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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