CSTS吸收解吸工艺标准仿真.doc

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1、吸收解吸单元仿真培训系统操作说明书 北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月目 录一、工艺流程说明21、工艺说明22、本单元复杂控制方案说明33、设备一览3二、吸收解吸单元操作规程41、开车操作规程42、正常操作规程63、停车操作规程64、仪表及报警一览表8三、事故设置一览10四、仿真界面12附：思考题16一、工艺流程说明1、工艺说明 吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶

2、质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。提高压力、降低温度有利于溶质吸收;降低压力、提高温度有利于溶质解吸,正是利用这一原理分离气体混合物,而吸收剂可以重复使用。 该单元以C6油为吸收剂,分离气体混合物(其中C4:25.13，CO和CO2:6.26，N2:64.58，H2:3.5，O2:0.53)中的C4组分(吸收质)。 从界区外来的富气从底部进入吸收塔T-101。

3、界区外来的纯C6油吸收剂贮存于C6油贮罐D-101中,由C6油泵P-101A/B送入吸收塔T-101的顶部,C6流量由FRC103控制。吸收剂C6油在吸收塔T-101中自上而下与富气逆向接触,富气中C4组分被溶解在C6油中。不溶解的贫气自T-101顶部排出,经盐水冷却器E-101被-4的盐水冷却至2进入尾气分离罐D-102。吸收了C4组分的富油(C4:8.2%,C6:91.8%)从吸收塔底部排出,经贫富油换热器E-103预热至80进入解吸塔T-102。吸收塔塔釜液位由LIC101和FIC104通过调节塔釜富油采出量串级控制。 来自吸收塔顶部的贫气在尾气分离罐D-102中回收冷凝的C4,C6后,

4、不凝气在D-102压力控制器PIC103(1.2MPaG)控制下排入放空总管进入大气。回收的冷凝液(C4,C6)与吸收塔釜排出的富油一起进入解吸塔T-102。预热后的富油进入解吸塔T-102进行解吸分离。塔顶气相出料(C4:95)经全冷器E-104换热降温至40全部冷凝进入塔顶回流罐D-103,其中一部分冷凝液由P-102A/B泵打回流至解吸塔顶部,回流量8.0T/h,由FIC106控制,其他部分做为C4产品在液位控制(LIC105)下由P-102A/B泵抽出。塔釜C6油在液位控制(LIC104)下,经贫富油换热器E-103和盐水冷却器E-102降温至5返回至C6油贮罐D-101再利用,返回温

5、度由温度控制器TIC103通过调节E-102循环冷却水流量控制。T-102塔釜温度由TIC104和FIC108通过调节塔釜再沸器E-105的蒸汽流量串级控制，控制温度102。塔顶压力由PIC-105通过调节塔顶冷凝器E-104的冷却水流量控制，另有一塔顶压力保护控制器PIC-104,在塔顶有凝气压力高时通过调节D-103放空量降压。 因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行，要定期观察C6油贮罐D-101的液位，补充新鲜C6油。2、本单元复杂控制方案说明 吸收解吸单元复杂控制回路主要是串级回路的使用，在吸收塔、解吸塔和产品罐中都使用了液位与流量串级回路。 串级回路：

6、是在简单调节系统基础上发展起来的。在结构上，串级回路调节系统有两个闭合回路。主、副调节器串联，主调节器的输出为副调节器的给定值，系统通过副调节器的输出操纵调节阀动作，实现对主参数的定值调节。所以在串级回路调节系统中，主回路是定值调节系统，副回路是随动系统。 举例：在吸收塔T101中，为了保证液位的稳定，有一塔釜液位与塔釜出料组成的串级回路。液位调节器的输出同时是流量调节器的给定值，即流量调节器FIC104的SP值由液位调节器LIC101的输出OP值控制，LIC101.OP的变化使FIC104.SP产生相应的变化。3、设备一览T-101：吸收塔D-101：C6油贮罐D-102：气液分离罐E-10

