化工仿真实习报告

实 习 报 告

专 业 化工系 班 级 工艺三班 姓 名 王崇瑞 学 号 6010208187 指导教师 实习日期 2013. 9.10—2013.9.14

天津大学仁爱学院化工系 2013年9 月 17 日

实习地点和实习性质(认识、生产、毕业及其他实习)： 地点：中沙石化公司 性质：

实习单位对学生本次实习报告的评语

实习单位负责人签名 2013 年9月

学校指导教师对学生本次实习报告的评语及成绩

实习报告成绩

学校负责指导教师签名 年

17日

月 日2

目 录

实习目的

实习是高等工科院校理论联系实际，培养人才计划的一项重要实践环节，是理论与实际相结合的有效方式。使学生接触工人，了解工厂，热爱自己的专业，扩大视野，提供感性认识的重要手段。实习使我们进一步深入地接触专业知识的实际应用，为更好地把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。 实习内容

第一章 中国石油的发展概况与石油炼制„„„„„„„„„„4

1.1 中国石油发展史„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.2 中国石油工业现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.3 石油炼制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

第二章 单塔精馏工艺原理与开车„„„„„„„„„„„„5

2.1 训练目标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.2 相关知识„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.3 主要控制参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.4 冷态开车流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

第三章 加热炉工艺原理与开车„„„„„„„„„„„„7

3.1 训练目标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.2 相关知识„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.3 主要控制参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.4 冷态开车流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 实习收获与感想

1.在实习过程中，通过对工厂的了解和与技术人员的交流，对所学专业在国民经济中作用加深认识，培养事业心、使命感和务实精神，更好的适应从学生到工作者做好准备。2.通过观察和分析化工产品生

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产过程，学习本专业的生产实践知识，对化工生产加深感性认识和后续课程的理解。3.理论联系实际，用已学过的理论知识去分析实习所看到的实际生产技术，使理论知识得以充实、印证、巩固、深化，体会书本知识的重要性，提高解决实际工程问题的能力。4.得到一次综合能力的训练和培养，在整个实习中，充分发挥学习的主动性和积极性。在生产现场仔细观察，虚心请教，积极思考，多方了解，在有限的实习时间里，使各方面的能力都得到锻炼

第一章 中国石油的发展概况与石油炼制

1.1中国石油发展史

中国石油，天然气的开发利用,是一项新兴而古老的事业。它成为中国现代能源生产的一个重要工业部门,是新中国建立以后的事情，而中国发现和利用石油和天然气技术的历史却可追蒴到两千年以前，并且在技术上曾经创造过光辉的成就。

中国近代石油工业萌芽于十九世纪中叶，经过了多年的艰苦历程，直到新中国建立前夕，它的基础仍然极其薄弱。回顾这一历史过程，将有利于认识当代中国石油工业的崛起。

1.2中国石油工业现状

我国石油工业目前有三大石油集团公司：中国石油天然气集团公司、中国石化集团公司和中国海洋石油集团公司。2001年，石油集团销售收入3401亿元，利润总额530亿元；石化集团销售收入3600亿元，利润总额128.1亿元；中海油销售收入303.8亿元，利润总额96亿元。与国际石油大公司相比，我国石油公司在运营的主要指标上均有一定差距。

1.3石油炼制 1.3.1石油炼制原理

是在热的作用下(不用催化剂)使重质油发生裂化反应，转变为裂化气(炼厂气的一种)、汽油、柴油的过程。热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油，或其他石油炼制过程副产的重质油。

1.3.2化学反应

热裂化反应很复杂。每当重质油加热到450℃以上时，其大分子分裂为小分子。同时,还有少量叠合(见烯烃叠合)、缩合发生，使一部分分子转变为较大的

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分子,热裂化是按自由基反应机理进行的。在400～600℃，大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃;环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃,其侧链较易断裂;芳烃的环很难分裂，主要发生侧链断裂。热裂化气体的特点是甲烷、乙烷-乙烯组分较多；而催化裂化气体中丙烷-丙烯组分、丁烷-丁烯组分较多。

1.3.3工艺过程

工业装置类型主要有双炉热裂化和减粘热裂化两种。前者的原料转化率（轻质油收率）较高，大于45％，目的是从各种重质油制取汽油、柴油；后者的转化率较低(20％～25％)，目的是降低减压渣油的粘度和凝点，以提高燃料油质量，双炉热裂化汽油的辛烷值和安定性不如催化裂化汽油，目前已不发展；减粘热裂化在石油炼厂中仍有较广泛的应用。

