成套装置运行控制综合实验

.成套装置运行控制综合实验（卓）目 录第1章实验目的1第2章成套装置工艺流程图22.1 反应釜工艺流程22.1.1 装置介绍22.1.2 反应釜工艺流程图32.2 双精馏塔综合实验系统42.2.1装置介绍及原理42.2.2工艺流程52.2.3板式塔工艺流程叙述6第3章成套装置控制方案分析73.1 单回路控制系统73.1.1 液位控制73.1.2 流量控制93.1.3 温度控制113.1.4 压力控制133.2 筛板精馏塔控制方案153.2.1精馏塔被控变量的选择153.2.2采用温度作为间接质量指标153.2.3控制方案的选择163.3 成套装置控制综合分析18第4章成套装置运行控制204.1 筛板精馏塔操作204.1.1 开车准备204.1.2 开车214.1.3 全回流214.1.4 部分回流214.1.5 记录数据224.1.6 停车224.2 填料精馏塔操作224.2.1 开车准备224.2.2 开车234.2.3 全回流244.2.4 部分回流244.2.5 记录数据244.2.6 停车254.3 实验过程出现问题及处理方法254.3.1 液泛现象254.3.2 液体泄漏25总结. 26:II成套装置运行控制综合实验（卓）第1章 实验目的本实验环节以成套装置工艺流程设计与运行控制为结合点，将相关理论课程中的各种理论和方法融会贯通，综合运用相关理论课程知识，分析和解决工程实践中的实际问题，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。使学生得到实际装置运行控制的训练，并在了解装置运行控制的同时，对过程装备成套装置有一个较完整的概念。对学生能力的培养主要体现在以下几个方面：1、培养学生进行工艺流程设计以及设备布置、配管的能力；2、培养学生成套装置运行控制的基础知识运用能力；3、培养学生查阅文献、上网检索等获取信息的能力；锻炼学生归纳和整理资料、培养学生分析处理信息的能力；4、培养学生工艺流程图的绘制能力、运用DCS完成成套装置运行控制的独立工作能力；5、通过相关实验实践环节的设置，巩固学生所学理论知识并对工艺流程方案的创新设计起到良好的辅助作用；6、通过典型成套装置的运动调试培养学生的动手实践能力；7、通过编写实验报告，培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力；8、本实验课程实施方式是以小组为单位，通过组内合作与讨论培养学生团队协作意识与合作开发的能力。第2章 成套装置工艺流程图2.1反应釜工艺流程一个典型的化工生产过程大致由三个组成部分，即原料的预处理、化学反应和产物的分离，其中化学反应是化工生产过程的核心，而用来进行化学反应的化学反应器，则是化工生产装置中的关键设备。石油化工、有机化工、精细化工、高分子化工等行业的生产涉及的化学产品种类繁多，而每一种产品都有各自的反应过程及反应设备。化学反应器的分类方法很多，按结构原理可分为管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床式反应器、流化床式反应器等；按操作方式可分为间隙式、连续式和半连续式。对化工生产而言，能对化学反应器进行熟练操作具有重要意义。反间歇反应在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。釜式反应器也称为槽式反应器或锅炉反应器，在化工生产中具有较大的灵活性，能进行多品种的生产，它既实用于间歇操作过程，又和单釜或多釜串联用于连续操作过程。釜式反应器具有适用温度和压力范围宽，操作弹性大，连续操作时温度、浓度易控制，产品质量均一等特点。2.1.1 装置介绍反应釜广泛应用于带压反应，就压力来分有低压反应釜、中压反应釜和高压反应釜。本实验系统采用反应釜为30L工业标准中试反应釜，结构紧凑。釜体与釜盖间采用开放式法兰连接结构，可打开釜盖。实训装置分为反应釜实训对象，现场电力控制柜，上位机监控计算机，监控数据采集软件等几部分。反应釜实训对象原料罐、3路进料系统、高位混合罐、中和反应釜、精馏反应釜、一级冷凝器、二级冷凝器、产品冷凝器、冷却水系统、产品罐、现场显示变送仪表等组成。2.1.2 反应釜工艺流程图图2-1 反应釜工艺流程2.2双精馏塔综合实验系统一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，可分为普通精馏和特殊精馏（包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏）。