煤制甲醇冷态开车实训实验报告

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1、一、实验目的1、通过模拟化工生产过程中开车、运行、停车以及事故处理等操作过程，建立化工流程级概念，进一步认识化工生产各个设备操作的相互联系和影响，理解化工生产的整体性。2、深入了解煤气化制甲醇过程的工艺和控制系统的动态特性，提高对复杂化工工程动态运行的分析和协调控制能力，熟悉一些常见事故的处理方法等。3、通过实训进一步掌握基本的单元操作方法，了解控制系统的操作，理论联系实际，对化工生产的实际过程有更深层次的知识。4扩大知识面，提高综合能力，包括锻炼动手能力，培养团队合作意识，提高工程素养和创新能力等。5、在一定程度上逐步实现学生由学校向社会的转变，培养初步担任技术工作

2、的能力。二、实验过程工艺流程图1、主要设备中物料来源与去向简述1）T401（透平机）：高温蒸汽进入透平机把热量转化为机械能提供给压缩机。蒸汽变为凝液排出系统。2）C401（压缩机）：来自粗甲醇分离罐中的循环气经压缩机压缩后与H2、CO混合气混合参与反应。3）E401、E402、E403（换热器）：本实验的换热器为管壳式换热器，分为管程和壳程。甲醇合成反应需要达到一定的温度，混合气（H2、CO及循环气）进入E401管程，与换热器管外气体换热升温后进入甲醇合成塔。壳程内走的气体为甲醇合成塔出来的温度较高的气体（主要包括生成的甲醇蒸汽、未反应的H2和CO、杂质气体等）。4）

3、R401（甲醇合成塔）：甲醇合成塔为管壳式反应器，管内填装催化剂（即铜基催化剂），反应管外为沸腾热水。当混合气气进入合成塔内管后，在一定温度和压力下CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有微量的其它有机杂质生成。合成甲醇的反应都是强放热反应，反应放出的热大部分由合成塔壳侧的沸腾水带走。合成塔内催化剂层温度及合成塔出口的温度可以通过调节汽包的压力来控制。5）F401（汽包）：外部锅炉水经汽包进入合成塔壳侧，蒸汽再进入汽包中排出。可以通过汽包的蒸汽出口阀来控制汽包压力。6）X401（开工喷射器）：开工时向合成塔中喷射高温蒸汽使合成塔达到反应所需温度，反应稳定后关闭蒸汽

4、入口阀，合成塔壳侧水经喷射器再进入合成塔使合成塔壳中气液不断循环。7）F402（甲醇分离罐）：从合成塔出来的热反应气体进入E401的壳程与入塔合成气逆流换热被冷却到90℃左右，此时有一部分甲醇被冷凝成液体。该气液混合物再经E402、E403进一步冷凝，冷却到≤40℃，进入甲醇分离器分离出粗甲醇去精馏。分离出粗甲醇后的气体返回循环段，经压缩机加压后循环使用。为了防止合成系统中惰性气体的积累，要排放少量的循环气（称为弛放气）进入火炬燃烧。4整个合成系统的压力可由弛放气排放调节阀来控制。另外，反应过程中通过调节进入F402的H2流量来调节参与反应气体的H2/CO值。2、实验

5、过程主要工艺流程图如附图所示。三、实验步骤1、启动软件打开电脑并登录操作平台，与现场设备相连接,使用“局域网模式”连接教师站。然后在出现的界面中，选择培训工艺“低温甲醇洗仿真软件版”，培训项目选择“冷态开车”。仿真系统启动之后，准备开始操作。2、系统置换1）、外操同学确认F-402液位调节阀LICA4001的前阀VD4005关闭。2）、外操同学确认F-402液位调节阀LICA4001的后阀VD4006关闭3）、外操同学确认F-402液位调节阀LICA4001的旁路阀V4003关闭4）、外操同学缓慢开启低压N2入口阀V4008。5）、外操同学开启PRCA4004前阀VD

6、4003.。6）、外操同学开启PRCA4004后阀VD4004。7）、内操同学开启PRCA4004。8）、当系统压力PI4001接近0.5MPa系统中含氧量降至0.25%以下时，由外操同学关闭V4008。9）、内操同学关闭PRCA4004进行N2保压。10）、系统压力PI4001维持0.5MP保压。11）、将系统中含氧量稀释至0.25%以下。3、建立氮气循环1）、外操同学开启V4010投用换热器E-402。2）、外操同学开启V4011投用换热器E-403使TR4004不超过60度。3）、内操同学确认使“油系统操作”按钮处于按下状态完成油系统操作。4）、内操同学

7、开启FIC4101当PI4102大于压力PI4001且压缩机运转正常关闭。5）、外操同学开启压缩机C401前阀VD4011。6）、内操同学按RESET4011按钮使SP4011复位。7）、外操同学开启透平T401前阀VD4013。8）、外操同学开启透平T401后阀VD4014。9）、内操同学开启透平T401控制阀STC4202。10）、PI4102大于PI4001后外操同学开启压缩机C401后阀VD40124、建立汽包液位1）、外操同学开汽包放空阀V4015。2）、外操同学开启汽包F401进锅炉水控制阀LV6003前阀VD4009。3）、外操