南京紫光实习报告

成绩实习报告课程名称 化工专业生产实习专 业 化学工程与工艺班 级学生姓名学 号实习地点紫光实训基地指导教师实习起止时间：2015年8月31日至2015年9月7日目录TOC\o"1-5"\h\z.前言 2.安全教育2.实习目标 3.各工段的工艺流程 4.自动控制系统 5.均酐装置操作控制要求及控制方案8.实训小结 11一.前言随着社会的快速发展，当代社会对即将毕业的大学生的要求越来越高，对于即将毕业的我们而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，学校组织了我们化工与制药系去紫光实训基地进行实训。2015.8.31我们来到紫光实训基地进行为期一周的实训。在实习期间我们学习了均苯四甲酸二酐的工艺流程和化工生产设备的认识和维护以及生产所遇到问题及相对应的有效处理办法。此次实习让我们在学习专业基础理论课的基础上，进一步加强了理论和时间之间的联系，为我们学好专业课打下良好的基础，同时通过实习，也为学生提供了一次社会实践的机会，为将来走向社会岗位累积一定的社会实践经验。所以，实习是将所学的理论知识与实践结合起来的最有效方法，培养了我们勇于探索的创新精神、提高动手能力，加强社会活动能力，与严肃认真的学习态度。此次实习，在紫光实训基地的学习过程中发生的点滴给我留下了深刻的印象，也让我学到了许多知识，体会到很多，相信此次经历对我而言是一笔宝贵的财富。二.安全教育1.2002年11月颁布的《安全生产法》方针：安全第一，预防为主。.三级安全教育分为：厂级安全教育、车间安全教育、岗位安全教育。.实训期间，进入二道门后，禁止吸烟。.氧化工段中，熔盐槽严禁水、火。熔盐槽及氧化反应器旁设有灭火器。.捕集器附近有粉尘，工作时应戴防尘面罩。.水解工段中，水解人员必备工具：防酸手套、眼镜、胶靴。且要注意离心机伤人。.工作时，应戴安全帽，穿工作服。.使用灭火器时，要离火源2m。.灭火方法：冷却、隔离、抑制、窒息。.场内发生事故，应立即从安全通道撤离。."三不伤害”：不伤害自己；不伤害他人；不被他人伤害。.安全色：蓝（指令）；绿（安全通行）；红（禁止）；黄（警告）。.化工企业最常用的工作证：用电工作证；高处作业工作证；用火工作证；进设备工作证。.特殊工种包括：电工、机动车驾驶员、高危作业人员、锅炉工、起重工、焊工。.熔盐槽附近禁放有机物与易燃品。.配电房、锅炉房禁入。.五不准；不准不穿工作服进入实训场所；不准不戴安全帽进入工作现场。不准穿带钉鞋高跟鞋上岗。不准迟到早退；不准大声喧哗。.处理事故的四不放过原则：事故原因分析不清不放过，事故责任者没有处理不放过，肇事者没有受到教育不放过，没有落实防范措施不放过。.实习基地的管理目标三"零"：零工伤、零灾害、零污染。.严格遵守厂、车间的规章制度，未经允许不得操作现场设备、电器、仪表、和阀门。.四严禁；严禁在厂区内吸烟；严禁玩游戏、玩手机、看报杂志等。严禁逃岗、脱岗、睡岗。严禁在中控室计算机上插接个人U盘等移动设备。三.实习目标.接受企业厂规、厂纪及安全教育，了解化工生产的特点及安全保护知识。.了解装置的主要产品或半成品的名称、质量要求；采用的主、副原料和辅助材料的性质、规格、质量指标。.了解均苯四甲酸二酐生产方法、主要原理和工艺流程；主要的设备名称、型式、规格、结构及作用。.了解主要岗位的操作规程、控制指标及影响因素；正常的生产操作，重要装置的开停车步骤、操作要点。.结合实际生产工艺流程完成均酐装置工艺流程图的绘制。.能识别均酐装置现场检测与控制仪表的种类及作用。.了解DCS控制系统的构建及系统硬件配置。.了解DCS控制系统的组态与调试。.了解均酐装置过程控制系统的投运与维护。.学会标准仪器及仪表调试与维护工具的使用。四.各工段的工艺流程（1）氧化工序将原料均四甲苯加入均四化料槽中，打开蒸汽进气阀及疏水器阀门，蒸汽加热熔化均四甲苯，经均四液下泵加入均四计量罐。均四计量罐夹套需通少量蒸汽保温至90-100度。液态均四甲苯经均四过滤器后有均四计量泵定量地送入汽化混合器内。