30萬噸/年合成氨裝置凈化工段仿真培訓(xùn)系統(tǒng)使用說明書目錄第一章概述1第一節(jié)工藝流程簡介1第二節(jié)工藝仿真范圍2第三節(jié)控制回路一攬表3第四節(jié)儀表一攬表4第五節(jié)設(shè)備一攬表5第二章裝置冷態(tài)開工過程7第一節(jié)脫碳系統(tǒng)開車7第二節(jié)甲烷化系統(tǒng)開車8第三節(jié)工藝?yán)淠合到y(tǒng)開車9第四節(jié)凈化崗位主要指標(biāo)9第三章裝置正常停工過程11第一節(jié)烷化停車步驟11第二節(jié)脫碳系統(tǒng)停車步驟11第三節(jié)工藝?yán)淠合到y(tǒng)停車12第四章事故列表13第一節(jié)101E液位低聯(lián)鎖13第二節(jié)102F或121F液位高聯(lián)鎖13第三節(jié)甲烷化聯(lián)鎖13第四節(jié)107J跳車13第五節(jié)106J跳車14第六節(jié)108J跳車15第七節(jié)尿素跳車15第五章自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)16第六章評(píng)分細(xì)則17第一節(jié)評(píng)分規(guī)則17第七章仿DCS畫面設(shè)計(jì)18第一節(jié)DCS用戶畫面設(shè)計(jì)18第二節(jié)現(xiàn)場操作畫面設(shè)計(jì)18第三節(jié)仿真畫面列表18附錄23第一章概述第一節(jié)工藝流程簡介一、脫碳變換氣中的CO2是氨合成觸媒（鎳的化合物）的一種毒物，因此，在進(jìn)行氨合成之前必須從氣體中脫除干凈。工藝氣體中大部分CO2是在CO2吸收塔101E中用活化AMDEA溶液進(jìn)行逆流吸收脫除的。從變換爐（104D）出來的變換氣（溫度60、壓力2799MPA），用變換氣分離器102F將其中大部分水分除去以后，進(jìn)入CO2吸收塔101E下部的分布器。氣體在塔101E內(nèi)向上流動(dòng)穿過塔內(nèi)塔板，使工藝氣與塔頂加入的自下流動(dòng)的貧液（解吸了CO2的AMDEA溶液，40（TI_24）充分接觸，脫除工藝氣中所含CO2，再經(jīng)塔頂洗滌段除沫層后出CO2吸收塔，出CO2吸收塔101E后的凈化氣去往凈化氣分離器121F，在管路上由噴射器噴入從變換氣分離器102F來的工藝?yán)淠海ㄓ蒄ICA17控制），進(jìn)一步洗滌，經(jīng)凈化氣分離器121F分離出噴入的工藝?yán)淠?，凈化后的氣體，溫度44，壓力2764MPA，去甲烷化工序（106D），液體與變換冷凝液匯合液由液位控制器LICA26調(diào)節(jié)去工藝?yán)淠禾幚硌b置。從CO2吸收塔101E出來的富液（吸收了CO2的AMDEA溶液）先經(jīng)溶液換熱器109CB1/2加熱、再經(jīng)溶液換熱器109CA1/2，被CO2汽提塔102E（102E為篩板塔，共10塊塔板）出來的貧液加熱至105（TI109），由液位調(diào)節(jié)器LIC4控制，進(jìn)入CO2汽提塔102E頂部的閃蒸段，閃蒸出一部分CO2，然后向下流經(jīng)102E汽提段，與自下而上流動(dòng)的蒸汽汽提再生。再生后的溶液進(jìn)入變換氣煮沸器105CA/B、蒸汽煮沸器111C，經(jīng)煮沸成汽液混合物后返回102E下部汽提段，氣相部分作為汽提用氣，液相部分從102E底部出塔。從CO2汽提塔102E底部出來的熱貧液先經(jīng)溶液換熱器109CA1/2與富液換熱降溫后進(jìn)貧液泵，經(jīng)貧液泵107JA/JB/JC升壓，貧液再經(jīng)溶液換熱器109CB1/2進(jìn)一步冷卻降溫后，經(jīng)溶液過濾器101L除沫后，進(jìn)入溶液冷卻器（108CB1/2）被循環(huán)水冷卻至40（TI1_24）后，進(jìn)入CO2吸收塔101E上部。