7、1：吸收塔顶冷凝器E-102：循环油冷却器P-101A/B：C6油供给泵T-102：解吸塔D-103：解吸塔顶回流罐E-103：贫富油换热器E-104：解吸塔顶冷凝器E-105：解吸塔釜再沸器P-102A/B：解吸塔顶回流、塔顶产品采出泵二、吸收解吸单元操作规程1、开车操作规程 本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。 装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，氮气置换已完毕，公用工程已具备条件，可以直接进行氮气充压。1.1、氮气充压(1)确认所有手阀处于关状态。(2)氮气充压 打开氮气充压阀，给吸收塔系统充压。 当吸收塔系统压力升至

8、1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。 打开氮气充压阀，给解吸塔系统充压。 当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时，关闭N2充压阀。1.2、进吸收油(1)确认 系统充压已结束。 所有手阀处于关状态。(2)吸收塔系统进吸收油 打开引油阀V9至开度50左右，给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。 打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或B)。 打开P-101A(或B)出口阀,手动打开FV103阀至30左右给吸收塔T-101充液至50%。充油过程中注意观察D-101液位,必要时给D-101补充新油。(3)解吸塔系统进吸收油 手动打开调节阀FV104开度至50左

9、右,给解吸塔T-102进吸收油至液位50%。 给T-102进油时注意给T-101和D-101补充新油,以保证D-101和T-101的液位均不低于50%。1.3、C6油冷循环(1)确认 贮罐，吸收塔，解吸塔液位50%左右。 吸收塔系统与解吸塔系统保持合适压差。(2)建立冷循环 手动逐渐打开调节阀LV104,向D-101倒油。当向D-101倒油时,同时逐渐调整FV104,以保持T-102液位在50%左右,将LIC104设定在50%设自动。 由T-101至T-102油循环时,手动调节FV103以保持T-101液位在50%左右,将LIC101设定在50%投自动。 手动调节FV103,使FRC103保持

10、在13 .50T/h,投自动，冷循环10分钟。1.4、T-102回流罐D-103灌C4 打开V21向D-103灌C4至液位为20%1.5、C6油热循环(1)确认 冷循环过程已经结束。 D-103液位已建立。(2) T-102再沸器投用 设定TIC103于5,投自动。 手动打开PV105至70%。 手动控制PIC105于0.5MPa,待回流稳定后再投自动。 手动打开FV108至50%,开始给T-102加热。(3)建立T-102回流随着T-102塔釜温度TIC107逐渐升高,C6油开始汽化,并在E-104中冷凝至回流罐D-103。当塔顶温度高于50时，打开P-102A/B泵的入出口阀VI25/27

11、、VI26/28,打开FV106的前后阀,手动打开FV106至合适开度,维持塔顶温度高于51。当TIC107温度指示达到102时,将TIC107设定在102投自动,TIC107和FIC108投串级。热循环10分钟。1.6、进富气 (1)确认C6油热循环已经建立。(2)进富气 逐渐打开富气进料阀V1,开始富气进料。 随着T-101富气进料,塔压升高,手动调节PIC103使压力恒定在1.2MPa(表)。当富气进料达到正常值后,设定PIC103于1.2MPa(表)，投自动。当吸收了C4的富油进入解吸塔后,塔压将逐渐升高,手动调节PIC105,维持PIC105在0.5MPa(表),稳定后投自动。当T-

12、102温度,压力控制稳定后,手动调节FIC106使回流量达到正常值8.0T/h,投自动。观察D-103液位,液位高于50时,打开LIV105的前后阀,手动调节LIC105维持液位在50%,投自动。将所有操作指标逐渐调整到正常状态。2、正常操作规程2.1、正常工况操作参数(1)吸收塔顶压力控制PIC103：1.20MPa(表)。(2)吸收油温度控制TIC103：5.0。(3)解吸塔顶压力控制PIC105：0.50MPa(表)。(4)解吸塔顶温度：51.0。(5)解吸塔釜温度控制TIC107：102.0。2.2、补充新油 因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行，要定期

13、观察C6油贮罐D-101的液位，当液位低于30时，打开阀V9补充新鲜的C6油。2.3、D-102排液 生产过程中贫气中的少量C4和C6组分积累于尾气分离罐D-102中,定期观察D-102的液位，当液位高于70时，打开阀V7将凝液排放至解吸塔T-102中。2.4、T-102塔压控制 正常情况下T-102的压力由PIC-105通过调节E-104的冷却水流量控制。生产过程中会有少量不凝气积累于回流罐D-103中使解吸塔系统压力升高,这时T-102顶部压力超高保护控制器PIC-104会自动控制排放不凝气,维持压力不会超高。必要时可打手动打开PV104至开度1-3来调节压力。3、停车操作规程 本操作规程

