13 .50t/h,投自動，冷循環(huán)10分鐘。1.4、t-102回流罐d-103灌c4 打開v21向d-103灌c4至液位為20%1.5、c6油熱循環(huán)(1)確認(rèn) 冷循環(huán)過程已經(jīng)結(jié)束。精品. d-103液位已建立。(2) t-102再沸器投用 設(shè)定tic103于5,投自動。 手動打開pv105至70%。 手動控制pic105于0.5mpa,待回流穩(wěn)定后再投自動。 手動打開fv108至50%,開始給t-102加熱。(3)建立t-102回流隨著t-102塔釜溫度tic107逐漸升高,c6油開始汽化,并在e-104中冷凝至回流罐d-103。當(dāng)塔頂溫度高于50時，打開p-

11、102a/b泵的入出口閥vi25/27、vi26/28,打開fv106的前后閥,手動打開fv106至合適開度,維持塔頂溫度高于51。當(dāng)tic107溫度指示達(dá)到102時,將tic107設(shè)定在102投自動,tic107和fic108投串級。熱循環(huán)10分鐘。1.6、進(jìn)富氣 (1)確認(rèn)c6油熱循環(huán)已經(jīng)建立。(2)進(jìn)富氣 逐漸打開富氣進(jìn)料閥v1,開始富氣進(jìn)料。 隨著t-101富氣進(jìn)料,塔壓升高,手動調(diào)節(jié)pic103使壓力恒定在1.2mpa(表)。當(dāng)富氣進(jìn)料達(dá)到正常值后,設(shè)定pic103于1.2mpa(表)，投自動。當(dāng)吸收了c4的富油進(jìn)入解吸塔后,塔壓將逐漸升高,手動調(diào)節(jié)pic105,維持pic105在0

12、.5mpa(表),穩(wěn)定后投自動。當(dāng)t-102溫度,壓力控制穩(wěn)定后,手動調(diào)節(jié)fic106使回流量達(dá)到正常值8.0t/h,投自動。觀察d-103液位,液位高于50時,打開liv105的前后閥,手動調(diào)節(jié)lic105維持液位在50%,投自動。將所有操作指標(biāo)逐漸調(diào)整到正常狀態(tài)。精品.2、正常操作規(guī)程2.1、正常工況操作參數(shù)(1)吸收塔頂壓力控制pic103：1.20mpa(表)。(2)吸收油溫度控制tic103：5.0。(3)解吸塔頂壓力控制pic105：0.50mpa(表)。(4)解吸塔頂溫度：51.0。(5)解吸塔釜溫度控制tic107：102.0。2.2、補充新油 因為塔頂c4產(chǎn)品中含有部分c6油

13、及其他c6油損失,所以隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，要定期觀察c6油貯罐d-101的液位，當(dāng)液位低于30時，打開閥v9補充新鮮的c6油。2.3、d-102排液 生產(chǎn)過程中貧氣中的少量c4和c6組分積累于尾氣分離罐d-102中,定期觀察d-102的液位，當(dāng)液位高于70時，打開閥v7將凝液排放至解吸塔t-102中。2.4、t-102塔壓控制 正常情況下t-102的壓力由pic-105通過調(diào)節(jié)e-104的冷卻水流量控制。生產(chǎn)過程中會有少量不凝氣積累于回流罐d-103中使解吸塔系統(tǒng)壓力升高,這時t-102頂部壓力超高保護(hù)控制器pic-104會自動控制排放不凝氣,維持壓力不會超高。必要時可打手動打開pv104至開度1

14、-3來調(diào)節(jié)壓力。3、停車操作規(guī)程 本操作規(guī)程僅供參考，詳細(xì)操作以評分系統(tǒng)為準(zhǔn)。3.1、停富氣進(jìn)料(1)關(guān)富氣進(jìn)料閥v1,停富氣進(jìn)料。(2)富氣進(jìn)料中斷后,t-101塔壓會降低,手動調(diào)節(jié)pic103,維持t-101壓力1.0mpa(表)。精品.(3)手動調(diào)節(jié)pic105維持t-102塔壓力在0.20mpa(表)左右。(4)維持t-101t-102d-101的c6油循環(huán)。3.2、停吸收塔系統(tǒng)(1)停c6油進(jìn)料 停c6油泵p-101a/b。 關(guān)閉p-101a/b入出口閥。 frc103置手動,關(guān)fv103前后閥。 手動關(guān)fv103閥,停t-101油進(jìn)料。 此時應(yīng)注意保持t-101的壓力,壓力低時可用

15、n2充壓,否則t-101塔釜c6油無法排出。(2)吸收塔系統(tǒng)泄油 lic101和fic104置手動,fv104開度保持50%,向t-102泄油。 當(dāng)lic101液位降至0%時,關(guān)閉fv108。 打開v7閥,將d-102中的凝液排至t-102中。 當(dāng)d-102液位指示降至0%時,關(guān)v7閥。 關(guān)v4閥,中斷鹽水停e-101。 手動打開pv103,吸收塔系統(tǒng)泄壓至常壓,關(guān)閉pv103。3.3、停解吸塔系統(tǒng)(1)停c4產(chǎn)品出料富氣進(jìn)料中斷后,將lic105置手動,關(guān)閥lv105,及其前后閥。(2)t-102塔降溫 tic107和fic108置手動,關(guān)閉e-105蒸汽閥fv108,停再沸器e-105。