從CO2汽提塔102E頂部出來的CO2氣體通過CO2汽提塔回流罐103F除沫后，從塔103F頂部出去，或者送入尿素裝置或者放空，壓力由PICA89或PICA24控制。分離出來的冷凝水由回流泵（108J/JA）升壓后，經(jīng)流量調(diào)節(jié)器FICA15控制返回CO2吸收塔101E的上部。103F的液位由LICA5及補(bǔ)入的工藝?yán)淠海╒V043支路）控制。二、甲烷化因?yàn)樘嫉难趸锸前焙铣捎|媒的毒物，因此在進(jìn)行合成之前必須去除干凈，甲烷化反應(yīng)的目的是要從合成氣中完全去除碳的氧化物，它是將碳的氧化物通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成甲烷來實(shí)現(xiàn)的，甲烷在合成塔中可以看成是惰性氣體，可以達(dá)到去除碳的氧化物的目的。甲烷化系統(tǒng)的原料氣來自脫碳系統(tǒng)，該原料氣先后經(jīng)合成氣一脫碳?xì)鈸Q熱器136C預(yù)熱至1175（TI104）、高變氣脫碳?xì)鈸Q熱器104C加熱到316（TI105），進(jìn)入甲烷化爐106D，爐內(nèi)裝有18M3、J105型鎳催化劑，氣體自上部進(jìn)入106D，氣體中的CO和CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O。系統(tǒng)內(nèi)的壓力由壓力控制器PIC5調(diào)節(jié)。甲烷化爐106D的出口溫度為363（TIAI1002A），依次經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器114C，甲烷化氣脫鹽水預(yù)熱器134C和水冷器115C，溫度降至40（TI139），甲烷化后的氣體中CO（AR2_1）和CO2（AR2_2）含量降至10PPM以下，進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)吸收罐104F進(jìn)行氣液分離。甲烷化反應(yīng)如下CO3H2CH4H2O2063KJCO24H2CH42H2O1653KJ三、冷凝液回收系統(tǒng)自低變104D來的工藝氣260（TI130），經(jīng)102F底部冷凝液猝冷后，再經(jīng)105C，106C換熱至60，進(jìn)入102F，其中工藝氣中所帶的水分沉積下來，脫水后的工藝氣進(jìn)入CO2吸收塔101E脫除CO2。102F的水一部分進(jìn)入103F，一部分經(jīng)換熱器E66401換熱后進(jìn)入C66401，由管網(wǎng)來的327（TI143）的蒸汽進(jìn)入C66401的底部，塔頂產(chǎn)生的氣體進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，底部液體經(jīng)E66401，E66402換熱后排出。第二節(jié)工藝仿真范圍轉(zhuǎn)化裝置轉(zhuǎn)化工段仿真以主工藝物流的工藝過程和設(shè)備為主，對(duì)于公用工程和附屬系統(tǒng)不進(jìn)行過程定量模擬，只做事故定性仿真如停冷卻水，停蒸汽等，具體包括如下過程在內(nèi)原料氣脫硫、原料氣的一段轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化氣的二段轉(zhuǎn)化、變換、蒸汽系統(tǒng)、燃料氣系統(tǒng)。由于本仿真系統(tǒng)主要以仿DCS操作為主，因而，在不影響操作的前提下，對(duì)一些不催化劑催化劑很重要的現(xiàn)場操作進(jìn)行簡化，簡化主要內(nèi)容為不重要的間歇操作，部分現(xiàn)場手閥，現(xiàn)場盲板拆裝，現(xiàn)場分析及現(xiàn)場臨時(shí)管線拆裝等等。另外，根據(jù)實(shí)際操作需要，對(duì)一些重要的現(xiàn)場操作也進(jìn)行了模擬，并根據(jù)DCS畫面設(shè)計(jì)一些現(xiàn)場圖，在此操作畫面上進(jìn)行部分重要現(xiàn)場閥的開關(guān)和泵的啟動(dòng)停止。