双炉热裂化所谓双炉,是指在流程中设置两台炉子以分别加热反应塔的轻重进料，操作时原料油直接进入分馏塔下部，与塔进料油气换热蒸出原料中所含少量轻质油和反应产物中的汽油、柴油后，在塔中部抽出轻循环油。塔底为重循环油。两者分别送往轻油、重油加热炉（为避免在炉管中结焦，故将轻、重循环油分别在两炉中加热到不同温度），然后进入反应塔进行热裂化反应。反应温度为485～500℃,压力1.8～2.0MPa；反应产物经闪蒸塔分出裂化渣油后,进入分馏塔分馏。汽油和柴油总产率约为60％～65％。所得柴油凝点-20℃以至－30℃、十六烷值(见柴油)约60(比催化裂化柴油高约20个单位)；汽油辛烷值较低(马达法辛烷值约55～60)且安定性差,热裂化渣油是生产针状焦(见石油焦)的良好原料。双炉热裂化的能耗约1900MJ/t原料（为催化裂化的65％～70％）。

减粘热裂化是一种浅度裂化过程，用以降低渣油的凝点和粘度以生产燃料油，从而可以减少燃料油中掺和轻质油的比例。同时，还生产裂化汽油和柴油。减粘热裂化流程有加热炉式和反应塔式两种类型，主要差别是前者不设反应塔，热裂化反应在炉管中进行，加热温度高(约450～510℃)、停留时间短（决定于温度）；后者在加热炉后设反应塔，主要热裂化反应在反应塔内进行,加热温度低（约445～455℃）、停留时间长(10～20min)。两者产品产率基本相同，轻质油产率约为18％～20％。反应塔式减粘热裂化的操作周期较长、能耗较低，是近年来应用较多的一种工艺。

第二章 单塔精馏工艺原理与开车

1.1训练目标

(1) 能够清楚解释精馏的工艺原理；

(2) 能够准确描述带控制点工艺流程图的含义；

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(3) 熟练背诵各项操作指标和控制指标； (4) 能够熟练在仿真机上进行开车操作； (5) 能够熟练在仿真机上进行停车操作。

1.2相关知识 1.2.1精馏实质

精馏过程就是不平衡的汽液两相，在精馏塔内，多次逆流接触，经过热交换，汽相多次部分冷凝，液相多次部分汽化，轻重组分进行 多次交换，最后得到分离的过程。

1.2.2实现精馏的必要条件

1混合物中各组分间挥发度存在差异 2汽液两相接触时存在温度差和浓度差 3有液相回流（冷凝器）和汽相回流（再沸器） 4提供汽液两相密切接触的场所（塔板）

1.2.3原料和产品

原 料 脱丙烷塔塔釜的混合液(C4以上组分)

产品 塔顶馏出液为高纯度的碳四产品 塔底残液主要是碳五以上组分

1.3主要控制参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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仪表号 FIC1001 FIC1002 FIC1003 FIC1004 PIC1001 PIC1002 LIC1001 LIC1002 LIC1003 TIC1001 TI1002 TI1005 说 明 精馏塔进料流量控制 塔釜粗汽油采出流量控制 碳四产品采出流量控制 塔顶回流控制 塔顶压力控制 塔顶压力控制 塔釜液位控制 蒸汽凝液位控制 回流罐液位控制 灵敏板温度控制 塔釜温度显示 塔顶温度显示 单 位 Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h MpaG MpaG ％ ％ ％ ℃ ℃ ℃ 正常数据 15261 5684 9577 14271 0.41 0.41 50 50 50 88 106.3 46 1.4态开车的流程

开车→开排气阀PIC1001→开进料阀FIC1001→塔顶压力 PIC1001≥0.04时关排气阀PIC1001→开冷凝器,op>45→塔釜液位 大于20时再沸器→调节FA414液位在50%投自动→回流罐液位

大于10时开回流维持塔顶温度在46→调塔顶压力0.41，投自动→调灵敏板温度88，投自动→塔釜液位大于45%后，采出产品去不合格罐

→回流罐液位大于45后，采出产品去不合格罐→塔釜和塔顶温度合格后，采出产品改去合格罐.

第三 加热炉工艺原理与开车

1.1训练目标

(1) 能够清楚解释加热炉的工艺原理； (2) 能够说明加热炉的主要结构；

(3) 能够准确描述带控制点工艺流程的含义； (4) 熟练背诵各项操作指标和控制指标； (5) 能够分析各项操作指标的影响因素； (6) 能够熟练在仿真机上进行开车操作。

1.2相关知识 1.2.1加热炉工艺原理

利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，来加热炉管中流动的介质，使其达到规定的工艺温度，以共给原油或油品在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量。

1.2.2燃烧三要素

可燃物质、空气和着火源。

1.3主要参数控制 1.3.1烟气中氧气的含量

氧含量过高，入炉空气过多，炉膛温度下降，影响传热，烟气产生量相应增多，带走的热量多，从而浪费燃料。空气过少，燃烧不完全，浪费燃料，炉内温度低，传热不好。所以，氧含量一般控制在4~6%比较合适。

