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甲醇装置仿真实训室
2014-06-17 15:29   审核人:

校内实验实训项目建设主要强化实践育人,突出学生职业技能训练,创建真实场景的职业岗位实践训练,全面提高学生操作技能、安全生产技能等综合职业素养。

为此新建了煤化工甲醇装置仿真实训室,主要建设内容包括煤化工安全生产仿真装置——煤制甲醇工艺仿真生产装置一套(含煤化工安全仿真软件一套)。

(1)煤制甲醇工艺装置

装置背景对象按年产10万吨甲醇装置规模的1:10比例设计,总高度控制在4.5米左右。主要流程如下:

煤气发生炉制备的合成气,经过废热锅炉回收余热、脱硫器脱至含硫量小于50PPM,进入冷管式反应器预热后进入甲醇合成塔,在催化床中Cu-Zn催化剂作用下进行合成反应,生成粗甲醇。反应后经废热锅炉回收余热,粗甲醇从甲醇分离器底部排出,经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段。依次经过轻馏分精馏塔脱除轻组分、重组分精馏塔脱除重组分后,得到产品纯甲醇。同时回收的余热返回冷管式反应器作为预热的热源,不用外加热源,符合工厂经济效益最大化原则。

来自粗甲醇储槽的甲醇,经泵加压,再经粗甲醇预热器加热到45℃后进入预精馏塔,在预精馏塔脱除轻馏分后,直接由泵输送至主精馏塔,进一步把高沸点的重馏分杂质脱除,主要是水、异丁基油等。从塔顶或侧线采出的精甲醇经过冷却器冷却至常温后,就可得到纯度在99.9%以上的符合国标的精甲醇产品。

(2)具体方案

由于甲醇生产具有高温高压的特点,同时甲醇产品易挥发,易燃烧。为使学生既能全方位真实感受工厂操作,又杜绝实训中的危险,因此该设备采用仿真工厂的形式,所有现场操作均采用带信号的手动阀或自动调节阀,中控室采用DCS操作系统。通过阀门的开闭,由仿真系统直接产生流量、温度、压力、组分等数据,液位采用以水为介质的液位真实控制体系,可以真实体现甲醇生产过程中各物理量的实时变化情况,又避免了高温高压有毒有害的影响。同时设置了典型事故案例,以空气和液化气为模拟替代物料,作专题设计后嵌入在实训装置中,可以实现安全阀真实起跳、物料泄漏功能(排出介质为空气)和着火事故(液化气电子点火控制)等功能,锻炼学生处理生产中设备故障的能力。

该装置有静止设备(以表达设备外形为主)28台,运转设备3台。其中,压缩机选用可视模型机,水泵选用工业化工泵。

(3)主要特点

以真实煤化工生产场景仿真与模拟、替代相结合,实现高仿真的现代煤化工工厂模拟操作效果。该装置具有互动性强、真实感强的主要特点。

该煤制甲醇实训室可进行甲醇装置开停车仿真操作实训、化工装置单元操作实训、甲醇装置安全生产操作实训、化工反应技术实训操作以及化工分离技术实训操作等实践项目的教学,为培养高技能煤化工专业人才提供有力的保障。

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