14、仅供参考，详细操作以评分系统为准。3.1、停富气进料(1)关富气进料阀V1,停富气进料。(2)富气进料中断后,T-101塔压会降低,手动调节PIC103,维持T-101压力1.0MPa(表)。(3)手动调节PIC105维持T-102塔压力在0.20MPa(表)左右。(4)维持T-101T-102D-101的C6油循环。3.2、停吸收塔系统(1)停C6油进料 停C6油泵P-101A/B。 关闭P-101A/B入出口阀。 FRC103置手动,关FV103前后阀。 手动关FV103阀,停T-101油进料。 此时应注意保持T-101的压力,压力低时可用N2充压,否则T-101塔釜C6油无法排出。(2)

15、吸收塔系统泄油 LIC101和FIC104置手动,FV104开度保持50%,向T-102泄油。 当LIC101液位降至0%时,关闭FV108。 打开V7阀,将D-102中的凝液排至T-102中。 当D-102液位指示降至0%时,关V7阀。 关V4阀,中断盐水停E-101。 手动打开PV103,吸收塔系统泄压至常压,关闭PV103。3.3、停解吸塔系统(1)停C4产品出料富气进料中断后,将LIC105置手动,关阀LV105,及其前后阀。(2)T-102塔降温 TIC107和FIC108置手动,关闭E-105蒸汽阀FV108,停再沸器E-105。 停止T-102加热的同时,手动关闭PIC105和P

16、IC104,保持解吸系统的压力。(3)停T-102回流 再沸器停用,温度下降至泡点以下后,油不再汽化,当D-103液位LIC105指示小于10%时,停回流泵P-102A/B,关P-102A/B的入出口阀。 手动关闭FV106及其前后阀,停T-102回流。 打开D-103泄液阀V19。 当D-103液位指示下降至0%时,关V19阀。(4)T-102泄油 手动置LV104于50%,将T-102中的油倒入D-101。 当T-102液位LIC104指示下降至10%时,关LV104。 手动关闭TV103,停E-102。 打开T-102泄油阀V18,T-102液位LIC104下降至0%时,关V18。(5)

17、T-102泄压 手动打开PV104至开度50%;开始T-102系统泄压。 当T-102系统压力降至常压时,关闭PV104。3.4、吸收油贮罐D-101排油(1)当停T-101吸收油进料后,D-101液位必然上升,此时打开D-101排油阀V10排污油。(2)直至T-102中油倒空,D-101液位下降至0%,关V10。4、仪表及报警一览表位号说明类型正常值量程上限量程下限工程单位高报值低报值高高报值低低报值AI101回流罐C4组分AI95.0100.00%FI101T-101进料AI5.010.00.T/HFI102T-101塔顶气量AI3.86.00T/HFRC103吸收油流量控制PID13.5

18、020.00T/H16.04.0FIC104富油流量控制PID14.7020.00T/H16.04.0FI105T-102进料AI14.7020.00T/HFIC106回流量控制PID8.014.00T/H11.22.8FI107T-101塔底贫油采出AI13.4120.00T/HFIC108加热蒸汽量控制PID2.9636.00T/HLIC101吸收塔液位控制PID501000%8515LI102D-101液位AI60.01000%8515LI103D-102液位AI50.01000%655LIC104解吸塔釜液位控制PID501000%8515LIC105回流罐液位控制PID501000%

19、8515位号说明类型正常值量程上限量程下限工程单位高报值低报值高高报值低低报值PI101吸收塔顶压力显示AI1.22200Mpa1.70.3PI102吸收塔塔底压力AI1.25200MpaPIC103吸收塔顶压力控制PID1.2200Mpa1.70.3PIC104解吸塔顶压力控制PID0.551.00MpaPIC105解吸塔顶压力控制PID0.501.00MpaPI106解吸塔底压力显示AI0.531.00MpaTI101吸收塔塔顶温度AI6400TI102吸收塔塔底温度AI401000TIC103循环油温度控制PID5.050010.02.5TI104C4回收罐温度显示AI2.0400TI1