若精馏过程伴有化学反应，则称为反应精馏。精馏分离是根据溶液中各组分挥发度（或沸点）的差异，使各组分得以分离。其中较易挥发的称为易挥发组分（或轻组分），较难挥发的称为难挥发组分（或重组分）。它通过汽、液两相的直接接触，使易挥发组分由液相向汽相传递，难挥发组分由气相向液相传递，是气、液两相之间的传递过程。2.2.1装置介绍及原理混合物的分离是化工生产中的重要过程。混合物可分为非均相物系和均相物系。非均相物系的分离主要依靠质点运动与流体流动原理实现分离。而化工中遇到的大多是均相混合物，例如，石油是由许多碳氢化合物组成的液相混合物，空气是由氧气、氮气等组成的气相混合物。 均相物系的分离条件是必须造成一个两相物系，然后依据物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移，以达到分离的目的。精馏是分离液体混合物的典型单元操作，它是通过加热造成气、液两相物系，利用物系中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。通常，将低沸点的组分称为易挥发组分，高的称为难挥发组分。 根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流，因而使精馏能连续稳定的进行。 筛板塔精馏装置的主要设备有原料罐、预热器、塔底再沸器、筛板塔、塔顶冷凝器、回流罐，回流泵、原料泵、塔底冷却器、塔顶产品罐、塔顶产品罐等。填料塔的主要设备和筛板塔的设备基本相同，只是塔的内部结构不同，填料塔内部才用的是形的填料，使物料在填料的表面形成液膜，增加传质传热的面积，实现物料的精馏。2.2.2工艺流程图2-2 双精馏塔工艺流程图2.2.3板式塔工艺流程叙述首先从原料罐V101、V102经过泵P102将原料输送到预热器E106将原料预热至60左右，在输送至精馏塔，原料在精馏塔中经过传质传热的过程，轻组分由塔顶溜出，经过塔顶的冷却器E102将蒸汽冷凝后，流入回流罐V106，若是没有产品的输出则是全回流的状态，若是一部分打回流一部分出产品则是正常的工作状态，塔内的重组分由塔底流出，经过塔顶冷却器E101，冷却后输送至塔底产品罐V104。第3章 成套装置控制方案分析3.1 单回路控制系统3.1.1 液位控制图3-1 液位系统结构示意图图为单回路上水箱液位控制系统，控制的任务是通过控制泵的转速使上水箱的液位达到给定值所要求的高度。由上水箱顶部的液位传感器测量实际液位,与液位设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小通过两点控制器进行电压转化，输出的控制信号调节泵的转速实现对液位的控制。液位控制的方框图：图3-2 液位系统方框图在电脑中控制操作步骤：1、打开设备电源。启动Fluidlab-PA程序，点击SETUP项，测试系统各部件是否正常运行。2、控制回路连接。打开手动阀V101、V112，关闭其他手动阀。并确保下水箱液位不低于液位限位传感器B114。3、点击运行Fluidlab-PA程序中的Closed-loop control- 2 point项。将Factor phys.Scale 设置为300，模拟量输入analog inputs选择通道0、Select Manip. Value项选择模拟量输出通道analog output 1。同时将数字输出Digital Outputs的第2位设置为1。设置模拟输出位analog outputs 0的电压从0到10V，确定泵的输出电压，设置模拟输出位analog outputs 1的电压从0到10V，确定比例阀的输出电压，这些电压通过2点控制器进行转换。 通过拖动滑动按钮W（01）进行设定值的设定，设置适当的range of manip. 的值。4、点击Start 按钮开始实验。通过改变设定值和增加干扰（通过设置数字输出Digital Outputs的第0位置1或0，打开或关闭气动过程阀来增加干扰）观察系统的响应，进而对参数的设定进行改进，以达到满意的实验结果。5、通过参数设定的改进，达到较理想的控制效果后，点击保存图形按钮对图形进行保存。在电脑中检测的过渡过程的曲线图如下图所示：图3-3 液位系统过渡过程曲线3.1.2 流量控制图3-4 流量闭环控制系统结构示意图控制系统采用连续闭环控制，有两种控制模式：第一种为利用泵P101进行流量控制，通过改变泵的转速调节液体流量，控制值是泵的电压，可设定泵的转速。另一种为利用比例阀V106进行流量控制，通过改变比例阀的开度调节液体流量控制值是阀线圈的电压，可设定阀活塞的动作。此时泵P101以恒定转速运转。