化工技能大赛仿真操作考试方案

1、化工技能大赛化工仿真操作考试方案一、仿真系统的新特色东方仿真公司结合前两届大赛的经验，加之接受大赛组委会的意见，针对此届大赛东方公司提出了新的产品方案，与以前采用的产品相比较，主要有以下几个方面的改进：Ø 平台的更新Ø 内容的扩展Ø 功能的提升1.产品平台的更新： 与前两届大赛不同的是此次采用PISP.NET平台。PISP.NET平台是我公司在2006年正式推出的开放式、自由式、集中管理式的网络学习平台。与PISP2000平台比较，PISP.NET平台性能更加稳定。其突出特点如下：2.产品内容的扩展：2.1增加培训内容，可以更灵活地设置更多事故。2.2修改操作界面

2、，继续沿用2006大赛风格。3.产品功能的提升： 此次在产品功能提升上（满足技能大赛的要求）我们做了大量的工作，主要表现在以下几个方面： 3.1：教师站增加了自定义下发事故或临时扰动的功能,模拟实际中的稳定生产。 3.2：教师站增加下发考卷屏蔽事故名称功能。 3.3：学员站评分文件进行了修改,减少漏洞。 3.4：学员操作站增加情景考题并增加相关评分内容。 3.5：实现多人团队模式联合操作,并统一评分。二、东方仿真公司推荐仿真考试组题方案1.单元组合方案：东方公司根据大赛组委会的意见，考虑到各单元的操作难度，推荐选择以下六个单元作为仿真考试范围：精馏、吸收解吸、CO2四段压缩机、固定床反应器、间

3、歇釡反应器、流化床反应器，具体组卷方案如下：A卷：精馏、固定床；B卷：吸收解吸、间歇釡；C卷：CO2四段压缩机、流化床反应器。 比赛时各学校将临时从A、B、C三套试卷中抽取一套考试。2.考题设置方案：第一部分内容：开车；第二部分内容：事故处理（将屏蔽事故名称）；第三部分内容：正常工况维持，由教师站下发扰动，考察学员判断及控制能力； 三、仿真考试单元简介精馏单元工艺简介精馏是化工生产中应用最为广泛的传质分离操作，原料混合液在精馏塔中通过多次的质量传递和热量传递从而轻重组分的分离，一般有板式塔和填料塔之分，本单元选用的是板式塔。包括精馏塔、冷凝器、再沸器、回流罐以及泵等设备。本流程是利用精馏方法，

4、在脱丁烷塔中将丁烷从脱丙烷塔釜混合物中分离出来。精馏是将液体混合物部分气化，利用其中各组分相对挥发度的不同，通过液相和气相间的质量传递来实现对混合物分离。本装置中将脱丙烷塔釜混合物部分气化，由于丁烷的沸点较低，即其挥发度较高，故丁烷易于从液相中气化出来，再将气化的蒸汽冷凝，可得到丁烷组成高于原料的混合物，经过多次气化冷凝，即可达到分离混合物中丁烷的目的。 流程说明：原料为67.8脱丙烷塔的釜液(主要有C4、C5、C6、C7等)，由脱丁烷塔(DA-405)的第16块板进料(全塔共32块板)。脱丁烷塔塔釜液（主要为C5以上馏分）一部分作为产品采出，一部分经再沸器(EA-418A、B)部分汽化为蒸汽

5、从塔底上升。再沸器采用低压蒸汽加热。塔顶的上升蒸汽（C4馏分和少量C5馏分）经塔顶冷凝器（EA-419）全部冷凝成液体，该冷凝液靠位差流入回流罐（FA-408），塔顶压力PC102采用分程控制，冷凝器以冷却水为载热体，回流罐中的液体一部分作为塔顶产品送下一工序，另一部分液体由回流泵(GA-412A、B)送回塔顶做为回流。培训项目：冷态开车、正常停车、 加热蒸气压力过高、 加热蒸气压力过低、 冷凝水中断、 停电、 回流泵GA412故障、回流量调节阀FV104阀卡、停蒸汽、 塔釜出料调节阀卡、再沸器严重结垢、仪表风停、进料压力突然增大、再沸器积水、回流罐液位超高、塔釜轻组分含量偏高、 原料液进料调

