年處理80萬(wàn)噸粗甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段工藝設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)

1、齊齊哈爾大學(xué)化工過(guò)程課程設(shè)計(jì)目 錄中文摘要- 1 -英文摘要- 2 -第1章 總論- 3 -1.1 概述- 3 -1.1.1產(chǎn)品介紹- 3 -1.1.2預(yù)處理的意義- 3 -1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)- 4 -1.3 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度- 4 -1.3.1 設(shè)計(jì)規(guī)模- 4 -1.3.2 生產(chǎn)制度- 4 -1.4 原料與產(chǎn)品規(guī)格- 5 -1.4.1 原料規(guī)格- 5 -1.4.2 產(chǎn)品規(guī)格- 5 -第2章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算- 6 -2.1 工藝原理- 6 -2.1.1吸收工藝原理- 6 -2.1.2解析原理- 6 -2.2 工藝路線選擇- 6 -2.2.1 物理吸收法- 6 -2.2.2化學(xué)吸收法- 7 -2

2、.3 工藝流程簡(jiǎn)述- 8 -2.4工藝參數(shù)- 8 -2.5 物料衡算- 9 -1.吸收塔- 9 -2.解析塔- 9 -3.干燥塔- 10 -2.6 熱量衡算- 10 -1.吸收塔- 10 -2 解析塔- 11 -3 干燥塔- 11 -2.6 aspen plus全流程模擬- 12 -2.6.1吸收塔模擬- 12 -2.6.2 加熱器模擬- 13 -2.6.3 解析塔模擬- 14 -2.6.4 全流程模擬- 15 -第3章 自動(dòng)控制- 17 -3.1 主要控制原理- 17 -3.1.1 plc的基本工作原理- 17 -3.1.2 dcs（集散控制系統(tǒng)）的基本工作原理- 17 -3.2儀表控制-

3、17 -3.1.1 流量控制- 17 -3.1.2 液位控制- 17 -3.1.3壓力控制- 18 -3.1.4塔底頂溫度控制- 18 -3.1.4溫度控制- 18 -3.3自動(dòng)控制圖圖例- 18 -第4章 安全與環(huán)境保護(hù)- 20 -4.1 安全生產(chǎn)規(guī)制- 20 -4.1.1 生產(chǎn)安全與防護(hù)- 20 -4.1.2 安全操作規(guī)程- 20 -4.1.3 安全保護(hù)裝置- 20 -4.2 三廢處理及環(huán)境保護(hù)- 21 -參考文獻(xiàn)- 22 - 23 -年處理80萬(wàn)噸粗甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段工藝設(shè)計(jì)摘要：本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)為年處理80萬(wàn)噸甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段的工藝設(shè)計(jì)，此工段包括吸收、解析、壓縮、干燥等

4、基本步驟，上述基本步驟組合成為與處理工段的工藝流程。來(lái)自反應(yīng)工段的反應(yīng)產(chǎn)物的摩爾分?jǐn)?shù)組成如下：h2 4.40%，co2 2.60%，h2o 1.30%， ch4 2.60%，c2h6 0.39%，c2h4 63.65%，c3h6 21.96%，c3h8 0.27%，c4h8 2.60%，c5h12 0.23%，由于要得到聚合級(jí)的乙烯和聚合級(jí)的丙烯的條件比較苛刻，所以必須除去混合氣中的co2和h2o。本工段的主要設(shè)計(jì)目的是除去co2和h2o，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)及資料，設(shè)計(jì)了年處理80萬(wàn)噸粗甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段的工藝流程并借助cad技術(shù)繪制了該工藝的管道及儀表流程圖和設(shè)備布置圖。最后借助現(xiàn)代化工

5、模擬軟件aspen plus對(duì)該工藝流程進(jìn)行了物料衡算，能量衡算，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)及操作溫度,壓力和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工藝管道的尺寸和材質(zhì)進(jìn)行了選擇。關(guān)鍵詞：低碳烯烴，甲醇，物料衡算，能量衡算the annual handling capacity of 800000 tons of crude methanol to olefins pretreatment process designabstract: the curriculum design task for the annual processing capacity of 800000 tons of methanol to olefins

6、 pretreatment process design, this section includes absorption, analysis, compression, drying and other steps, the basic steps are combined into and treatment process. the reaction product from the reaction section of the mole fraction consisting of the following: h2 4.40%, co2 2.60%, h2o 1.30%, ch4