原料空气经罗茨风机、空气款冲罐，经计量后再第三捕集器、第二捕集器、第一捕集器的管间与反应混合气体换热后，再经空气预热器、第二、第一换热器进一步换热后进入汽化混合器。在汽化混合器中，均四甲苯与热空气均匀混合汽化后由氧化反应器的上部进入。氧化反应器为列管式固定床反应器，列管内均匀填装催化剂，管外由熔盐加热。熔盐在熔盐槽中有电热棒加热、控温，经熔盐液下泵进入反应器下部，经分配后进入管间，有反应器上部经熔盐冷却器管间返回熔盐槽。在反应过程中始终保持熔盐循环。氧化反应产生的多余热量在熔盐冷却器中与通入的冷空气换热降温后返回熔盐槽。均四甲苯与空气混合物在氧化反应管内催化剂的作用下，反应生成均酐及副产物及完全氧化产物二氧化碳、水、反应后的反应气经一、二换热器管内与空气换热器降温，再经热管换热器进一步降温后一次进入一、二、三、四捕集器，热管换热器冷端为软水，被加热后放空。（2）水解工序氧化工序得到的粗酐含有一定量的副产物，需经水解、升华进行精制，根据各捕集器得到的粗产品的质量情况分别进行一次或两次水解甚至多次水解。在水解斧中加入一定量的粗酐，有水计量罐经水解泵定量加入水，斧内根据需要加入一定量的活性炭，搅拌下通蒸汽预热。为加速过滤，在过滤后期可向水解罐内稍加空气压滤，空气由小空气压机提供。热过滤滤液根据水解粗产物的质量不同作不同处理。一般情况下，一捕物料可进入中间槽经液下泵送至结晶斧，搅拌下冷却结晶。为过滤完全，在结晶斧前又加以过滤器。在结晶初期应缓慢冷却，使结晶较粗。二捕、三捕产物进入结晶槽，自然冷却结晶（3）脱水、升华工序来自水解工序的物料，均匀加入不透钢制的小舟中打开脱水斧快开盖，将小舟放入列管中，脱水斧的热量由熔盐提供，熔盐由电加热控温。脱水在真空状态下进行，真空由水箱、水喷射泵、水循环泵组成的真空系统，经缓冲罐，在一定的温度和真空下脱水、脱副产物，副产物停留在小舟中。脱水后，小舟从脱水斧取出送至装料间，冷却后在小舟表面加入一定量的硅胶。打开升华斧端盖，依次将小舟送入升华斧个列管中。升华斧热样由各熔盐提供，熔盐由电加热控温。升华在真空条件下进行，由罗茨-循环机组提供，该机组一台供三台升华斧同时使用。在一定的真空度、温度、时间里，升华后的产品附在斧结晶腔壁上，打开斧盖稍冷却后清除、取出、送产品包装间，检验、包装、出厂。（4）干燥工序气流干燥是利用高速流动的热空气，使物料悬浮于空气中，气力输送状态下完成干燥过程。操作时，热空气由风机送入气流管下部，以240m/s的速度向上流动，湿物料由加料器加入，悬浮于高速气流中，并与热空气一起向上流动，由于物料空气的接触非常充分，且处于运动状态，因此气固之间的传热和传质系数都很大，使物料中水分很快被去除。真空干燥是一种间歇式操作装置，通过夹套内蒸汽加热，粗四酸在真空圆锥体内靠筒身的转动，不断翻滚物料，湿物料吸热后蒸发的水汽通过真空系统（泵）抽出筒外，从而达到物料的干燥。五.自动控制系统.自动控制的组成调节器，执行机构，测量变送器，被控对象调节器的作用接受主信号和测量信号之间的偏差信号，进行一定规律的运算后产生一个调节信号送给执行机构执行机构通常包括执行器和阀门，它能接受执行机构送来的信号去完成被控对象的控制任务测量变送器由测量元件和变送器组成，是把非电量信号转成能进行控制的电量信号被控对象指需要进行控制的设备或生产过程，被控对象需要进行控制的物理量就叫被控量。.自动控制的分类（1）按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。闭环控制系统闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。（2）按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。恒值控制系统给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。随动控制系统给定值按未知时间函数变化，要求输出踉随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。