對(duì)DCS的模擬，以化工廠提供的DCS畫面和操作規(guī)程為依據(jù)，并對(duì)重要回路和關(guān)鍵設(shè)備在現(xiàn)場圖上進(jìn)行補(bǔ)充。第三節(jié)控制回路一攬表合成氨裝置凈化工段仿真培訓(xùn)系統(tǒng)共涉及到儀表控制回路如下，這些回路的詳細(xì)內(nèi)容見下表，該表給出了儀表回路的公位號(hào)、回路描述、工程單位、正常設(shè)定及正常輸出。這些內(nèi)容僅供操作參考。脫碳系統(tǒng)序號(hào)位號(hào)回路描述工程單位設(shè)定值1FICA15水洗液入101E流量控制KG/H125002FRCA5富液流量控制T/H6403FIC16水洗液出101E流量控制KG/H136004LIC4101E塔底段液位控制505LIC7101E塔頂段液位控制506LICA5103F罐液位控制507LRCA70102E罐液位控制508PIC24103F罐頂壓力控制MPA0039PICA89103F罐頂壓力控制MPA003甲烷化系統(tǒng)序號(hào)位號(hào)回路描述工程單位設(shè)定值1FICA17106J到121F流量控制KG/H100002LICA26121F罐液位控制503PIC5脫碳系統(tǒng)壓力控制MPA274TRCA12106D入口工藝氣流量控制280冷凝液系統(tǒng)序號(hào)位號(hào)回路描述工程單位設(shè)定值1FIC97蒸汽流量控制T/H9262LICA39C66401液位控制503LICA3102F液位控制50第四節(jié)儀表一攬表序號(hào)位號(hào)儀表描述1TI1_19TI1_19溫度顯示2TI1_21TI1_21溫度顯示3TI1_22TI1_22溫度顯示4TI1_23TI1_23溫度顯示5TI1_24TI1_24溫度顯示6AR2_1AR2_1CO7AR2_2AR2_2CO28TI140TI140溫度顯示9TI141TI141溫度顯示10TI143TI143溫度顯示11TI144TI144溫度顯示12TI145TI145溫度顯示13TI146TI146溫度顯示14TI147TI147溫度顯示15TI104TI104溫度顯示16TI105TI105溫度顯示17TI109TI109溫度顯示18TI139TI139溫度顯示19PI202PI202壓力顯示20PI203PI203壓力顯示第五節(jié)設(shè)備一攬表序號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱1101ECO2吸收塔2102ECO2汽提塔3C66401塔4102F變換氣分離器5103F汽提塔回流罐6104F合成氣壓縮機(jī)吸收罐7114F貯槽8115F貯槽9121F凈化氣分離器10106D甲烷化爐11104C高變氣脫碳?xì)鈸Q熱器12105CA變換氣煮沸器13105CB變換氣煮沸器14106C水冷器15109CA1溶液換熱器16109CA2溶液換熱器17109CB1溶液換熱器18109CB2溶液換熱器19110CA1冷凝器20110CA2冷凝器21111C蒸汽煮沸器22114C鍋爐給水預(yù)熱器23115C水冷器24134C甲烷化氣脫鹽水預(yù)熱器25136C合成氣一脫碳?xì)鈸Q熱器26107JA貧液泵27107JB貧液泵28107JC貧液泵29108J/JA回流泵30108JA回流泵31116J泵32101L過濾器33104L過濾器34E66401換熱器35E66402換熱器第二章裝置冷態(tài)開工過程第一節(jié)脫碳系統(tǒng)開車注開閥時(shí)，如果未提到全開，均是指開度沒有達(dá)到100；開泵的順序是先開泵前閥、再開泵、最后開泵的后閥（不能顛倒）。