化工仿真技术实习报告 (4)

第四章 吸收系统

一、工艺流程简介

来自前一工序的生成气（富气，其中C4组分（包括C3、C2）占25.13%，CO和 CO2占 6.26%,N2占64.58%，H2占3.5%，O2占0.53%）从板式吸收塔DA—302底部经手操阀V1进入，与自上而下的吸收油（贫油，C6油）接触，将生成气中的C4组分吸收下来，未被吸收的不凝气（贫气）由塔顶排出，经手操阀V2进入盐水冷却器EA—306的壳程和尾气分离罐FA—304，通过手操阀V22回收冷凝的C6和C4，尾气经压力调节器PIC—308输出调节阀排至放空总管进入大气。PIC—308的输出调节阀设有前阀V4、后阀V5和旁路手操阀V3.冷却盐水经手操阀V26进入EA—306的管程，通过手操阀V27排出。

C6油通过手操阀V6进入吸收油储罐FA—311，经罐底出口阀V7和V8至泵G2A（G2B为备用泵），由出口阀V9排出，通过吸收油流量调节器FRC—311的输出调节阀（其前阀为V12，后阀啊为V13）打入塔顶，与自下而上的生成气接触，吸收其中的C4组分成为富油，从吸收塔底排出。塔底富油经出口阀V14、出口富油流量调节阀（其前阀为V15，后阀为V16），再经贫、富油热交换器EA—311的壳程，通过手操阀V17进入解吸塔DA—303.解吸塔塔顶成产出C4产品，解吸塔底部的C6油通过塔釜液位调节器LIC—312的输出调节阀（前阀为V19，后阀为V18）进入贫、富油热交换器EA—311的管程，出口经手操阀V20进入贫油冷却器EA—312的壳程，再经手操阀V21返回吸收油储罐FA—311循环使用。冷却器EA—312采用冷冻盐水使贫油温度下降，有利于提高吸收效率。盐水由入口阀V24进入EA—312管程，出口温度调节器TIC—312的输出调节阀，再经手操阀V25排出。随着生产过程的进行，尾气分离罐的液位将上升，吸收油因部分损耗导致储罐的液位有所下降。要定期用V22排放尾气分离罐内的液位，用V6补充新鲜的C6油入储罐。

主要工艺条件和指标：

吸收塔顶压 1.2MPa左右 吸收油温度 4~6℃ 富气流量 5000kg/h 贫油流量 13500kg/h 质量指标 吸收塔顶尾气中C4<0.5%，C6<0.6%

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二、工艺流程图（CAD绘制）

三、开车步骤

1.冷态开车

(1)开车前的准备工作

1）将各调节器置手动，且输出为零。 2）将各手操器和开关关闭。 3）开“GYG”，表示公用工程具备。 4）开“YBT”，表示仪表投用。

5）开“N2S”,表示系统氮气吹扫完成。 6）开“N2H”，表示氮气置换合格。

(2)建立吸收塔和解吸塔系统C6油冷循环和热循环 1）开阀门V6，向FA—311引入贫油，LI—311上升。

2）当LI—311上升至50%之前，先全开V7、V8，启动泵G2A。当LI—311上升至55%左右，手动开FRC—311的输出约20%，当塔内持液量建立后，吸收塔液位LIC—320上升。注意调整V6阀，保证LI—311不超限。

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3）当LIC—310达到50%之前，全开V14、V15、V16和V17。当LIC—310接近50%时，手动开FIC—310，C6油进入解吸塔，LIC—312上升。当LIC—310达到50%时将LIC—310和FIC—310同时投自动和串级。

4）当LIC—312达50%之前，全开V18、V19、V20、V24和V25。当LIC—312 达50%时投自动。此时已建立C6油的冷循环。由于设备及管线的持液量也基本建立，若继续进C6油会导致LI—311迅速上涨。应注意关小V6，防止LI—311超限。建立C6油循环时，稳定工况的关键是控制FRC—311不宜过大，否则难于控制各液位。冷循环一旦建立，解吸塔会立即升温（本软件仅仿真吸收塔部分，解吸塔的相关现象由软件自动生成。操作从略）。可观察到系统各测量点温度上升，说明系统已进入热循环阶段。

(3)但其升压 为了稳定的富气进塔的流量，调高开车阶段的吸收效率，在接受富气前将吸收塔用氮气升压有好处。开氮气充压阀VN2，将DA—302压力提到1.0MPa以上，关VN2。