7、 2.60%, c2h6 0.39%, c2h4 63.65%, c3h6 21.96%, c3h8 0.27%, c4h8 2.60%, c5h12 0.23%, due to be aggregated ethylene and propylene polymerization grade relatively harsh conditions, so we must remove the mixture of co2 and h2o. this section is designed primarily to remove co2 and h2o, this section is des

8、igned primarily to remove co2 and h2o, through access to relevant documents and materials, design year of processing 800000 tons of crude methanol to olefins pretreatment process flow and with the aid of the cad technology draws the process piping and instrument diagram and material selection. final

9、ly, with the help of modern chemical engineering simulation software aspen the plus to process the material balance, energy balance, and according to the design and the operation temperature, pressure and related standards of process piping dimensions and material selection.keyword：low carbon olefin

10、, methanol, material balance, energy balance第1章 總論1.1 概述1.1.1產(chǎn)品介紹低碳烯1烴通常是指碳原子數(shù)小于等于4的烯烴如乙烯、丙烯及丁烯等。低碳烯烴是石油化工的重要原料。乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、環(huán)氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等乙烯用量最大的是生產(chǎn)聚乙烯(pe),約占乙烯耗量的45%。丙烯用量最大的是生產(chǎn)聚丙烯，另外丙烯可制丙烯腈、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂類(lèi)以及制環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)氧氯丙烷和合成甘油等。正丁烯主要用于制造丁二烯,其

11、次用于制造甲基酮、乙基酮、仲丁醇、環(huán)氧丁烷及丁烯聚合物和共聚物。異丁烯主要用于制造丁基橡膠、聚異丁烯橡膠及各種塑料。1.1.2預(yù)處理的意義甲醇制低碳碳烯烴的產(chǎn)品中含有co2酸性氣體，酸性氣體對(duì)烴類(lèi)分離裝置會(huì)有很大的危害，對(duì)于混合氣分離裝置而言，co2在低溫下已結(jié)成干冰，造成分離系統(tǒng)設(shè)備和管道堵塞，對(duì)于下游產(chǎn)品加工裝置而言，當(dāng)氫氣、乙烯、丙烯產(chǎn)品中酸性氣體含量不合格時(shí)，可是下游加工裝置的聚合過(guò)程或催化反應(yīng)過(guò)程中的催化劑中毒，也可能?chē)?yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此必須將混合氣中的酸性氣體co2脫除干凈。甲醇制低碳烯烴過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水，為避免水在低溫分離系統(tǒng)中結(jié)冰或形成水合物，堵塞管道和設(shè)備，另外，水在加壓和低

12、溫條件下，可與烴類(lèi)生成白色結(jié)晶狀態(tài)的水合物，這些水合物也會(huì)在設(shè)備和管道內(nèi)積累造成堵塞現(xiàn)象，因此需要對(duì)混合氣進(jìn)行脫水處理以保證低碳烯烴生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行，并保證產(chǎn)品乙烯和丙烯中的水達(dá)到規(guī)定值，為避免低溫系統(tǒng)凍堵，因而需要進(jìn)行干燥脫水處理，通常要求將裂解氣中水含量托處置1ppm以下，相應(yīng)，進(jìn)入低溫分離系統(tǒng)的裂解氣露點(diǎn)在-70以下。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院下達(dá)的關(guān)于化工過(guò)程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和化工廠國(guó)家設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以及學(xué)校對(duì)本課程的要求，確定設(shè)計(jì)題目是：年處理80萬(wàn)噸粗甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段設(shè)計(jì)。同時(shí)，查閱了大量的中外文資料，本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵設(shè)備是填料吸收塔，因此，依據(jù)化學(xué)化工物