16、停止t-102加熱的同時,手動關(guān)閉pic105和pic104,保持解吸系統(tǒng)的壓力。(3)停t-102回流 再沸器停用,溫度下降至泡點以下后,油不再汽化,當(dāng)d-103液位lic105指示小于10%時,?；亓鞅胮-102a/b,關(guān)p-102a/b的入出口閥。精品. 手動關(guān)閉fv106及其前后閥,停t-102回流。 打開d-103泄液閥v19。 當(dāng)d-103液位指示下降至0%時,關(guān)v19閥。(4)t-102泄油 手動置lv104于50%,將t-102中的油倒入d-101。 當(dāng)t-102液位lic104指示下降至10%時,關(guān)lv104。 手動關(guān)閉tv103,停e-102。 打開t-102泄油閥v18,

17、t-102液位lic104下降至0%時,關(guān)v18。(5)t-102泄壓 手動打開pv104至開度50%;開始t-102系統(tǒng)泄壓。 當(dāng)t-102系統(tǒng)壓力降至常壓時,關(guān)閉pv104。3.4、吸收油貯罐d-101排油(1)當(dāng)停t-101吸收油進(jìn)料后,d-101液位必然上升,此時打開d-101排油閥v10排污油。(2)直至t-102中油倒空,d-101液位下降至0%,關(guān)v10。精品.4、儀表及報警一覽表位號說明類型正常值量程上限量程下限工程單位高報值低報值高高報值低低報值ai101回流罐c4組分ai95.0100.00%fi101t-101進(jìn)料ai5.010.00.t/hfi102t-101塔頂氣量a

18、i3.86.00t/hfrc103吸收油流量控制pid13.5020.00t/h16.04.0fic104富油流量控制pid14.7020.00t/h16.04.0fi105t-102進(jìn)料ai14.7020.00t/hfic106回流量控制pid8.014.00t/h11.22.8fi107t-101塔底貧油采出ai13.4120.00t/hfic108加熱蒸汽量控制pid2.9636.00t/hlic101吸收塔液位控制pid501000%8515li102d-101液位ai60.01000%8515li103d-102液位ai50.01000%655lic104解吸塔釜液位控制pid501

19、000%8515lic105回流罐液位控制pid501000%8515精品.位號說明類型正常值量程上限量程下限工程單位高報值低報值高高報值低低報值pi101吸收塔頂壓力顯示ai1.22200mpa1.70.3pi102吸收塔塔底壓力ai1.25200mpapic103吸收塔頂壓力控制pid1.2200mpa1.70.3pic104解吸塔頂壓力控制pid0.551.00mpapic105解吸塔頂壓力控制pid0.501.00mpapi106解吸塔底壓力顯示ai0.531.00mpati101吸收塔塔頂溫度ai6400ti102吸收塔塔底溫度ai401000精品.tic103循環(huán)油溫度控制pid5

20、.050010.02.5ti104c4回收罐溫度顯示ai2.0400ti105預(yù)熱后溫度顯示ai80.0150.00ti106吸收塔頂溫度顯示ai6.0500tic107解吸塔釜溫度控制pid102.0150.00ti108回流罐溫度顯示ai40.01000精品.三、事故設(shè)置一覽 下列事故處理操作僅供參考，詳細(xì)操作以評分系統(tǒng)為準(zhǔn)。1、冷卻水中斷主要現(xiàn)象：(1)冷卻水流量為0。 (2)入口路各閥常開狀態(tài)。處理方法：(1)停止進(jìn)料，關(guān)v1閥。 (2)手動關(guān)pv103保壓。 (3)手動關(guān)fv104，停t-102進(jìn)料。 (4)手動關(guān)lv105，停出產(chǎn)品。 (5)手動關(guān)fv103，停t-101回流。 (

21、6)手動關(guān)fv106，停t-102回流。 (7)關(guān)lic104前后閥，保持液位。2、加熱蒸汽中斷主要現(xiàn)象：(1)加熱蒸汽管路各閥開度正常。 (2)加熱蒸汽入口流量為0。 (3)塔釜溫度急劇下降。處理方法：(1)停止進(jìn)料，關(guān)v1閥。 (2)停t-102回流。 (3)停d-103產(chǎn)品出料。 (4)停t-102進(jìn)料。 (5)關(guān)pv103保壓。 (6)關(guān)lic104前后閥，保持液位。3、儀表風(fēng)中斷主要現(xiàn)象：各調(diào)節(jié)閥全開或全關(guān)。處理方法：(1)打開frc103旁路閥v3。 (2)打開fic104旁路閥v5。 (3)打開pic103旁路閥v6。精品. (4)打開tic103旁路閥v8。 (5)打開lic1

22、04旁路閥v12。 (6)打開fic106旁路閥v13。 (7)打開pic105旁路閥v14。 (8)打開pic104旁路閥v15。 (9)打開lic105旁路閥v16。 (10)打開fic108旁路閥v17。4、停電主要現(xiàn)象：(1)泵p-101a/b停。 (2)泵p-102a/b停。 處理方法：(1)打開泄液閥v10，保持li102液位在50。 (2)打開泄液閥v19，保持li105液位在50%。 (3)關(guān)小加熱油流量，防止塔溫上升過高。 (4)停止進(jìn)料，關(guān)v1閥。5、p-101a泵壞主要現(xiàn)象：(1)frc103流量降為0。 (2)塔頂c4上升，溫度上升，塔頂壓上升。 (3)釜液位下降。處理方法：(1)停p-101a，注:先關(guān)泵后閥，