[發明專利]一種化工生產實訓裝置

無效

• 申請號: 200810034571.1
• 申請日: 2008-03-13
• 公開（公告）號: CN101281696A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 潘紅良;馮波;方云進;鐘正立;高炬;凌朝暉;沈晨陽;王崢崎;孫健芳;李平清
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所
• 代理人: 翟羽

【技術領域】

本發明涉及工業生產實訓裝置，具體地說，是一種基于現代石油化工生產中用于操作人員培訓用的的化工生產實訓裝置。

【背景技術】

隨著我國成為制造業的強國，需要大量從事制造業的工程技術人員，化工生產是制造業中的重中之重，化工生產是一個高危險性的行業，這就要求從事化工生產的工程技術人員，在從事實際生產前掌握一定的化工生產操作實踐技能，只有達到一定的水平才能上崗，從而進行實際裝置的操作，為此國家也即將建立化工操作許可證制度。目前，國內外對化工生產操作技能方面的培訓比較薄弱，目前通用的培訓模式限于理論知識、仿真培訓或實際生產裝置的實習等三種模式。理論知識的培訓對提高化工生產人員的實際操作能力顯然是有限的；仿真培訓雖然具有安全、培訓費用省等特點，但該種培訓模式缺乏直觀、現場感，學員無法得到親臨其境的感覺，無法得到實際的操作技能；實際生產裝置培訓具有直觀感，讓學員得到實際生產操作的鍛煉，但由于實際生產裝置的運行費用高、涉及安全生產等因素，學員無法真正實際操作化工生產裝置，因而也具有局限性。為此，需要發明一種既安全可靠、真實，又使學員能真正學到操作技能的實訓裝置，對快速培養化工生產實際操作技術人員具有非常重要的作用。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有培訓手段的不足，為培訓化工生產操作人員提供一種安全、真實的化工生產實訓裝置。

為實現上述的發明目的，本發明采取的技術方案是：

一種化工生產實訓裝置，含有原料加熱器，反應器，塔釜再沸器，精餾塔，換熱器，連鎖系統，化工生產的常用罐及管道；其特征在于，液體原料罐通過管道與原料加熱器相連，氣相原料罐和加熱器通過管道與反應器相連，同時在氣相原料罐與反應器之間設有反應器的連鎖系統；反應器通過管道再與反應器出口換熱器相連，反應器出口換熱器通過管道與中間產品罐相連，當反應剩余的氣相物料在換熱器內積聚到一定的數量后，從反應器換熱器的泄放系統排空致室外，中間產品罐通過管道與精餾塔相連，在精餾塔底部通過管道再與塔釜再沸器相連，同時在液體原料罐與反應器出口換熱器之間設有反應器的連鎖系統；塔頂設有回流系統，由塔頂再沸器，塔頂回流罐通過管道形成一個回路；塔釜再沸器通過管道與塔釜產品換熱器相連，塔釜產品換熱器與塔釜產品罐相連，同時在塔釜再沸器與精餾塔之間設有精餾塔的聯鎖系統；本裝置采用DCS操作系統。

所述的換熱器含有反應器出口換熱器，塔頂換熱器，塔頂產品換熱器，塔釜產品換熱器；

所述的連鎖系統是指反應器的聯鎖回路和精餾塔的聯鎖回路；

所述的化工生產的常用罐含有氣相原料罐，液體原料罐，中間產品罐，塔頂回流罐，塔頂產品罐，塔釜產品罐。

本裝置除模擬正常的化工生產外，還能模擬化工生產中可能出現的極端情況(如超溫、超壓、泄漏)，一旦出現這些極端情況就需采取操作措施，系統設有連鎖功能，本系統設計了兩個連鎖系統：反應器的聯鎖回路和精餾塔的聯鎖回路。

反應器的聯鎖回路：

為了避免反應器的操作進入危險區，防止催化劑超溫而發生事故，設置了超溫自動聯鎖停車系統，另外，還分別設有緊急停車按鈕，一旦處于事故狀態下，可通過聯鎖系統實現手動緊急停車；

(1)超溫自動聯鎖停車，當反應器催化劑層(上、中、下)任一點的溫度超過聯鎖極限值時，聯鎖信號自動關閉空氣進料閥，切斷空氣來源，使反應停止，防止催化劑床層溫度繼續上升；

(2)手動緊急停車，當需要緊急停車時，通過控制室手動緊急停車按鈕，經聯鎖回路切斷反應器原料進入閥和空氣閥，當反應停止后，反應器內采用系統泄壓放空(生產裝置中放火炬)的操作措施，以防止爆炸；

精餾塔的聯鎖回路：

在精餾塔運行過程中，當塔壓達到各自設定的聯鎖值(如0.25Mpa，絕壓)時，正常操作的壓力調節器不能使壓力回降，超壓聯鎖系統將自動切斷再沸器熱源，使塔壓回降。

本化工實訓裝置采用DCS系統，可以滿足裝置培訓化工生產操作人員的實際需要。該DCS系統采用一種層次式的結構，包含現場控制單元FCU、操作站，工程師操作平臺以及它們之間傳遞信息的總線系統；現場控制單元主要用于接收并處理各類傳感器信號作為控制與監測的依據，同時將各種操作送到各執行機構；接收的信號包括模擬量和開關量，經由現場控制單元的各類基本控制算法處理后，轉為各類控制指令；經處理的信息由總線系統傳輸至操作站，經操作站統一處理后，形成對現場控制器的基本控制算法的控制信息，并傳回現場控制單元修正對現場信息的處理模式及對執行器的控制模式。