13、性數(shù)據(jù)手冊(cè)中國(guó)石化出版的化工計(jì)算手冊(cè)，氣液物性估算手冊(cè)對(duì)各個(gè)組分的物性進(jìn)行估算，為化工設(shè)計(jì)計(jì)算部分提供依據(jù)。利用網(wǎng)絡(luò)資源，了解到國(guó)內(nèi)外吸收co2技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)自己的思考和總結(jié)作為出設(shè)計(jì)依據(jù)。除此之外，設(shè)計(jì)也要符合以下依據(jù)：(1) 產(chǎn)品的技術(shù)要求。(2) 安全要求：在化工生產(chǎn)中大量的物質(zhì)都具有易燃易爆有毒的性質(zhì)，所以在設(shè)計(jì)上一定要考量到安全問(wèn)題，保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行和操作人員的人身安全。(3) 經(jīng)濟(jì)要求：從社會(huì)效益出發(fā)，保證經(jīng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)有競(jìng)爭(zhēng)力，需要經(jīng)濟(jì)的使用物力、人力，節(jié)省開(kāi)支。(4) 建筑單位提供的主要原料及公用工程供應(yīng)條件的供應(yīng)報(bào)告，主要原料、燃料、運(yùn)輸及銷(xiāo)售方面的有關(guān)文件。

14、(5) 三廢要求：化工生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生三廢“廢氣、廢液、廢渣”根據(jù)國(guó)家及環(huán)保要求，要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的三廢進(jìn)行合理的處理，以達(dá)到節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境的要求。1.3 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度1.3.1 設(shè)計(jì)規(guī)模年處理80萬(wàn)噸粗甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段設(shè)計(jì)，裝置采用一條線連續(xù)運(yùn)行，主要對(duì)對(duì)低碳烯烴混合物中的二氧化碳及水進(jìn)行處理，以便于對(duì)后續(xù)分離。1.3.2 生產(chǎn)制度本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)填料塔2關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)，在正常生產(chǎn)中，填料塔塔頂、塔底溫度控制，各個(gè)設(shè)備的壓力、溫度，塔頂回流比、流量及液位等工藝參數(shù)等，都是重要的影響因素。烴類(lèi)物質(zhì)屬于易燃易爆化學(xué)物質(zhì)，因此，在操作過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要保證各個(gè)

15、工藝參數(shù)在生產(chǎn)操作過(guò)程中穩(wěn)定運(yùn)行。在公用工程方面，應(yīng)選用合適的飽和蒸汽，該設(shè)計(jì)選用184，1.1mpa的飽和蒸汽進(jìn)料，通過(guò)控制蒸汽用量來(lái)調(diào)節(jié)穩(wěn)定塔底溫度，從而達(dá)到分離效果?？傊?，對(duì)各個(gè)工藝參數(shù)的控制嚴(yán)格執(zhí)行崗位的工藝操作指南，保證產(chǎn)各塔正常生產(chǎn)。負(fù)責(zé)本崗位的開(kāi)、停車(chē)及事故處理3，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求，加強(qiáng)巡回檢查力度，并做好本崗位的交接班和原始數(shù)據(jù)記錄，保證整個(gè)裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)要求員工要樹(shù)立“安全第一”的思想，自覺(jué)接受安全教育，學(xué)習(xí)安全知識(shí)，保證生產(chǎn)的安全性。生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，避免各類(lèi)事故發(fā)生。生產(chǎn)崗位員工必須按規(guī)定穿戴勞動(dòng)保護(hù)用品。車(chē)間安全員工要切實(shí)履行職責(zé)，隨時(shí)檢查安全生產(chǎn)

16、制度，落實(shí)情況，制止違章操作和冒險(xiǎn)作業(yè)。1.4 原料與產(chǎn)品規(guī)格1.4.1 原料規(guī)格表1-1 原料規(guī)格表序號(hào)物質(zhì)名稱(chēng)摩爾流量kmol/hr摩爾分?jǐn)?shù)1h251.670.0372co230.710.0253h2o15.870.0284ch430.140.0255c2h64.540.00346c2h4752.410.547c3h6259.730.228c3h83.180.00359c4h8230.710.00710c5h122.770.00411.4.2 產(chǎn)品規(guī)格表1-2 產(chǎn)品規(guī)格表序號(hào)物質(zhì)名稱(chēng)摩爾流量kmol/hr摩爾分?jǐn)?shù)1h251.670.0452ch430.140.0273c2h64.540.0

17、034c2h4752.410.5615c3h6259.730.1956c3h83.180.00367c4h8230.710.0068c5h122.770.0045第2章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 工藝原理2.1.1吸收工藝原理是混合氣體與適當(dāng)?shù)囊后w接觸，氣體中的一個(gè)或幾個(gè)組分便溶解于液體內(nèi)而形成溶液，于是原混合氣體的組分得以分離。這種利用溶解度不同而分離氣體混合物的操作成為吸收，根據(jù)吸收過(guò)程中，溶質(zhì)與溶劑之間是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將吸收分為物理吸收和化學(xué)吸收，本工藝采用mdea與co2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而除去co2，故本工藝采用化學(xué)吸收。2.1.2解析原理解吸是吸收的逆過(guò)程。吸收時(shí)需要高壓和低溫，而在解吸時(shí)就