1、打開CO2氣提塔102E塔頂放空閥VV075，CO2吸收塔101E底閥SP73；2、將PIC5設(shè)定在27MPA、PIC24設(shè)定在003MPA，并投自動(dòng)；3、開充壓閥VV072，VX0049給CO2吸收塔101E充壓現(xiàn)場圖，同時(shí)全開HIC9；4、現(xiàn)場啟動(dòng)116J，開閥給CO2氣提塔102E充液；1打開泵入口閥VV0102現(xiàn)場啟動(dòng)泵116J3打開泵出口閥VV011,VV0135、LRCA70到50時(shí)，投自動(dòng)，若LRCA70升高太快，可間斷開啟VV013來控制；啟動(dòng)107J（任選1），開FRCA5給101E充液；1打開泵入口閥VV003/VV005/VV0072現(xiàn)場啟動(dòng)泵107JA/107JB/107JC3打開泵出口閥VV002/VV004/VV0064打開調(diào)節(jié)閥FRCA56、LIC4到50后，開啟LIC4并投自動(dòng)50，建立循環(huán)；7、投用LSL104101E液位低聯(lián)鎖；8、投用CO2吸收塔、CO2氣提塔頂冷凝罐108C，110C現(xiàn)場開閥VX0009，VX0013進(jìn)冷卻水；注意TI1_21，TI1_24的溫度顯示；9、投用111C加熱CO2氣提塔102E內(nèi)液體，現(xiàn)場開閥VX0021進(jìn)蒸汽；10、投用LSH3102F液位低聯(lián)鎖，LSH26121F液位低聯(lián)鎖；11、間斷開關(guān)現(xiàn)場閥VV114建立102F液位脫鹽水自氫回收來；12、LICA3達(dá)50后，啟動(dòng)106J（任選1）；1現(xiàn)場打開泵入口閥VV103/VV105/VV1072啟動(dòng)泵106JA/106JB/106JC3現(xiàn)場打開泵出口閥VV102/VV104/VV10613、打開LICA5給CO2氣提塔回流液槽103F充液；14、LICA5到50時(shí)，投自動(dòng)，并啟動(dòng)108J（任選1），開啟LICA5；1現(xiàn)場打開泵入口閥VV015/VV0172現(xiàn)場啟動(dòng)泵108JA/B3現(xiàn)場打開泵出口閥VV014/VV0164打開調(diào)節(jié)閥FICA155LICA5投自動(dòng)，設(shè)為5015、LIC7達(dá)到50后，LIC750投自動(dòng)（LIC7升高過快可間斷開啟VV041控制），開FIC16建水循環(huán)；16、投用FICA17，LICA26投自動(dòng)，設(shè)為50；17、開SP5控制自高低變?nèi)?02F的工藝氣流量副線閥VX0044，均壓；18、全開變換氣煮沸器106C的熱物流進(jìn)口閥VX0042；19、關(guān)副線閥VX0044，開SP5主路閥VX0020；20、關(guān)充壓閥VV072，開工藝氣主閥旁路VV071，均壓，關(guān)閉102E塔頂放空閥VV075；21、關(guān)旁路閥VV071及VX0049，開主閥VX0001，關(guān)閥VX0021停用111C；22、開閥MIC11，猝冷工藝氣。第二節(jié)甲烷化系統(tǒng)開車1、開閥VX0022，投用136C；2、開閥VX0019，投用104C；3、開啟TRCA12；4、投用甲烷化爐106D溫度聯(lián)鎖TISH1002；5、打開閥VX0011投用甲烷化爐脫鹽水預(yù)熱器134C，打開閥VX0012投用水冷器115C，打開SP71；6、稍開閥MIC21對(duì)甲烷化爐106D進(jìn)行充壓；7、打開閥VX0010投用鍋爐給水預(yù)熱器114C；8、全開閥MIC21，關(guān)閉PIC5；第三節(jié)工藝?yán)淠合到y(tǒng)開車1、打開閥VX0043投用C66402；2、LICA3達(dá)50時(shí)，啟動(dòng)泵J66401（任選1）；1現(xiàn)場打開泵入口閥VV109/VV111；2啟動(dòng)泵J66401A/B；3現(xiàn)場打開泵出口閥VV108/VV110；3、控制閥LICA3，LICA39設(shè)定在50時(shí)，投自動(dòng)；4、開閥VV115；5、開C66401頂放空閥VX0046；6、關(guān)C66401頂放空閥VX0046，開FIC97；7、開中壓蒸汽返回閥VX0045，并入101B。