流量传感器测量实际流量，与流量设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小使用PID控制算法计算输出的控制信号来调节泵的转速或比例阀的开度以实现对流量的控制。系统控制质量的好坏与各控制参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以获得满意的控制效果。反之，控制器的控制参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，甚至不能正常工作。因此，参数的整定是十分重要的工作。其方框图为：图3-5 流量控制系统方框图在电脑中控制操作步骤：1、打开设备电源。启动FluidLab-PA程序，点击SETUP项，测试系统各部件是否正常运行。2、控制回路连接。（1）泵控制：打开手动阀V104，关闭其他手动阀。（2）比例阀控制：打开比例阀V106和手动阀V109，关闭其他手动阀3、点击运行FluidLab-PA程序中的Closed-loop control- continuous项。将Factor phys.Scale 设置为7.5、Cycle time 设置为0.15。模拟量输入analog inputs选择通道1、模拟量输出analog outputs选择通道1（1）泵控制时，同时将数字输出Digital Outputs的第2位置1。通过拖动滑动按钮W（01）进行设定值的设定，标签控件P、I、PI、PID、PIDIN用于不同控制方式的选择，并由其中的滑动按钮进行P、I、D等参数的设定。（2）比例阀控制时，将数字输出Digital Outputs的第3、4两位置1。通过拖动滑动按钮W（01）进行设定值的设定，标签控件P、I、PI、PID、PIDIN用于不同控制方式的选择，并由其中的滑动按钮进行P、I、D等参数的设定。4、完成了绘图比例设定、输入输出通道选择以及设定值和P、I、D等参数的设定后，点击Start 按钮开始实验。通过改变设定值和PID各参数观察系统的响应，掌握比例度、积分时间等参数在控制过程中的作用和对过度过程品质指标的影响，进而对参数的设定进行改进，以达到满意的实验结果。5、通过参数设定的改进，达到较理想的控制效果后，点击保存图形按钮对图形进行保存。在电脑中检测的过渡过程的曲线图如下所示：图3-6 流量控制系统过渡过程曲线3.1.3 温度控制水箱温度控制原理，通过控制电加热棒接通触点的通断来控制水箱中水的温度，控制的任务是使下水箱的温度达到给定值所要求的温度。图3-7 温度控制系统结构示意图图为紧凑型过程控制系统管路连接图，通过控制电加热棒接通触点的通断来控制水箱中水的温度，控制的任务是使下水箱的温度达到给定值所要求的温度。温度控制系统是自调节控制系统(PT1-控制系统)。因为能量转换发生缓慢，可控系统会有延时。下水箱B101中的水利用加热单元加热，通过泵进行再循环。由下水箱的温度传感器测量实际温度，与温度设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小通过两点控制器进行电压转化，输出的控制信号调节泵的启停实现对温度的控制。可利用冷却液或上部水缸的水增加干扰。其方框图如下：图3-8 温度控制系统方框图在电脑中控制操作步骤：1、打开设备电源。启动FluidLab-PA程序，点击SETUP项，测试系统各部件是否正常运行。2、控制回路连接。打开手动阀V103和V109，关闭其他手动阀。并确保加热单元完全浸没在水中。3、点击运行Fluidlab-PA程序中的Closed-loop control- 2 point项。将Factor phys.Scale 设置为100，模拟量输入analog inputs选择通道3、Select Manip. Value项选择模拟量输出通道analog output 1。同时将数字输出Digital Outputs的第2位设置为1。设置模拟输出位analog outputs 0的电压从0到10V，确定泵的输出电压，设置模拟输出位analog outputs 1的电压从0到10V，确定比例阀的输出电压，这些电压通过2点控制器进行转换。 通过拖动滑动按钮W（01）进行设定值的设定，设置适当的range of manip. 的值。4、点击Start 按钮开始实验。通过改变设定值和增加干扰观察系统的响应，进而对参数的设定进行改进，以达到满意的实验结果。5、通过参数设定的改进，达到较理想的控制效果后，点击保存图形按钮对图形进行保存。