程序控制系统给定值按一定时间函数变化。如程控机床。计算机控制系统3、计算机系统组成计算机系统都是由硬件和软件两大部分组成的，也叫硬件系统和软件系统，它们相互配合一起工作，缺一不可。（1）硬件系统硬件系统包括计算机的主机和外部设备，如操作台、过程通道、自动控制仪表等等所有的部件和设备。主机是计算机控制系统的核心部件，由它来完成程序的存储和执行，以及对数据的存储、处理和传递。外部设备主要是人机联系设备和过程通道。人机联系设备主要有荧光屏显示器、打印机、操作台、键盘和鼠标等。过程通道包括模拟量输入、输出设备，开关量输入、输出设备，脉冲量、频率量输入、输出设备等。自动控制仪表包括测量仪表（传感器）、显示仪表、调节仪表和执行机构，过程通道通过这些仪表与被控对象发生联系。（2）软件系统计算机必须有软件的支持才能工作，软件系统是指各种程序和有关信息的集合。程序是指令和数据的有机组合。系统软件是由计算机生产厂家在计算机研制过程中同时设计出来的软件，并随计算机硬件一起提供给用户的。操作系统是对计算机进行管理的程序，使用户面对一个“友好"和"功能强大”的虚拟机。4.集散控制系统集散控制系统（DCS）是一种由在物理上分散设置的多台计算机，以计算机通信网络联接起来的信息控制系统。在这种系统中，控制机（DDC计算机）可以分散安置在生产现场进行过程控制，而分布在全厂的通信网络把这些分散的计算机联系起来。通过数据通信技术、人机接口技术以及各种外设的应用技术，系统能方便的对生产过程进行集中监视和操作。正是这种既能集中优化管理，又具有功能分散、危险分散的特点，使集散型计算机控制系统成为一种高性能、高可靠性现代控制系统。从整体逻辑结构上讲，集散控制系统是一个分支树结构，这与工业生产过程的行政管理结构相一致。按系统结构进行垂直分解，从下到上分别为过程控制级、控制管理级和经营管理级，各级既相互独立又相互联系，每一级又可水平分解成若干个单元。各级内部各单元之间由级内通信网络连接，各级之间由级间通信网络连接。最下面两级是集散系统的基本构成，上面两级在高档、大型的集散系统中才具备。集散系统的分散性主要表现在过程控制级，其主要类型有：数据采集站，DDC控制站，顺序控制站等。这些单元都是以微处理器为主的带有网络接口的可编程控制装置。它们由现场总线或数据公路通道互连成一个控制系统。为了减少输入输出信号线的长度，现场控制站可以分散放置在被控对象的附近。即使通信中断，过程控制级各单元也能按既定的控制策略，继续对生产过程进行控制。集散系统的集中操作监督控制功能在控制管理级，该级是面向系统操作人员和控制系统工程师的，通常为各种操作站。可完成对过程控制级传来的现场各种物理量和设备运行状态的存储、报警、打印报表，进行表格、图形、曲线等等方式的显示。对过程控制级控制参数的整定计算、控制功能的组态，还可通过通信网络向过程控制级发出控制命令，下载控制功能和参数，使整个生产过程实现协调和优化控制。生产管理级要求有比前两级更宽的操作和逻辑分析功能，它从监控系统中收集生产过程中的现场数据，并根据上级调度管理部门的生产安排，向过程管理级发布有关的运行方式、运行指标等命令，进行全厂生产的协调控制。经营管理级位于工厂自动化系统的最高层，是一办公自动化服务系统。它连接全厂的所有部门，管理全厂综合信息，包括工程技术方面、财政经济方面、人事档案方面、商业事物方面等等。这一级系统由办公自动化网络连接的各办公室工作站组成。还可通过远程网与各地的经销站及原材料采购站联系，以便及时收集各种信息来调度生产。计算机集散控制系统的硬件一过程接口是实现计算机与生产过程之间的信息交换。而控制功能站、显示操作站的主要作用是实现计算机与运行人员之间的信息交换。六.均酐装置操作控制要求及控制方案.均四甲苯进料浓度的控制为使反应正常，转化率高，要求维持进入反应器的各种物料量恒定，配比符合要求。进入氧化反应器的原料为均四甲苯与空气的混合气体，进料中均四甲苯的浓度对氧化反应至关重要，所以需控制最适合的原料浓度。