第四節(jié)凈化崗位主要指標(biāo)溫度設(shè)計(jì)值序號(hào)位號(hào)說明設(shè)計(jì)值（單位）1TI1_21102E塔頂溫度902TI1_22102E塔底溫度11083TI1_23101E塔底溫度744TI1_24101E塔頂溫度455TI1_19工藝氣進(jìn)102F溫度1786TI140E66401塔底溫度2477TI141C66401熱物流出口溫度648TI143蒸汽進(jìn)E66401溫度3279TI144E66401塔頂氣體溫度24710TI145冷物流出C66401溫度212411TI146冷物流入C66401溫度7612TI147冷物流入C66402溫度10513TI104工藝氣出136C溫度1170014TI105工藝氣出104C溫度3160015TI109富液進(jìn)102E的溫度1050016TI139甲烷化后氣體出115C溫度4000壓力設(shè)計(jì)值序號(hào)位號(hào)說明設(shè)計(jì)值（單位MPA）1PI202E66401入口蒸汽壓力3862PI203E66401出口蒸汽壓力381第三章裝置正常停工過程第一節(jié)烷化停車步驟1、開啟工藝氣放空閥VV001；2、關(guān)閉106D的進(jìn)氣閥MIC21；3、關(guān)閉136C的蒸汽進(jìn)口閥VX0022；4、關(guān)閉104C的蒸汽進(jìn)口閥VX0019；5、停聯(lián)鎖TISH1002。第二節(jié)脫碳系統(tǒng)停車步驟1、停聯(lián)鎖LSL104、LSH3、LSH26；2、關(guān)CO2去尿素截止閥VV076（圖1現(xiàn)場103F頂截止閥）；3、關(guān)工藝氣入102F主閥VX0020，關(guān)閉工藝氣入101E主閥VX0001；4、停泵106J，關(guān)閥MIC11（猝冷工藝氣冷凝液閥）及FICA17；5、停泵J66401,關(guān)102F液位調(diào)節(jié)器LICA3；6、關(guān)103F液位調(diào)節(jié)器LICA5；7、停泵108J，關(guān)閉FICA15，LIC7，F(xiàn)IC16；8、停泵116J，關(guān)閉VV013，關(guān)進(jìn)蒸汽閥VX0021；9、關(guān)閥FRCA5（退液閥LRCA70在圖1現(xiàn)場，泵107J至儲(chǔ)槽115F間）；10、開啟充壓閥VV072、VX0049，全開LIC4、LRCA70；11、LIC4降至0時(shí)，關(guān)閉充壓閥VV072、VX0049，關(guān)閥LIC4；12、102E液位LRCA70降至5時(shí)停泵107J；13、102E液位降至5后關(guān)退液閥LRCA70。第三節(jié)工藝?yán)淠合到y(tǒng)停車1、關(guān)C66401頂蒸汽去101B截止閥VX0045；2、關(guān)蒸汽入口調(diào)節(jié)器FIC97；3、關(guān)冷凝液去水處理截止閥VV115；4、開C66401頂放空閥VX0046；5、至常溫,常壓,關(guān)放空閥VX0046。第四章事故列表第一節(jié)101E液位低聯(lián)鎖事故原因LSL104低聯(lián)鎖事故現(xiàn)象1、LIC4回零；2、PICA89下降，AR1181上升。處理方法等LSL104聯(lián)鎖條件消除后，按復(fù)位按鈕101E復(fù)位。第二節(jié)102F或121F液位高聯(lián)鎖事故原因LSH3或LSH26高聯(lián)鎖。事故現(xiàn)象102F液位LICA3或121F液位LICA26升高。處理方法等LSH3或LSH26聯(lián)鎖消除后，按復(fù)位按鈕SV9復(fù)位。