在电脑中检测的过渡过程的曲线图为：图3-9 温度控制系统过渡过程曲线3.1.4 压力控制图3-10 压力控制系统结构示意图采用连续控制对压力容器B103中的液体和气体的压力进行控制。打开手动阀V107，液体可流入压力容器。控制系统采用连续闭环控制，有2种控制模式：（1）利用泵P101进行压力控制，通过改变泵的转速调节压力容器中的压力，控制值是泵的电压，可设定泵的转速。（2）利用比例阀V106进行压力控制，通过改变比例阀的开度调节压力容器中的压力，控制值是阀线圈的电压，可设定阀活塞的动作。泵P101以恒定转速运转。压力传感器测量实际压力,与压力设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小使用PID控制算法计算输出的控制信号来调节泵的转速或比例阀的开度以实现对压力的控制。系统控制质量的好坏与各控制参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以获得满意的控制效果。反之，控制器的控制参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，甚至不能正常工作。因此，参数的整定是十分重要的工作。其方框图为：图3-11 压力控制系统方框图在电脑中控制操作步骤：1、打开设备电源。启动FluidLab-PA程序，点击SETUP项（1）泵控制：打开手动阀V103和V108，关闭其他手动阀。（2）比例阀控制：打开比例阀V106和手动阀V108，关闭其他手动阀2、点击运行FluidLab-PA程序中的Closed-loop control- continuous项。将Factor phys.Scale 设置为100、Cycle time 设置为0.15。模拟量输入analog inputs选择通道2、模拟量输出analog outputs选择通道1。（1）泵控制时，将数字输出Digital Outputs的第2位设置为1。通过拖动滑动按钮W（01）进行设定值的设定，标签控件P、I、PI、PID、PIDIN用于不同控制方式的选择，并由其中的滑动按钮进行P、I、D等参数的设定。（2）比例阀控制时，将数字输出Digital Outputs的第3和4两位设置为1。通过拖动滑动按钮W（01）进行设定值的设定，标签控件P、I、PI、PID、PIDIN用于不同控制方式的选择，并由其中的滑动按钮进行P、I、D等参数的设定。3、完成了绘图比例设定、输入输出通道选择以及设定值和P、I、D等参数的设定后，点击Start 按钮开始实验。通过改变设定值和PID各参数观察系统的响应，掌握比例度、积分时间等参数在控制过程中的作用和对过度过程品质指标的影响，进而对参数的设定进行改进，以达到满意的实验结果。4、通过开关手动阀V109可增加干扰。 5、通过参数设定的改进，达到较理想的控制效果后，点击保存图形按钮对图形进行保存。在电脑中检测的过渡过程的曲线图为：图3-12 压力控制系统过渡过程曲线3.2筛板精馏塔控制方案3.2.1精馏塔被控变量的选择精馏塔被控变量的选择，主要是讨论质量控制中的被控变量的确定，以及检测点的位置等问题。通常，精馏塔的质量指标选取有两类：直接的产品成分信号和间接的温度信号。由于用直接的产品的成分信号进行控制存在较大的滞后，所以一般采用间接地温度控制。3.2.2采用温度作为间接质量指标对于二元精馏塔，当塔压恒定时，温度与成分之间有一一对应的关系，因此，常用温度作为被控变量。对于多元精馏塔。由于石油化工过程中精馏产品大多数是碳氢化合物的同系物，在一定塔压下，温度与成分之间仍有较好的对应关系，误差较小。因此，绝大多数精馏塔仍采用温度作为间接质量指标。采用温度作为间接质量指标的前提是塔压恒定。因此，下述控制方案都认为塔压已经采用了定值控制系统。精馏段温度控制以精馏段产品的质量为控制目标，根据温度检测点的位置不同，有塔顶温度控制、灵敏板温度控制和中温控制等类型。操纵变量可选择回流量或塔顶采出量。也可将塔釜采出量作为操纵变量，但应用较少。采用塔顶温度作为被控变量，能够直接反映产品质量，但因邻近塔顶处塔板之间的温度差很小，该控制方案对温度检测装置提出较高要求，例如高精确度、高灵敏度等。此外，产品中的杂质影响产品的沸点，造成对温度的扰动，因此，采用塔顶温度控制塔顶产品质量的控制方案很少采用，主要用于石油产品按沸点的粗级切割馏分处理。采用精馏段灵敏板温度作为被控变量，能够快速反映产品成分的变化。灵敏板是在扰动影响下塔板温度变化最大的塔板。因此，该塔板与上下塔板之间有最大的浓度梯度，具有快速的过程动态响应。