18、應(yīng)是低壓和高溫，有關(guān)吸收的基本原理也適用于解吸，只是在解析過(guò)程中，氨，二氧化碳組分在液相中濃度大于氣相成平衡的濃度，所以能過(guò)從也想進(jìn)入氣相 。離平衡越遠(yuǎn)，推動(dòng)里越大，越容易解吸。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)解吸應(yīng)設(shè)法降低解吸組分在氣相中的分壓，或者提高液相的平衡分壓。常用的方法是：(1)使溶液加熱汽化法：該法的實(shí)質(zhì)是提高溫度，增加組分在液面上的平衡分壓；溫度升高以后，氣體在液體中的溶解度下降，使組分被解吸出來(lái)。例如在第四章“未反應(yīng)物的分離“所討論的一分塔、二分塔實(shí)質(zhì)上就是用這種方法使氨和二氧化碳解吸出來(lái)。(2)通入惰性氣體法：將惰性氣體通入解吸設(shè)備中，由于惰性氣體中不含有吸收組分，也就是組分在氣相中

19、的分壓小于液面上的平衡分壓，因而溶液一經(jīng)與惰洗器接觸，溶液中的組分就可以被解吸出來(lái)。尿素生產(chǎn)中解吸塔就是用水蒸氣作為惰性氣體，使溶液中的氨和二氧化碳解吸出來(lái)的。(3)減壓解吸法是基于氣體的溶解度隨著壓力降低而降低的原理本工藝采用溶液氣化解析。2.2 工藝路線選擇2.2.1 物理吸收法包括psa 法和tsa 法。psa 法是利用吸收量隨壓力變化而使co2分離的變壓吸附法，其中包含吸收co2的古老方法- 加壓水洗法；tsa 法是利用吸收量隨溫度變化而使氣體分離的變溫吸附法。二者又合稱(chēng)法。于這種方法誤差較大，現(xiàn)多已不采用。(1) 膜吸收法:包括氣體分離膜技術(shù)和氣體吸收膜技術(shù)。氣體分離膜技術(shù)是基于氣體

20、在膜中溶解和擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)的，分離過(guò)程的動(dòng)力是兩側(cè)氣體分壓力差，但效果不佳，耗能過(guò)大。氣體吸收膜技術(shù)是綜合了膜分離技術(shù)（設(shè)備緊湊）和胺液吸收技術(shù)（高選擇技術(shù)）的膜分離技術(shù)。混合氣體沿膜的一側(cè)流入，待分離組分（如co2）通過(guò)充滿在膜的微孔中的氣體向另一側(cè)擴(kuò)散時(shí)，被吸收液吸收，此法效果較好，但成本較高。葉向群等人以醇胺類(lèi)水溶液為吸收劑，進(jìn)行了中空纖維膜基吸收法脫除空氣中co2的研究，對(duì)此法進(jìn)行了一定改進(jìn)。(2)空氣分離/ 排氣循環(huán)法:又稱(chēng)o2 / co2燃燒法是美國(guó)anl 開(kāi)發(fā)的一種從鍋爐排氣中回收co2的新方法。該法用從空氣分離獲得的o2和一部分鍋爐排氣循環(huán)氣構(gòu)成的混合天然氣體，代替空氣作為燃料燃燒

21、時(shí)的氧化劑，以提高燃料排氣時(shí)co2的濃度。此法節(jié)約能耗，但吸收效果一般。2.2.2化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法是利用二氧化碳和吸收液之間的化學(xué)反應(yīng)將二氧化碳從排氣中分離出來(lái)的方法。最初，一些學(xué)者在用氨水9、熱鉀堿溶液10 11吸收二氧化碳作了許多工作，對(duì)于純氨水吸收二氧化碳的速度、低碳化度熱堿和有機(jī)胺催化熱堿吸收二氧化碳的速度的近似解、胺類(lèi)活化熱鉀堿脫碳溶液氣- 液平衡都作了深入研究。在上述研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)利用有機(jī)胺作co2的吸收劑，效果較好。(1)熱鉀堿法：此法包括一個(gè)在加壓下的吸收階段和一個(gè)常壓下再生階段，吸收溫度等于或接近再生溫度。采用冷的支路，特別具有支路的兩段再生流程可以得到高的再生效率，

