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第一章 化工装置仿真基础知识 1

第一节 概述 1

第二节 装置仿真培训系统学员站的使用方法 3

一、仿真培训软件的启动 3

二、学员操作站的操作方法 3

三、操作质量评分系统的操作——软件功能概述及软件使用说明 4

第二章 合成氨装置仿真 6

第一节 氨合成的基本原理 6

一、氨合成反应的化学平衡 6

二、氨合成反应的热效应 7

第二节 氨合成催化剂 7

一、化学组成和结构 7

二、催化剂的还原和使用 8

第三节 工艺条件的选择 9

第四节 工艺流程 10

一、氨的分离方法 10

二、氨合成回路流程 11

三、弛放气回收 13

四、氨合成塔 13

五、反应热的回收利用 15

第五节 合成冷冻单元操作指南 16

一、合成系统操作原则 16

二、系统加量操作 16

三、控制项目 17

第六节 氨合成工段仿真系统 22

一、合成系统工艺流程简述 22

二、冷冻系统工艺流程简述 22

三、工艺仿真范围 23

四、控制回路一览表 23

五、装置冷态开工过程 24

六、正常操作规程 25

七、装置正常停工过程 26

八、事故列表 26

九、自动保护系统 27

十、合成氨装置仿真图 28

习题与答案 33

第三章 甲醇装置仿真 39

第一节 概述 39

第二节 合成工段介绍 40

一、概述 40

二、工艺路线及合成机理 41

三、主要工艺控制指标 43

第三节 岗位操作 45

一、开车准备 45

二、冷态开车 46

三、正常停车 47

四、紧急停车 48

五、事故列表 49

习题与答案 54

第四章 乙烯裂解装置仿真 56

第一节 乙烯的生产方法 56

一、管式炉裂解技术 56

二、催化裂解技术 56

三、合成气制乙烯（MTO） 57

第二节 石油烃热裂解的原料 57

一、裂解原料来源和种类 57

二、合理选择裂解原料 57

第三节 石油烃热裂解的生产原理 58

一、烃类裂解的一次反应 58

二、烃类裂解的二次反应 59

第四节 石油烃热裂解的操作条件 60

一、裂解温度 60

二、停留时间 61

三、裂解压力 61

第五节 石油烃热裂解的工艺简介 63

一、管式炉的基本结构和炉型 63

二、裂解气急冷 64

三、裂解炉和急冷锅炉的结焦与清焦 65

第六节 乙烯裂解装置仿真操作 66

一、工艺流程简介 66

二、设备列表 67

三、仪表列表 67

四、操作参数 69

五、联锁逻辑图 70

六、复杂控制说明 71

七、重点设备的操作 72

八、操作规程 72

九、仿DCS操作组画面 84

十、乙烯装置裂解单元仿真PI＆D图 84

习题与答案 89

第五章 丙烯压缩装置仿真 94

第一节 裂解气的组成及分离方法 94

一、裂解气的组成及分离要求 94

二、裂解气分离方法简介 95

第二节 压缩与制冷 95

一、裂解气的压缩 95

二、制冷 96

第三节 丙烯压缩制冷单元 100

一、工艺流程简介 100

二、设备列表 101

三、仪表列表 102

四、操作参数 104

五、联锁系统 104

六、操作规程 105

七、仿DCS系统操作画面 110

八、压缩机升速曲线 111

九、乙烯装置压缩单元仿真PI＆D图 112

习题与答案 120

第六章 乙烯分离装置仿真 123

第一节 气体净化 123

一、酸性气体的脱除 123

二、脱水 123

三、脱炔 124

四、脱一氧化碳（甲烷化） 126

第二节 裂解气深冷分离 126

一、深冷分离流程 126

二、脱甲烷塔 128

三、乙烯的精馏 129

四、丙烯的精馏 130

第三节 乙烯分离装置仿真操作 131

一、工艺流程简介 131

二、设备列表 132

三、仪表列表 132

四、操作参数 135

五、复杂控制说明 136

六、联锁系统 138

七、操作规程 138

八、仿DCS系统操作画面 146

九、乙烯分离单元仿真PI＆D图 147

习题与答案 151

第七章 乙酸生产工艺 155