20、05预热后温度显示AI80.0150.00TI106吸收塔顶温度显示AI6.0500TIC107解吸塔釜温度控制PID102.0150.00TI108回流罐温度显示AI40.01000三、事故设置一览 下列事故处理操作仅供参考，详细操作以评分系统为准。1、冷却水中断主要现象：(1)冷却水流量为0。 (2)入口路各阀常开状态。处理方法：(1)停止进料，关V1阀。 (2)手动关PV103保压。 (3)手动关FV104，停T-102进料。 (4)手动关LV105，停出产品。 (5)手动关FV103，停T-101回流。 (6)手动关FV106，停T-102回流。 (7)关LIC104前后阀，保持液位。

21、2、加热蒸汽中断主要现象：(1)加热蒸汽管路各阀开度正常。 (2)加热蒸汽入口流量为0。 (3)塔釜温度急剧下降。处理方法：(1)停止进料，关V1阀。 (2)停T-102回流。 (3)停D-103产品出料。 (4)停T-102进料。 (5)关PV103保压。 (6)关LIC104前后阀，保持液位。3、仪表风中断主要现象：各调节阀全开或全关。处理方法：(1)打开FRC103旁路阀V3。 (2)打开FIC104旁路阀V5。 (3)打开PIC103旁路阀V6。 (4)打开TIC103旁路阀V8。 (5)打开LIC104旁路阀V12。 (6)打开FIC106旁路阀V13。 (7)打开PIC105旁路阀

22、V14。 (8)打开PIC104旁路阀V15。 (9)打开LIC105旁路阀V16。 (10)打开FIC108旁路阀V17。4、停电主要现象：(1)泵P-101A/B停。 (2)泵P-102A/B停。 处理方法：(1)打开泄液阀V10，保持LI102液位在50。 (2)打开泄液阀V19，保持LI105液位在50%。 (3)关小加热油流量，防止塔温上升过高。 (4)停止进料，关V1阀。5、P-101A泵坏主要现象：(1)FRC103流量降为0。 (2)塔顶C4上升，温度上升，塔顶压上升。 (3)釜液位下降。处理方法：(1)停P-101A，注:先关泵后阀，再关泵前阀。 (2)开启P-101B，先开

23、泵前阀，再开泵后阀。 (3)由FRC-103调至正常值，并投自动。6、LIC104调节阀卡主要现象：(1)FI107降至0。 (2)塔釜液位上升，并可能报警。处理方法：(1)关LIC104前后阀VI13，VI14。 (2)开LIC104旁路阀V12至60左右。 (3)调整旁路阀V12开度，使液位保持50。7、换热器E-105结垢严重主要现象：(1)调节阀FIC108开度增大。 (2)加热蒸汽入口流量增大。 (3)塔釜温度下降，塔顶温度也下降，塔釜C4组成上升。处理方法：(1)关闭富气进料阀V1。 (2)手动关闭产品出料阀LIC102。 (3)手动关闭再沸器后，清洗换热器E-105。四、仿真界面

24、吸收系统DCS界面吸收系统现场界面解吸系统DCS界面解吸系统现场界面附：思考题 标准答案请自行查阅相关资料，本公司不予提供。1、吸收岗位的操作是在高压、低温的条件下进行的，为什麽说这样的操作条件对吸收过程的进行有利？2、请从节能的角度对换热器E-103在本单元的作用做出评价？3、结合本单元的具体情况，说明串级控制的工作原理。4、操作时若发现富油无法进入解吸塔，会有哪些原因导致？应如何调整？5、假如本单元的操作已经平稳，这时吸收塔的进料富气温度突然升高，分析会导致什麽现象？如果造成系统不稳定，吸收塔的塔顶压力上升（塔顶C4增加），有几种手段将系统调节正常？6、请分析本流程的串级控制；如果请你来设计，还有哪些变量间可以通过串级调节控制？这样做的优点是什么？7、C6油贮罐进料阀为一手操阀，有没有必要在此设一个调节阀，使进料操作自动化，为什么？