22、從而使凈化尾氣中的co2分壓很低。(2)苯菲爾法：是在熱鉀堿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，用此法可以有效地把co2脫除到1% 2%。“改良苯菲爾法”是在碳酸鉀溶液中加入活化劑，以提高co2的吸收速率并降低溶液表面co2的平衡能力。(3)有機(jī)胺吸收法：有機(jī)胺法工藝出現(xiàn)于30 年代，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后成為工業(yè)凈化的主要方法之一，是以胺類(lèi)化合物吸收co2的方法，與其它方法相比具有吸收量大、吸收效果好、成本低、洗滌劑可循環(huán)使用并能回收到高純產(chǎn)品的特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。學(xué)者們還提出了“ 鐵肥”有助于吸收二氧化碳；高溫下鋯酸鋰吸收二氧化碳；石膏氨水懸浮液吸收二氧化碳等思路，但目前研究最多、最廣泛的還是胺吸收法。綜合比較

23、本工藝選擇工業(yè)利用成熟的胺吸收法4，采用mdea溶液吸收co2。2.3 工藝流程簡(jiǎn)述全工段流程圖如下：mdea溶液(t=20，p=1.013br，組成：水65% mdea 35%)輸送至吸收塔t0202塔頂與從塔底進(jìn)入的混合氣(t=20，p=1.8br)逆向接觸，除去co2后的混合氣體(t=27.3，)，經(jīng)壓縮機(jī)c0201壓縮(t=93，p=3br)進(jìn)入干燥塔t0204，干燥塔采用al2o33a型分子篩吸收水蒸氣，由于干燥塔需要輪流更換所以采用一開(kāi)一備雙塔操作；吸收塔底富液(t=24，p=1.3br)經(jīng)泵p0202輸送至換熱器(t=80，p=2.2br)，解析塔底貧液經(jīng)泵p0203輸送至換熱器

24、e0201與富液換熱后返回吸收塔，換熱后的富液進(jìn)入解析塔。解析塔塔頂(t=101，p=1.013br)，塔底(t=108，p=1.04br)。圖2-1預(yù)處理工段流程圖2.4工藝參數(shù)本工段所有物性參數(shù)如下：表2-1各物質(zhì)物性參數(shù)序號(hào)物質(zhì)名稱(chēng)20熱容/kj/(kgk)摩爾分?jǐn)?shù)1h214.50.0442co20.80.0253h2o1.80.0284ch42.280.0255c2h61.840.00346c2h41.70.647c3h62.110.228c3h81.60.00359c4h82.00.00710c5h121.690.00412.5 物料衡算1.吸收塔mdea混合氣吸收塔氣體富液1. 而

25、 則將 代入 則 解得 解析塔co2貧液富液2.解析塔設(shè)解析后mdea溶液中c02為1mol則解得y=0.87即塔頂排出的氣體中c02占87%干燥塔干燥氣氣體3.干燥塔進(jìn)入干燥塔的混合氣體摩爾流量為 1182-20=1150kmol/h設(shè)溫度為20，相對(duì)濕度為=60%的新鮮空氣為介質(zhì)，空氣在預(yù)熱器中有20-90度 離開(kāi)干燥器時(shí)為45度，濕度為0.022kg 絶干氣 物料進(jìn)入干燥器和離開(kāi)干燥器的溫度分別為20度 90度則濕物料質(zhì)量流量 g1=16235kg/h干基含水量絶干料設(shè)絕干料物料衡算 lh1+gx1=lh2+gh2 則w=l(h2-h1)=g(x1-x2)而g=16235-0.029則蒸

26、發(fā)量絕干空氣消耗量查化工原理書(shū)圖5-2 則h1=h0=0.009kg/kg絕干氣則則新鮮空氣消耗量q入吸收塔hq出2.6 熱量衡算1.吸收塔混合氣體的平均比熱容為cpm則質(zhì)量流量w則吸收劑mdea aq的平均比熱容質(zhì)量流量為31000kg/h設(shè)吸收液溫度升高4c 則由化學(xué)吸收過(guò)程焓變（根據(jù)物性手冊(cè)查及計(jì)算斷鍵，成鍵過(guò)程的能量變化求得）則 解得q入解收塔hq出即化學(xué)吸收后，混合氣溫度變?yōu)?，升? 解析塔設(shè)再沸 需提供的熱量為q 則則即再沸器需提供的熱量為換熱器 則有 解得qp干燥qdq即換熱器所需水蒸氣的質(zhì)量流量為。3 干燥塔預(yù)熱器消耗熱量qp=l(i1-io)io查化工原理書(shū)5-3 則io=4