6、节阀卡。 CO2压缩机单元简介压缩机是化工流体输送的主要设备之一，在化学化工行业有着相当广泛的应用。其驱动力分为电机驱动和透平驱动，本单元采用透平驱动。CO2压缩机单元是将合成氨装置的原料气CO2经本单元压缩做工后送往下一工段尿素合成工段，采用的是以汽轮机驱动的四级离心压缩机。其机组主要由压缩机主机、驱动机、润滑油系统、控制油系统和防喘振装置组成。 流程说明： 来自合成氨装置的原料气CO2，进入CO2压缩机一段分离器V-111，在此分离掉CO2气相中夹带的液滴后进入CO2压缩机的一段入口，经过一段压缩后，进入一段冷却器E-119再进入一段分离器V-119中分离掉液滴后进入二段进行压缩，然后进入

7、二段冷却器并经二段分离器V-120分离掉液滴后进入三段，CO2经三段压缩后进入三段冷却器E-121中冷却。冷却后的CO2进入四段压缩后压力升到15.5Mpa(A)，进入尿素高压合成系统。 主要培训项目：冷态开车、正常停车、辅助油泵自动启动、 控制油压偏低、 压缩机发生喘振、 压缩机因喘振跳停、 压缩机四段出口压力偏低，打气量偏小、 压缩机三段冷却器出口温度过低、停车试验、辅助油泵自启动试验、低油压联锁试验。固定床反应器单元简介固定床反应器在化工、精细化工、生物化工生产过程中都有很广泛的应用，是一种理想的平推流反应器，在这种反应器中，反应物返混程度很小，是典型的气相均相催化反应采用的反应设备，如

8、催化加氢脱氢反应器，也可以用于气固相非催化反应设备，如煤气干法脱硫反应器等等。本单元采用催化加氢脱乙炔的工艺，乙炔是通过等温加氢反应器除掉的,反应器温度由壳侧中冷剂温度控制。主要设备有：反应器、换热器等。 工艺流程简述：反应原料分两股,一股为约-15的以C2为主的烃原料,进料量由流量控制器FIC1425控制;另一股为H2与CH4的混合气,温度约10,进料量由流量控制器FIC1427控制。FIC1425与FIC1427为比值控制,两股原料按一定比例在管线中混合后经原料气/反应气换热器(EH-423)预热,再经原料预热器(EH-424)预热到38,进入固定床反应器(ER-424A/B)。预热温度由

9、温度控制器TIC1466通过调节预热器EH-424加热蒸汽(S3)的流量来控制。ER-424A/B中的反应原料在2.523MPa、44下反应生成C2H6。当温度过高时会发生C2H4聚合生成C4H8的副反应。反应器中的热量由反应器壳侧循环的加压C4冷剂蒸发带走。C4蒸汽在水冷器EH-429中由冷却水冷凝,而C4冷剂的压力由压力控制器PIC-1426通过调节C4蒸汽冷凝回流量来控制,从而保持C4冷剂的温度。冷却介质为液态丁烷，通过丁烷蒸发带走反应器中的热量，丁烷蒸汽通过冷却水冷凝。主要培训项目：冷态开车、停车、氢气进料阀卡住、预热器EH-424阀卡住、闪蒸罐压力调节阀卡、反应器漏气、EH-429冷

10、却水停、反应器超温。间歇釡反应器单元简介间歇反应器在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。反应物在反应釜中得以充分混合，但它不同于全混流反应器，不存在着时间上的返混。间歇反应器的优点是操作灵活，易于适应不同的操作条件与不同产品品种，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产，其缺点是装料、缷料等辅助操作要耗费时间，而且产品的质量不易控制。间歇反应器一般都带有搅拌设备。本单元选用工艺过程为多硫化钠（Na2Sn）、邻硝基氯苯（C6H4CLNO2）及二硫化碳（CS2）缩合制备2巯基苯并噻唑，是橡胶制品硫化促进剂DM（2,2-二硫代苯并噻唑）的中间产品。主要设备有：间歇反应釜（带搅拌器）、计量罐