灵敏板位置可仿真计算或实测确定，因塔板效率不易准确估计，因此，实际应用时，可在计算的灵敏板上下设置若干温度检测点，根据实际运行情况选择。 中温通常指加料板稍上或稍下的塔板，或加料板的温度。采用中温作为被控变量，可以兼顾塔顶和塔底成分，及时发现操作线的变化。但因不能及时反映塔顶或塔底产品的成分，因此，不能用于分离要求较高、进料浓度变化较大的应用场合。3.2.3控制方案的选择由于精馏塔是以复杂控制系统，根据不同的控制要求，控制方案多种多样。图3-13精馏塔提馏段单回路温度控制方案方案一：图3-13是精馏塔提馏段示意图，在再沸器中，用蒸汽加热塔釜液产生蒸汽，然后在塔釜中与下降物料进行传热传质。为了保证生产过程顺利进行，需要把提馏段温度保持恒定。为此在蒸汽管路上装上一个调节阀，用它来控制加热蒸汽流量。从调节阀的做到温度发生变化，需要相继通过很多热容积。实践证明，加热蒸汽压力的波动对的影响很大。此外，还有来自液相加料方面的各种干扰，包括它的流量、温度和组分等，它们通过提馏段的传质过程，以及再沸器中传热条件（塔釜温度、再沸器液面等），最后也影响到温度。很明显当加热蒸汽压力波动较大时，如果采用如图3-13所示的简单单回路温度控制系统，调节品质一般不能满足生产要求。而且精馏塔温度过高或过低会引起精馏塔控制质量变差，由于存在这些扰动故考虑串级温度控制系统。 方案二：如下图所示在蒸汽输入端引入串级控制系统，在塔釜出料端引入选择性控制系统。其PID图如下图所示图3-14 精馏塔提馏段复杂控制系统串级控制系统就是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。图3-15 串级控制系统方框图为了提高精馏效率和保证产品纯度，我们采用灵敏板温度调节器与再沸器加热蒸汽流量调节器串级控制系统来对灵敏板温度进行控制。其中灵敏板温度调节器是主调节器，再沸器加热蒸汽流量调节器是副调节器，对映的主被控变量为提馏段温度，副被控变量为蒸汽流量。在串级控制回路中，根据安全运行准则，当系统出现故障时，蒸汽阀门应处于关闭状态，所以选择阀门1为气开阀。根据工艺条件确定副被控对象的特性。阀打开，蒸汽量增加，根据负反馈准则，选反作用控制器，蒸汽量增加，提馏段温度升高，根据负反馈准则，选反作用控制器。副控制器是反作用，主控制器从串级切换到主控时，主控制器的作用方式不变。通过实际改造和使用，串级控制系统增加副控制回路，是控制系统性能得到改善，表现在下列方面。（1）抗干扰性强。由于主回路的存在，进入副回路的干扰影响大为减小。同时，由于串级控制系统增加了一个副回路，具有主、副两个调节器，大大提高了调节器的放大倍数，从而也就提高了对干扰的克服能力，尤其对于进入副回路的干扰。表现更为突出。（2）及时性好。串级控制对克服容量滞后大的对象特别有效。（3）适应能力强。串级控制系统就其主回路来看，它是一个定值控制系统，但其副回路对主调节器来说，却是一个随动控制系统，主调节器能够根据对象操作条件和负荷的变化情况不断纠正副调节器的给定值，以适应操作条件和负荷的变化。（4）能够更精确控制操纵变量的流量。当副被控变量是流量时，未引入流量副回路，控制阀的回差、阀前压力的波动都会影响到操纵变量的流量，使它不能与主控制器输出信号保持严格的对应关系。采用串级控制系统后，引入流量副回路，使流量测量值与主控制器输出一一对应，从而能够更精确控制操纵变量的流量。通过采用串级控制系统，塔釜温度控制更加平稳，产品纯度很高，随着控制系统软件和硬件的不断发展和完善，计算机集散型控制系统的应用和普及，精馏塔的分离质量将会越来越好，分离精度也将会越来越高。3.3 成套装置控制综合分析在成套装置中应用DCS控制系统实现对双反应釜系统和双精馏塔系统的控制，由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。DCS控制系统有高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性、功能齐全等特点。在双精馏塔系统中需要控制的参数有进料流量、进料温度、再沸器的温度与功率、回流流量、产品流量、回流罐的液位等。在双釜反应系统中需要控制的参数有进料流量、反应温度、冷却水流量、导热油温度、高位槽的液位等。在双釜反应的温度控制中应用的是串级控制系统进行反应温度的控制，控制的流程图和方框图如下：图3-16 串级控制系统流程图图3-17 串级控制系统方框图串级控制系统就是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。如果只是简单控制系统，从冷却水调节阀动作到反应温度的变化，需要相继通过夹套、槽壁、反应槽等三个热容积，因此反应很缓慢。