根据工艺流程，液相的均四甲苯由计量泵P0102输出进入汽化混合器X0201,空气来自空气缓冲罐V0104,经过换热后进入汽化混合器与均四甲苯混合将其汽化。本装置中，混合气中的均四甲苯浓度采用均四甲苯的流量和空气的流量构成比值控制方案。在计量泵出口安装流量检测仪表，显示记录输出的均四甲苯的流量累计值；在欲进入捕集器进行换热的空气管线上安装流量检测仪表，显示记录空气的流量累计值。将两个流量累计值之比与正常的比值K1进行比较，比较信号传输到安装在空气管线上的自调阀上，自调阀动作，最终将进料气流中均四甲苯的浓度控制在0.133%（mol）左右。.罗茨鼓风机出口压力的控制本厂均酐生产采用的“均四甲苯气相氧化法”，是以均四甲苯为原料，经空气氧化一步制得均酐的工艺，因此罗茨风机的风压或风量控制尤为重要。风机工况点是风机在某一转速下的性能曲线与管网阻力特性线的交点。风机实际运行时，并非永远停留在设计工况点上。它将随用户的需求或外界条件的变化而变化，也就是风机实际上处于变工况下工作。要想使风机的风压或风量达到某一目标值，就需要对风机或管网进行自动控制，亦称自动调节。通过有效地调节，实现在保证风机能够稳定工作的条件下，既要满足生产对流量或压力的要求，又能最大限度地节能。简言之，调节的目的就是满足性能要求，扩大（稳定）工况，实现节能，防止喘振。风机采用不同的调节方式都可达到同一目的，但节能效果各不相同。根据理论分析及实践证明，可得出如下4个方面的结论。⑴对于鼓风机和压缩机，出口节流调节方式耗功最多。尽管相对流量Qr（实际流量Q与设计流量Q0之比）减少时，功率亦相应减少。如当Q=0.65Q0时，所对应的功率减少到原来的80%左右，但与其它调节方式相比，耗能仍居首位。⑵如果相对流量变化不大时（或称调节深度小时），几种调节方式耗功差别不大。即调节方式对节能效果影响不大，甚至不仅不节能，反而因调节装置的存在多耗功（如液力耦合器）。⑶一般来说，调节深度越大，节能效果越显著。因此，要慎重选择调节方式，以期获得最大效益。⑷变速调节曲线接近理想曲线。所以，变速调节方式优越，特别是采用变频电动机调速的节能方案为最佳，但需要增设变频装置。对于中小容量的变频调速建议积极试用；由于大容量高电压变频调速装置价格较高，应结合具体情况，综合比较，决定取舍。总之，既要考虑调节性能，也要考虑设备初投资、可靠性及经济性等，全面评价调节方式的优劣。均酐装置的风机采用的是变频（速）调节的控制方案。罗茨鼓风机的技术指标是：转速为150〜3000转/分钟。流量为0.15〜1200立方米/分钟，压力为9.8〜196千帕，功率为0.75〜1000千瓦，单机重量为100〜9000千克。.汽化混合器出口温度的控制汽化器出口温度是重要的控制参数，控制方案如图2.6-2所示，进入汽化器的空气有两股，一股是经过三、二、一捕集器、空气预热器、第二、一换热器换热后的热空气；另一股从空气缓冲罐出来直接进入汽化器的冷空气，两股空气混合保证汽化器的出口温度在210~220℃。在汽化器出口管路上装测温仪表，温度信号传递到安装在冷空气管路的自动调节阀上，自动调节阀动作，通过调节进入汽化器的冷空气的流量来达到控温的目的。.氧化反应器热点温度的控制前面已讲述氧化反应器热点温度的重要性，本装置热点温度控制在435〜445℃。由于氧化反应复杂，影响因素较多，容量较大，滞后现象比较严重，即控制变量的变化要经过一个较长的时间才能对被控变量起作用，这样明显造成控制作用不及时，使系统控制变差。当对象的容量滞后较大，负荷或干扰变化比较剧烈、比较频繁，或是工艺对产品质量提出的要求很高，此时，采用简单控制系统无法满足要求，可以采用串级控制系统。本装置热点温度的控制与汽化器出口温度采用串级控制，采用两个调节器，调节器之间相串联，氧化反应器热点温度的输出作为汽化器出口温度调节器的设定值，即采用氧化反应器热点温度和汽化器出口温度构成串级控制方案。.热管换热器出口温度的控制热管换热器的作用是进一步降低氧化反应气的温度，为捕集做准备。本装置热管换热器的出口温度欲控制在210~220℃。为了控制此温度，在热管换热器出口设置自动控制系统，通过调节进入热管换热器冷凝端的软水流量来达到控温