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1.3.2炉膛温度

炉膛温度高，会引起炉管表面热强度过大，炉管易烧坏；油品易结焦；炉出口温度高；炉膛温度低，辐射室的传热量就少，炉子处理量小。所以在操作中严格控制炉膛温度不能超过650℃。

1.3.3炉膛负压

炉膛负压增加，入炉空气量大，烟气氧含量增加。如果负压很小，则吸入的空气就少，炉内燃料燃烧不完全，热效率低；烟囱冒黑烟，炉膛不明亮，甚至往 外喷火，造成伤人或火灾、爆炸事故。所以严格控制负压在-2mmH20。

1.4冷态开车流程 1.4.1开车前准备工作

开调节阀前后阀及泵入口阀(四张现场图)

1.4.2充压

1.原料罐冲压：打开PIC1001A，对D101充压至 1.5Mpa，将PIC1001自动。 2.燃料气缓冲罐冲压：打开D103的压力调节阀PIC1003, 使D103缓慢升压，D103压力升 至0.4MPa左右，将PIC1003自动。

1.4.3充液

1.打开精馏塔顶压力调节器PIC1002，排放塔内不凝气。 2.打开原料进料阀FIC1001

3.当D101液位超过20%后，启动泵P101，逐渐开大四路进料阀FIC1002、FIC1003、FIC1004、FIC1005 。

4.当D101液位到50%左右时，LIC1001投自动， FIC1001投串级 1.4.4点火前准备

1.全开烟道挡板HC1005；

2.全开吹扫蒸汽阀，将炉膛内可燃气体吹尽；（一定要等5秒，以保证可燃性气体吹尽）

3.全开吹扫蒸汽阀，将炉膛内可燃气体吹尽；（一定要等5秒，以保证可燃性气体吹尽）

4.适当打开自然通风。（开度在30%左右）

1.4.5加热炉点火和升温

1.打开现场阀VIF101_4

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2.将点火棒点燃，按“点火棒”按钮，长明线点火成功。（一盏绿灯亮） 3.打开燃料气根部阀VIF101_3；适当打开HC1001开度为20% ，引进燃料气。 （两盏绿灯亮）

4.点火成功后，打开鼓风机出口阀（开度在50%)， 打开鼓风机入口阀（开度在40%) ，启动鼓风机C101，打开AIC1001，关闭自然通风。

1.4.6加热炉点火和升温

1.打开引风机现场出口阀(开度为50%)，打开现场入口阀(开度为20%)，启动引风机C102，打开阀门PIC1004，全关烟道挡板。 2.控制炉膛负压在-2mmH2O；烟气氧含量在4-6%。 3.打开对流室蒸汽阀，回收烟气热量。 4.调整HC1001、引风机和鼓风机，缓慢升温。

注意:升温速度一定要严格控制, 每提高一次燃料气, 都要立即调整烟气氧含量和炉膛负压.

1.4.7开塔

1.进料后，塔内压力升高>0.04MPa后，关闭PIC1002

2.塔底液位接近50%时，启动泵P102，打开FIC1007出料 ，稳定后LIC1002投自动， FIC1007投串级。

3.当回流罐压力上升到1.4MPa时，打开空冷和水冷。回流罐压力上升到1.5MPa时，投自动。

4.待回流罐液位LIC1003上升至>10%，塔顶温度高于75 ℃时，启动泵P103，打开调节阀FIC1006，全回流操作，维持塔顶温度稳定在75 ℃ 。

1.4.8调整正常

1.逐渐升温，使炉出口温度达到正常值

2.逐步调整进料量到正常值，稳定后将FIC1001、FIC1002、FIC1003、FIC1004、FIC1005投自动

3.在保证回流罐液位和塔顶温度的前提下，逐步加大回流量，将调节阀FIC1006投自动；

4.当回流罐液位高于50%时，逐渐打开LIC1003，采出塔顶产品；同时将其输出设为50%，投自动 总结

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”.通过本次化工仿真实习收获颇多，我熟悉了工艺流程，对控制系统有了一定的了解.把理论知识同实际生产结合了起

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来.通过仿真软件基本掌握化工单元模块的开车规程。练习了化工生产中的DCS控制系统的控制方案.

在化工设备开车前还要熟悉工艺流程，熟悉操作设备，熟悉控制系统，熟悉开车规程.操作时不能大起大落,变化不能剧烈.不能造成物料忽冷忽热甚至超过工艺要求.要耐心调节,不能急于求成.开车前准备工作要做到位,不能简化.安全问题是首要,其次考虑减少原料和能源浪费.

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