而采用串级控制系统可以大大提高调节控制的品质，分析引起反应温度变化的扰动干扰因素，主要来自两个方面：在物料方面的流量、入口温度、物料化学组分等；在冷却水方面有冷却水的入口温度以及调节阀前的压力。当冷却水方面发生扰动时，例如冷却水入口温度升高，它首先影响反应釜夹套的温度，而后经槽壁影响反应釜内的温度，冷却水的温度变化的干扰因素包括在负环之内，因此可以大大减少这些干扰对反应温度的影响。第4章 成套装置运行控制4.1筛板精馏塔操作4.1.1 开车准备1) 检查公用工程水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常、电压、指示灯是否正常）。2) 熟悉设备工艺流程图，各个设备组成部件所在位置（如加热釜、原料罐、）。3) 熟悉各取样点、温度测量、压力测量与控制点的位置。4）确认设备所有阀门初始状态为关闭状态。5）在精馏现场电力控制柜上，合上总电源空气开关，在现场电力控制柜上检查总电源电压表电压是否正确如出现缺相，欠压等问题应及时按序检查电压表接线是否接触不良，打开仪表电源开关。6）启动计算机点击桌面” UWinTech2.0”快捷方式启动DCS监控软件。并将所有现场控制参数设置为初始状态零。7）配料。如果是第一次配料，打开原料罐上阀门VA003、VA004，按体积浓度15%在容器中配好料，从原料罐V101的加料漏斗倒入原料罐中，达2/3位置，按体积浓度30%在容器中配好料，从原料罐V102的加料漏斗倒入原料罐中，达2/3位置。如果不是第一次做实验，打开阀门VA001、VA009、VA010、VA011、VA014、VA016、VA017、VA020；放空阀VA212、VA113、VA231，打开控制柜电源，启动循环泵P101，把再沸器、塔底产品罐、塔顶产品罐中剩余的料打到原料罐1中混合再使用。打开低浓电磁阀：在上位机DCS监控系统中的精馏控制界面上单击“低浓电磁阀关”按钮，将低浓电磁阀设置到打开的位置。8）输送原料到再沸器E105：打开阀门VA201、VA203，在控制柜上开启“进料泵电源”开关，再在上位机上将进料流量SV值设置为30L/h，让进料泵往再沸器里进料。当再沸器液位达到20cm（设置范围为1530之间）时，在上位机上将进料流量SV值设置为0，同时关闭阀VA212、VA213、VA216，此时再沸器内进料结束，通过AI01取样检测并记录此时的原料浓度。9）打开进料阀VA215、回流罐V106放空阀VA226，关闭冷凝器E104的排空阀VA225及VA501；10） 打开筛板回流罐下的阀VA224、VA218、VA219、VA220、VA221、VA228，关闭取样阀AI229、VA223，为全回流实验和部分回流实验做准备。11）打开冷却水泵进口出口阀门VA401、VA402、VA403、VA404、VA405、VA406、VA407、VA408、VA409。4.1.2 开车1）在确定了实验之前应该先检查各个阀门的状态是否正确，是否能达到需要的实验结果的目的。2）在精馏现场电力控制柜上，按下“再沸器加热管电源”启动按钮。在上位机上控制方式设置为手动，输出OP值设置为100%。3）在精馏现场电力控制柜上，按下“冷凝水泵电源”启动按钮，开启冷凝水。4.1.3 全回流1）随着加热的进行，再沸器温度的上升，当再沸器内温度达到混合物的沸点后，蒸汽从塔底往上升，经塔顶冷凝器E102冷凝后到回流罐，待回流液罐V106积累到5cm之后，在精馏现场电力控制柜上打开“回流泵电源”启动按钮，进行全回流实验操作，在上位机上设置回流流量为4L/h(一般为7L/h)，并注意观察回流罐液位；如果液位上升，则增大回流流量到6L/h，若液位降低，则把回流流量减小到3L/h，总之注意保持回流罐液位基本不变，若回流罐液位保持基本不变，则此时的流量为最大回流量。2）全回流稳定10分钟时间后，可以在取样口AI02取样并记录。4.1.4 部分回流全回流稳定后，并达到产品浓度要求后，就可以准备进入部分回流，进料操作检查并打开原料罐1放空阀、出料阀VA004、VA201、VA203。检查打开进料泵出口阀VA212、VA215。在精馏现场电力控制柜打开“精馏进料泵电源”启动开关，在上位机上把进料流量SV值设定为4L/h，等5分钟后，在控制柜上开启“精馏预热电源”启动按钮，在上位机上把进料温度控制改为“手动”，将输出OP设置为100%，等进料温度达到60度时，把进料流量调整为10L/h的进料流量原料进料流量，开始进料。成品泵操作：根据合适的回流比调整进料流量为4L/h，检查打开采出泵进口、出口阀门VA220、VA221、VA228，打开成品罐放空阀门VA231。