第一节 概述 155

第二节 乙酸典型生产工艺 155

第三节 乙醛氧化法制备乙酸装置仿真 157

一、装置流程简述 157

二、氧化系统流程简述 158

三、工艺技术指标 158

四、工艺仿真画面 159

五、操作规程 162

习题与答案 167

第八章 聚丙烯装置仿真 169

第一节 概述 169

第二节 聚丙烯典型生产工艺 170

一、浆液法聚合工艺 170

二、溶液法聚合工艺 170

三、本体法聚合工艺 170

四、本体法-气相法组合工艺 173

五、气相法工艺 173

六、工艺技术比较 176

七、原料及公用工程 177

八、聚丙烯生产的工艺过程 178

九、安全 179

第三节 聚丙烯装置仿真 180

一、工艺流程简述 180

二、工艺设备 180

三、工艺仿真流程图 181

四、正常工况下工艺参数 187

五、操作规程 187

习题与答案 193

第九章 原油常减压装置仿真 196

第一节 概述 196

一、原油的组成 196

二、我国原油的类型 196

三、原油蒸馏的基本原理及特点 197

第二节 原油常减压蒸馏 198

第三节 工艺流程 200

一、三段汽化原油蒸馏工艺流程的特点 201

二、初馏塔的作用 202

三、蒸馏设备的腐蚀及防腐措施 202

第四节 油品质量指标简介 204

第五节 常减压装置仿真操作 205

一、工艺流程简述 206

二、主要设备工艺控制指标 207

三、装置冷态开工过程 208

四、装置正常停工过程 214

五、紧急停车 215

六、事故列表 216

七、原油常减压装置现场及DCS图 217

习题与答案 230

第十章 催化重整装置仿真 236

第一节 概述 236

一、催化重整在石油加工中的地位 236

二、催化重整发展简介 236

三、催化重整原则流程 237

第二节 催化重整反应 237

第三节 催化重整催化剂 239

一、催化重整催化剂类型及组成 239

二、催化重整催化剂使用 240

第四节 催化重整原料选择及处理 244

一、原料的选择 244

二、重整原料的预处理 245

第五节 催化重整工艺流程 246

一、固定床半再生式重整工艺流程 246

二、连续再生式重整工艺流程 247

三、重整反应的主要操作参数 247

第六节 芳烃抽提和精馏 250

一、重整芳烃的抽提过程 250

二、芳烃精馏 251

第七节 催化重整装置仿真 252

一、工艺流程简介 252

二、复杂控制说明 257

三、联锁逻辑 257

四、操作规程 258

五、仿DCS系统操作画面 261

习题与答案 272

第十一章 化工设备使用与维护 275

第一节 管道及阀门的使用与维修 276

一、管道 277

二、阀门 281

第二节 泵的使用及维护 290

第三节 塔设备的使用与维护 291

一、塔的种类 291

二、塔设备运行时期的巡回检查内容及方法 291

三、塔设备常见问题的分析与处理 292

第四节 换热器的保养和维护 294

一、启动 294

二、停车 294

三、运行和维护 294

四、换热器的维护检修要点 294

第五节 反应器的使用与维护 296

一、反应器保温应注意的几个问题 297

二、管式反应器的日常维护要点 298

三、釜式反应器的维护 298

四、搪玻璃反应釜维护 299

第十二章 自动化仪表基础知识 300

第一节 自动化介绍 300

一、自动化概念 300

二、自动化系统的控制规律 304

第二节 仪表基本知识 309

一、仪表的类别 309

二、仪表的位号表示 311

第三节 自动控制系统及应用 312

一、简单控制方案的实现 312

二、典型控制系统 318

第四节 化工阀门 324

一、阀门的种类 324

二、调节机构介绍 324

三、执行机构介绍 325

四、控制阀开关形式的选择与流量特性 326

第五节 集散控制系统 329

一、DCS系统的构成 330

二、控制站及其与现场的连接 331

三、操作站及其功能 332

四、DCS体系 333

参考文献 335