(4)接受富气（C4混合气） 确认热循环已建立，氮充压完成，可开始进富气。

1）逐渐开V1，同时开V2约10%~20%左右。注意个监测点压力逐渐上升。 2）开V4、V5，当PIC—308压力升至1.2MPa左右投自动。

3）随压力上升，逐渐开大V1和V2，使FI—308达到2000kg/h左右 4）进富气达到一定负荷后，开V26和V27，调整两阀使TI—308在5℃以下，以便在FA—304中分离C6油。

(5)手动开TIC—312的输出 使温度降低至5℃左右，投自动。 (6)投自动和比值调节 设“AKB”为53.5%左右，将FRC—311投自动和比值调节（以串级表示）。

(7)提升富气负荷 逐渐开大V1和V2，待吸收塔顶温TI—309下降至7. 0℃左右，使进气流量缓缓提高到5000kg/h左右。注意当LI—309高于60%时，可适当开V22阀。由于C6油在吸收解吸过程中有一定损耗，当LI—311下降时应适当开大V6补充C6油。

(8)将系统调整到正常工况 设计值范围如下：

FI—308 5000kg/h FRC—311 13300kg/h PIC—308 1.20MPa TI—308 <5.0℃ TIC—312 5.0℃ LIC—310 50% FIC—312 50% LI—309 50% LI—311 50% AI—301 <0.6% AI—302 <0.6%

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2.正常开车

(1)停前状态及准备 同正常运行 (2)正常停车

1）开V22，使LI—309低于5%，关V22。

2）断开FRC—311的比值调节，将PIC—308置手动。 3）关V1，同时尽快关PIC—308输出。 4）关V26、V27。

5）待塔顶C4组成降至0.1%左右时，断开FIC—310的串级，手动关FRC—311，再关V9，停G2A泵，关V8，关V7。

6）待LIC—310降至0.0%时，开V22，使LI—309降至0.0%。 7）关FIC—310输出，关V14、V17。 8）将LIC——312置手动（约50%）。

9）当LIC—312降至0.0%时，关LIC—312输出，关V20、V21，再关V24、V25和TIC—312输出。

10）开V23，降LI—311液位。 11）开PIC—308输出降压。

12）待LI—311降至0.0%，关V23，待压力降至0.0MPa，关PIC—308. 13）氮吹扫。

14）待塔温升至24℃以上时，关闭所有阀门，停车完毕。 3.紧急停车

(1)停前状态及准备 同正常运行 (2)紧急停车

1）断开FRC—311的比值调节。

2）关闭V1，同时尽快手动关闭PIC—308. 3）开V22，降LI—309至0.0%，关V22。 4）关V26、V27。

5）在此基础上维持C6油循环状态。 6）完毕。

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第五章 间歇反应

一、工艺流程简介

间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。本间歇反应的物料特性差异大；多硫化钠需要通过反应制备；反应属放热过程。由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升，冷却操作不当会发生剧烈爆炸；反应过程中又主副反应的竞争，必须设法抑制副反应，然而主反应的活化能较高，又期望较高的反应温度。如此多种因素交织在一起，使本间歇反应具有典型代表意义。

在叙述工艺过程之前必须说明，选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照，目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景，但并不拘泥于该流程的全部真实情况。为了使软件通用性更强，对某些细节作了适当的变通处理和简化。

有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂DM的中间产品。它本身也是一种硫化促进剂，称为M，但活性不如DM。

DM是各种橡胶制品的硫化促进剂，它能大大加快橡胶硫化的速度。硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状，从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化，与促进剂M合用适用于浅色橡胶硫化。

本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。基本原料为四种：硫化钠（Na2S）、硫磺（S）、邻硝基氯苯（C6H4ClNO2）及二硫化碳（CS2）。

备料工序包括多硫化钠制备与沉淀。二硫化碳计量，邻氯苯计量。 1.多硫化钠制备反应

此反应是将硫磺（S）、硫化钠（Na2S）和水混合，以蒸汽加热、搅拌，在常压开口容器中反应，得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生，此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此，多硫化钠制备温度不得超过85 ℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明，硫指数较高时，促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时，产率趋于定值。此外，当硫指数过高时，缩合反应中析出游离硫的量增加，容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热，使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。

2.二硫化碳计量

二硫化碳易燃易爆，不溶于水，相对密度大于水。因此，可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。

3.邻硝基氯苯计量

邻硝基氯苯熔点为31.5℃，不溶于水，常温下呈固体状态。为了便于管道输

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