第三節(jié)甲烷化聯(lián)鎖事故原因TSH1002聯(lián)鎖?，F(xiàn)象1MIC21回零；2VX0010回零；3TRA1_112升高。處理方法等TSH1002聯(lián)鎖消除后，按復(fù)位按鈕106D復(fù)位。第四節(jié)107J跳車事故原因107J跳車。事故現(xiàn)象1FRCA5流量下降；2LIC4下降；3AR1181逐漸上升。處理方法1開MIC26放空，系統(tǒng)減負(fù)荷至80；2降103J轉(zhuǎn)速；3迅速啟動(dòng)另一臺(tái)備用泵；4調(diào)整流量，關(guān)小MIC26；5按PB1187，PB1002（備用泵不能啟動(dòng)）；6開MIC26，調(diào)整好壓力；7停13P，關(guān)出口閥；8105J降轉(zhuǎn)速，冷凍調(diào)整液位；9關(guān)閉MIC18，MIC24，氫回收去105F截止閥；10LIC13，14，12手動(dòng)關(guān)掉；11關(guān)MIC13，14，15，16，HCV1，MIC23；12關(guān)閉MIC1101，AV1113，LV1108，LV1119，LV1309，F(xiàn)V1311，F(xiàn)V1218；13切除129C，125C；14停109J，關(guān)出口閥。第五節(jié)106J跳車事故原因106J跳車。事故現(xiàn)象1FICA17流量下降；2102F液位上升。事故處理1啟動(dòng)備用泵；2備用泵不能啟動(dòng)，開臨時(shí)補(bǔ)水閥。第六節(jié)108J跳車事故原因108J跳車。事故現(xiàn)象FICA15無流量。事故處理1啟動(dòng)備用泵；2關(guān)閉LIC7，盡量保持LIC7；3備用泵不能啟動(dòng)，開臨時(shí)補(bǔ)水閥。第七節(jié)尿素跳車事故原因尿素停車。事故現(xiàn)象PIC24打開，PICA89打開。事故處理1調(diào)整PIC24壓力；2停13P1（2）。第五章自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)在裝置發(fā)生緊急事故，無法維持正常生產(chǎn)時(shí)，為控制事故的發(fā)展，避免事故蔓延發(fā)生惡性事故，確保裝置安全，并能在事故排除后及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn)，1在裝置正常生產(chǎn)過程中，自保切換開關(guān)應(yīng)在“ON”位置,表示自保投用。2開車過程中,自保切換開關(guān)在”O(jiān)FF”位置,表示自保摘除。自保名稱自保值LSH390LSH2690LSL10418第六章評(píng)分細(xì)則第一節(jié)評(píng)分規(guī)則1、過程的開始和結(jié)束是以起始條件和終止條件來決定的,起始條件滿足則過程開始,終止條件滿足則過程結(jié)束。操作步驟的開始是以操作步驟的起始條件和本操步驟所對(duì)應(yīng)的過程的起始條件來決定的,必須是操作步驟的上一級(jí)過程的起始條件和操作步驟本身的起始條件滿足,這個(gè)操作步驟才可開始操作如果操作步驟沒有組起始條件,那么，只要它上一級(jí)過程的起始條件滿足即可操作。2、操作步驟評(píng)定有三級(jí),由評(píng)分權(quán)區(qū)分,對(duì)于高級(jí)評(píng)分,過程基礎(chǔ)分給得低,操作步驟分給得高,而低級(jí)評(píng)分,則是過程基礎(chǔ)分給得高,操作步驟分給的低操作質(zhì)量的評(píng)定與操作步驟有所不同,由于對(duì)于不同的工況各個(gè)質(zhì)量指標(biāo)開始評(píng)定和結(jié)束評(píng)定的條件不一樣,而質(zhì)量指標(biāo)的參數(shù)是一樣的。3、過程只給基礎(chǔ)分，步驟只給操作分?；A(chǔ)分在整個(gè)過程完成后給