27、3kj/kg絕干氣 i1=115kj/kg絕干氣則干燥系統(tǒng)消耗的中熱量為q 設(shè)ql=1.23600則向干燥器補(bǔ)充的熱量 2.6 aspen plus全流程模擬2.6.1吸收塔模擬(1) 選用aspen plus中的radfrac模型，連接好各流股，選擇物性方法為elenrtl，在comment組分信息中定義電解質(zhì)溶液，其電解質(zhì)組分為mdea、co2、h2o.圖2-2 吸收塔模擬(2)輸入模塊信息,在analysis中選擇吸收。圖2-3吸收塔參數(shù)(3)模擬結(jié)果如下圖2-4 吸收塔模擬結(jié)果 2.6.2 加熱器模擬(1)吸收塔塔底富液，在進(jìn)入解析塔之前要經(jīng)過(guò)預(yù)熱5。選用heater模塊，連接好各流股

28、，物性方法為nrtl，圖2-5 加熱器模塊(2)輸入模塊信息圖2-6 加熱器參數(shù)(3)模擬結(jié)果圖2-7 加熱器模擬結(jié)果2.6.3 解析塔模擬(1)選用radfrac模型中的解析模塊連接好各流股。物性方法為elenrtl圖2-8 解析塔模塊(2) 輸入組分信息圖2-9 解析塔參數(shù)(3)模擬結(jié)果圖2-10 解析塔模擬結(jié)果2.6.4 全流程模擬各個(gè)模塊模擬結(jié)束之后連接進(jìn)行全流程模擬，模擬如下圖：圖2-11 全流程模擬圖第3章 自動(dòng)控制3.1 主要控制原理3.1.1 plc的基本工作原理plc的cpu采用分時(shí)操作的原理，其工作方式是一個(gè)不斷循環(huán)的順序掃描過(guò)程。plc的整個(gè)掃描過(guò)程可以概括地歸納為上電初

29、始化、一般處理掃描、數(shù)據(jù)i/o操作、用戶(hù)程序的掃描和外設(shè)端口服務(wù)五個(gè)階段。每一次掃描所用的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)工作周期或掃描周期，plc的掃描周期與plc的硬件特性和用戶(hù)程序的長(zhǎng)短有關(guān)，典型值一般為幾十毫秒。3.1.2 dcs（集散控制系統(tǒng)）的基本工作原理集散控制系統(tǒng)dcs6是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)的主要特征是它的集中管理和分散控制。它采用危險(xiǎn)分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)也為正在發(fā)展的先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)提供了必要的工具和手段。目前，dcs在電力、冶金、石油、化工、制藥等各種領(lǐng)域

30、都得到了極其廣泛的應(yīng)用。3.2儀表控制3.1.1 流量控制流量主要主要是針對(duì)泵出口及回流液的流量來(lái)設(shè)置的，在泵出口處安裝流量調(diào)節(jié)閥，當(dāng)流量發(fā)生變化時(shí)流量傳感器將調(diào)解信息傳遞給流量調(diào)節(jié)閥，流量調(diào)節(jié)閥改變其開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)流量3.1.2 液位控制回流罐液位一般與采出流量相關(guān)聯(lián)，另外回流量的改變會(huì)對(duì)回流罐的液位產(chǎn)生影響?？赏ㄟ^(guò)提高回流量和采出流量的方式來(lái)降低回流罐液位，反之亦然。通過(guò)雙法蘭液位計(jì)對(duì)罐內(nèi)液位的測(cè)量，并傳送到dcs系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)液位和調(diào)節(jié)閥的串級(jí)調(diào)解，可以自動(dòng)的對(duì)回流罐液位進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.1.3壓力控制回流罐壓力與塔頂壓力采用連鎖控制，若塔頂壓力過(guò)低，則打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行補(bǔ)壓。如塔壓過(guò)高，則