在精馏现场电力控制柜上打开“精馏成品泵电源”启动开关，成品泵工作，在上位机上设置成品流量为2L/h。 打开再沸器出料阀门VA114，塔底残液罐放空阀门VA113，关闭塔底产品罐出口阀门VA105、VA011，按照物料平衡慢慢调整进料流量10L/h、回流流量6.96L/h、成品流量3.04L/h、残液流量6.96L/h。取样操作：部分回流稳定一段时间后，在取样点AI01、AI02取出残液、成品样品，检测浓度。4.1.5 记录数据按下表填写数据：学校：东北石油大学 班级：装备10-3班 姓名：匡芮 学号：02 设备号塔板类型筛板实际塔板数15塔径（mm）68原料浓度%15进料流量10进料温度60回流流量6.96成品流量3.04回流比2.3成品浓度94.9残液浓度4.1.6 停车（1）在精馏现场电力控制柜上依次关闭预热加热电源、再沸器加热电源、回流泵电源、成品泵电源；（2）待塔顶温度降到60度以下时，在精馏现场电力控制柜上关闭冷却水泵电源。（3）在精馏现场电力控制柜上关闭总电源空气开关。（4）关闭原料罐、回流罐、成品罐、残液罐所有阀门。（5）清理打扫卫生。4.2填料精馏塔操作4.2.1 开车准备1) 检查公用工程水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常、电压、指示灯是否正常）。2) 熟悉设备工艺流程图，各个设备组成部件所在位置（如加热釜、原料罐、）。3) 熟悉各取样点、温度测量、压力测量与控制点的位置。4）确认设备所有阀门初始状态为关闭状态。5）在精馏现场电力控制柜上，合上总电源空气开关，在现场电力控制柜上检查总电源电压表电压是否正确如出现缺相，欠压等问题应及时按序检查电压表接线是否接触不良，打开仪表电源开关。6）启动计算机点击桌面” UWinTech2.0”快捷方式启动DCS监控软件。并将所有现场控制参数设置为初始状态零。7）配料如果是第一次配料，打开原料罐V101阀门VA003、VA004，按体积浓度15%在容器中配好料，从原料罐V101的加料漏斗倒入原料罐中，达2/3位置，按体积浓度30%在容器中配好料，从原料罐V102的加料漏斗倒入原料罐中，达2/3位置。如果不是第一次做实验，打开阀门VA001、VA009、VA010、VA011、VA014、VA016、VA017、VA020；放空阀VA212、VA113、VA231，打开控制柜电源，启动循环泵P101，把再沸器、塔底产品罐、塔顶产品罐中剩余的料打到原料罐1中混合再使用。打开低浓电磁阀：在上位机DCS监控系统中的精馏控制界面上单击“低浓电磁阀关”按钮，将低浓电磁阀设置到打开的位置。8）输送原料到再沸器E107：打开阀门VA201、VA203、VA303、VA305、VA306，在控制柜上开启“填料进料泵电源”开关，再在上位机上将填料进料流量SV值设置为30L/h，让进料泵往再沸器里进料。当填料再沸器液位达到20cm（设置范围为1535cm）时，在上位机上将填料进料流量SV值设置为0，同时关闭阀VA306、VA307，此时再沸器内进料结束，通过取样阀AI03取样检测并记录此时的原料浓度。9）打开进料阀VA302、回流罐V110放空阀VA230，关闭冷凝器E107的排空阀VA313及VA504；10）打开填料回流罐V110下的阀VA315、VA310、VA309、VA311、VA312、VA317，关闭取样阀AI316及阀VA314，为全回流实验及部分回流实验做准备。11）打开冷却水泵进口出口阀门VA401、VA402、VA403、VA404、VA405、VA406、VA407、VA408、VA409。4.2.2 开车1）在确定了实验之前应该先检查各个阀门的状态是否正确，是否能达到需要的实验结果的目的。2）在精馏现场电力控制柜上，按下“填料再沸器加热管电源”启动按钮。在上位机上控制方式设置为手动，输出OP值设置为100%。3）在精馏现场电力控制柜上，按下“冷凝水泵电源”启动按钮，开启冷凝水。4.2.3 全回流1）随着加热的进行，再沸器温度的上升，当再沸器内温度达到混合物的沸点后，蒸汽从塔底往上升，经塔顶冷凝器E104冷凝后到回流罐，待回流液罐积累到5cm之后，在精馏现场电力控制柜上打开“回流泵电源”启动按钮，进行全回流实验操作，在上位机上设置回流流量为4L/h，并注意观察回流罐液位，如果液位上升，则增大回流流量到6L/h；若液位降低，则把回流流量减小到3L/h，总之注意保持回流罐液位基本不变，若回流罐液位保持基本不变，则此时的流量为最大回流量。2）全回流稳定10分钟时间后，可以在取样口AI04取样并记录。