11、、 沉淀罐以及泵等设备。 工艺流程简述：来自备料工序的CS2、C6H4CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中，经计量沉淀后利用位差及离心泵压入反应釜中，釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水控制，设有分程控制TIC101（只控制冷却水），通过控制反应釜温来控制反应速度及副反应速度，来获得较高的收率及确保反应过程安全。主要培训项目：冷态开车、停车、超温（压）事故、搅拌器M1停转、冷却水阀V22、V23卡住（堵塞）、出料管堵塞、测温电阻连线故障。流化床反应器单元简介流化床反应器是一种新型反应器，是利用固体流态化技术进行气固相（催化）反应的装置。大量的固体颗粒悬浮于运动的流体从而具有类似

12、于流体的宏观性质。常用于聚合反应，生化反应器等。其特点是传质传热效率高，近似平推流等。但由于其相间交换过程的复杂性，目前许多硫化床反应器的设计仍处于经验设计阶段。本单元流化床反应器取材于HIMONT工艺本体聚合装置，用于生产高抗冲击共聚物。具有剩余活性的干均聚物（聚丙烯），在压差作用下自闪蒸罐流到该气相共聚反应器。主要设备包括：流化床反应器包括刮刀、循环压缩机、冷却器、夹套水加热器、开车加热泵、旋风分离器等。 工艺流程简述：来自乙烯汽提塔顶部的回收气相以及补充的氢气，乙烯和丙烯与从循环压缩机来的循环单体汇合，通过一个特殊设计的栅板进入反应器。聚合物从顶部进入流化床反应器，落在流化床的床层上。由

13、反应器底部出口管路上的控制阀来维持聚合物的料位。为了避免过度聚合的鳞片状产物堆积在反应器壁上，反应器内配置一转速较慢的刮刀，以使反应器壁保持干净。栅板下部夹带的聚合物细末，用一台小型旋风分离器S401除去，并送到下游的袋式过滤器中。 所有末反应的单体循环返回到循环压缩机的吸入口。 反应热用一台立式列管式换热器移出，冷却介质为脱盐水。该热交换器位于循环气体压缩机之前。主要培训项目：冷态开车、停车、泵P401停、压缩机C-401停、丙烯进料停、乙烯进料停、D301供料停。吸收解吸塔单元简介吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程，也是一种典型的化工传质分离设备。吸收过程是利用气体混合物

14、中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。典型的吸收解吸工艺包括两个部分，吸收部分和解吸部分，其传质作用正好相反。该单元以C6油为吸收剂,分离气体混合物(其中C4:25.13，CO和CO2:6.26，N2:64.58，H2:3.5，O2:0.53)中的C4组分(吸收质)。主要包括吸收塔、解吸塔、换热器、冷凝器、分离罐、回流罐、再沸器、泵等设备。 工艺流程简述：从界区外来的富气从底部进入吸收塔T-101。界区外来的纯C6油吸收剂贮存于C6油贮罐D-101中,由C6油泵P-101A/B送入吸收塔T-101的顶部。吸收剂C6油在吸收塔T-101中自上而下与富气逆向接触,富气中C4组分被溶解在C6油中。不溶解的贫气自T-101顶部排出,经盐水冷却器E-101被-4的盐水冷却至2进入尾气分离罐D-102回收冷凝的C4,C6后, 排入放空总管进入大气。吸收了C4组分的富油(C4:8.2%,C6:91.8%)从吸收塔底部排出,经贫富油换热器E-103预热至80进入解吸塔T-102解吸分离。解吸塔塔顶气相出料(C4:95)经全冷器E-104换热降温至40全部冷凝进入塔顶回流罐D-103,