31、關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)閥，使回流罐壓力保持穩(wěn)定。另外，回流罐壓力超高，可打開(kāi)放空閥向火炬排放7。通過(guò)壓力變送器對(duì)罐內(nèi)壓力的測(cè)量，并把所測(cè)量的數(shù)據(jù)傳送到dcs系統(tǒng)中，在處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí)，經(jīng)過(guò)與調(diào)節(jié)閥串級(jí)調(diào)節(jié)，自動(dòng)的對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)；在處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以人為的對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制罐內(nèi)壓力。3.1.4塔底頂溫度控制一種是通過(guò)對(duì)空冷后溫度的設(shè)定，并處于自動(dòng)狀態(tài)，空冷風(fēng)機(jī)通過(guò)變頻調(diào)解自動(dòng)的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而把溫度控制在所設(shè)定的溫度值。另一種是通過(guò)主控室對(duì)回流調(diào)節(jié)閥閥位的控制來(lái)增減回流流量，從而進(jìn)一步控制塔頂溫度。3.1.4溫度控制塔底溫度升高，則會(huì)造成塔壓升高，或使塔頂攜帶重組分，

32、從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格；塔底溫度過(guò)低，則輕組分不能完全蒸到塔頂，通過(guò)塔底進(jìn)入下塔，影響下塔的平穩(wěn)操作及其產(chǎn)品質(zhì)量。塔底溫度是精餾操作中的關(guān)鍵因素，是全塔的能量來(lái)源，是熱平衡的支持。因此，只有塔底溫度保持穩(wěn)定，其它各參數(shù)才有可能保持穩(wěn)定。由熱電阻、流量計(jì)采集來(lái)的溫度和流量信號(hào)，反饋到系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)串級(jí)調(diào)解控制調(diào)節(jié)閥的閥位開(kāi)度，從而控制塔底物料的溫度。3.3自動(dòng)控制圖圖例根據(jù)以上溫度、壓力、液位、流量的的控制原理對(duì)全工段進(jìn)行自動(dòng)控制，截取部分自動(dòng)控制圖如下：圖3-1 部分設(shè)備自動(dòng)控制圖第4章 安全與環(huán)境保護(hù)4.1 安全生產(chǎn)規(guī)制4.1.1 生產(chǎn)安全與防護(hù)本裝置主要原料和產(chǎn)品是可燃性氣體，因此要做到防火防

33、爆安全1. 可燃性氣體：閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過(guò)程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備8。2.有腐蝕性的mdea溶液：系統(tǒng)操作，加強(qiáng)通風(fēng)，操作人員須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，建議操作人員穿戴工作服，佩戴塑膠手套遠(yuǎn)火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁接觸強(qiáng)氧化劑，搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝容器損壞，配備相應(yīng)的消防器材

34、，空氣中濃度超標(biāo)，建議戴過(guò)濾式防毒面具，緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，急處理設(shè)備或倒空的容器可能殘留有害物9。4.1.2 安全操作規(guī)程(1) 制定操作規(guī)程在裝置投產(chǎn)前，為確保開(kāi)車(chē)和正常生產(chǎn)的順利進(jìn)行，必須制定一套完整的科學(xué)的符合工藝特點(diǎn)和操作要求的工藝規(guī)程及崗位操作法，明確工藝技術(shù)和操作方法，供操作人員學(xué)習(xí)和使用。(2) 建立安全技術(shù)規(guī)程樹(shù)立“安全第一”思想，熟悉和掌握安全技術(shù)，是減少甚至避免事故的前提。(3) 實(shí)行操作人員上崗制度為了保證生產(chǎn)操作人員具有獨(dú)立操作和處理事故的能力，確保生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，防止不必要的事故發(fā)生，在操作人員上崗前必須進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)。4.1.3 安全保護(hù)裝置烯烴屬于易燃易爆化學(xué)品，生產(chǎn)中應(yīng)采用先進(jìn)的工藝技術(shù)、可靠的設(shè)備和儀表10，并配備必要的安全保護(hù)裝置，這是安全生產(chǎn)的有力保障。除了以上保護(hù)裝置外，全車(chē)間設(shè)有警鈴，以便發(fā)生事故時(shí)，及時(shí)通知全車(chē)間人員，使大家處于緊急準(zhǔn)備狀態(tài)。設(shè)備在正常操作過(guò)程中，應(yīng)遵循以下原則：(1) 各設(shè)備在使用中，應(yīng)注意其濃度、