4.2.4 部分回流全回流稳定后，并达到产品浓度要求后，就可以准备进入部分回流，进料操作检查并打开原料罐1放空阀、出料阀VA004、VA201、VA203。检查打开进料泵出口阀VA303、VA302。在精馏现场电力控制柜打开“填料精馏进料泵电源”启动开关，在上位机上把进料流量SV值设定为4L/h，等5分钟后，在控制柜上开启“填料精馏预热电源”启动按钮，在上位机上把进料温度控制改为“手动”，将输出OP设置为100%，等进料温度达到60度时，把进料流量调整为10L/h的填料进料流量原料进料流量，开始进料。成品泵操作：根据合适的填料回流比调整进料流量为4L/h，检查打开采出泵进口、出口阀门VA311、VA312、VA317，打开成品罐放空阀门VA012。在精馏现场电力控制柜上打开“填料精馏成品泵电源”启动开关，成品泵工作，在上位机上设置成品流量为2L/h，打开再沸器出料阀门VA112，塔底残液罐放空阀门VA111。按照物料平衡慢慢调整进料流量10L/h、回流流量4L/h、成品流量2L/h、残液流量6L/h。取样操作：部分回流稳定一段时间后，在取样点AI05、AI06取出残液、成品样品，检测浓度。4.2.5 记录数据按下表填写数据：学校：东北石油大学 班级：装备10-3班 姓名：匡芮 学号：02 设备号塔板类型筛板实际塔板数15塔径（mm）68原料浓度15进料流量10进料温度60回流流量4成品流量2回流比2.2成品浓度95残液浓度4.2.6 停车1）在精馏现场电力控制柜上依次关闭预热加热电源、再沸器加热电源、回流泵电源、成品泵电源；2）待塔顶温度降到60度以下时，在精馏现场电力控制柜上关闭冷却水泵电源。3）在精馏现场电力控制柜上关闭总电源空气开关。4）关闭原料罐、回流罐、成品罐、残液罐所有阀门。5）清理打扫卫生。4.3实验过程出现问题及处理方法4.3.1 液泛现象形成原因：（1）蒸汽量过大；（2）回流量过大解决方法：（1）减小蒸汽量：在上位机上设置输出为40%；（2）减小回流量：在上位机上把流量减少1L/h的流量。4.3.2 液体泄漏增大蒸汽量：在上位机上增大输出OP值。总结至此，32学时的成套装置运行控制综合实验（卓）已经告一段落了，我也充分地利用了这次难得的锻炼机会，提高自己的实践能力，对将来的工作有进一步的感性认识，学习有更明确的目标。作为第一批卓越工程师计划的学生，学校、学院、老师对我们的动手能力和实际能力的培养都十分重视，让我们能够更好的将理论和实践相结合，扎实的掌握专业知识，能够达到学有所用、用之所学的目的。通过这次实习，不仅让我感受到自己对专业课知识的掌握仍然有些欠缺，同时也让我明白仅仅掌握书本上的东西是不够的，将理论与实际结合起来才能真正的做到学以致用。通过这次成套装置运行控制综合实习我明确了一下几点：1、培养自主学习的能力作为一个新时代的大学生，自主学习能力是不可或缺的。自主学习并不仅仅包括学习课本上的知识，更是时间中的自我探索。总是被动的等待着老师或者学长去教是不长久的，工作后不再像在校园里学习那样可以被动学习，而是一切要自己主动去学、去做。珍惜时间，抓住每一次学习的机会，不断向前辈学习，多问多想，争取能够将自己的课本知识都联系到实际生产中去，做到真正的学以致用。在卓越工程师计划实行后，我明显的感觉到老师们对我们自主学习意识的培养，不断启发我们带着问题去学习，利用身边的资源寻找问题的答案，从而能够更好的理解。2、培养积极进取的工作态度在学习工作中，谦虚细心的学习，就像这次小组学习，有的时候每个人的分工并没有明确的工作范围，如果工作态度不够积极就可能没有事情做。所以平时就更需要主动积极争取多做事，这样才能积累和提高更多。3、培养团队精神工作往往不是一个人的事情，而是一个团队进行一个项目。在工作中如何去保持和团队中其他同事交流和沟通也是相当重要的。要有与别人沟通、交流的能力以及与人友好的合作能力。合理的分工可以使大家在工作中各尽所长，团结合作，配合默契，共赴成功。个人要想成绩获得好的业绩，必须牢记一个准则：我们永远不能将个人的利益凌驾于团队的利益之上。在团队工作中，大家共同进步、共同受益于其中。卓越工程师项目着重培养学生的动手实践能力和团队合作的能力。老师将学生分成几个小组，小组内部对装置进行研究学习，找出成套装置的流程，学会控制装置运行，能够做到安全的开车、生产、停车，学会画每一控制部分的方框图，深入了解控制原理，然后利用提交汇报的形式向全班同学汇报。这样一来，让学生在校园时代就能够深切感受到团队合作，具有强烈的团队合作意识，为日后走向工作岗位打下坚实的基础。 指导教师评语及成绩评定： 成绩： 指导教师签字： 年 月 日28