內容簡介
本書為“化工精餾安全控制” 1 X職業技能等級證書的培訓教材。全書分為理論知識和仿真軟體操作兩部分。理論知識部分圍繞化工生產的特點,重點講解化工生產過程中重大危險源的辨識、分級,易燃易爆、有腐蝕性及毒害性危險化學品儲存的安全要求,以及電氣安全與靜電防護技術和職業危害防護等內容;重點介紹化工生產過程工藝參數、測量儀表以及簡單複雜控制系統在化工生產中的套用;重點介紹精餾塔附屬設備安全操作和維護保養以及試車、吹掃、清洗和氣密性檢查、水壓檢查等內容,精餾原理、氣液平衡、物料衡算、理論板數等理論知識。仿真軟體操作部分重點介紹精餾塔單元、雙塔精餾單元等4種3D仿真軟體的特色、工藝流程、操作規程以及開停車、故障等內容。本書適合高職化工類專業學生以及社會學習者參加“化工精餾安全控制”1 X職業技能等級證書考試備考使用,也可供相關企業技術人員參考。
圖書目錄
1 理論知識
第1章 化工生產安全理論 003
1.1 化工安全生產概述 003
1.1.1 化工生產的特點 003
1.1.2 安全警示標誌 003
1.2 化工生產過程中的重大危險源 007
1.2.1 危險化學品重大危險源的定義 007
1.2.2 危險化學品重大危險源的辨識 007
1.2.3 危險化學品重大危險源的分級 008
1.3 危險化學品安全技術 009
1.3.1 危險化學品基礎知識 009
1.3.2 危險化學品安全要求 010
1.3.3 危險化學品事故的控制和防護措施 013
1.4 電氣安全與靜電防護技術 015
1.4.1 電氣事故概述 015
1.4.2 觸電保護技術 016
1.4.3 靜電的危害與消除 020
1.5 職業危害及其預防 021
1.5.1 生產性毒物危害 021
1.5.2 物理因素危害 022
第2章 化工自動化控制系統 025
2.1 化工自動化 025
2.1.1 化工自動化概述 025
2.1.2 化工自動化的發展趨勢 026
2.2 化工識圖 027
2.2.1 工藝方案流程圖 027
2.2.2 P ID圖 029
2.3 過程監測及儀表 029
2.3.1 儀表基礎知識 029
2.3.2 壓力檢測及儀表 030
2.3.3 流量檢測及儀表 032
2.3.4 物位檢測及儀表 033
2.3.5 溫度檢測及儀表 035
2.4 常用閥門 037
2.4.1 手閥 037
2.4.2 自控閥 039
2.4.3 閥門的使用 042
2.5 簡單控制系統 044
2.5.1 簡單控制系統的結構和組成 044
2.5.2 簡單控制系統的初步設計 045
2.5.3 控制器控制規律的選擇及參數整定 048
2.6 複雜控制系統 053
2.6.1 串級控制系統 054
2.6.2 比值控制系統 061
2.6.3 分程控制系統 063
2.7 安全儀表系統 065
2.7.1 基本概念及縮略語 065
2.7.2 安全完整性等級 065
2.7.3 安全儀表系統組成及特點 066
2.7.4 安全儀表系統功能和要求 066
2.7.5 安全儀表系統設計的基本原則 067
第3章 精餾基礎 068
3.1 精餾的基本知識 068
3.1.1 蒸餾與精餾的關係 068
3.1.2 物質的三態與相變化 068
3.1.3 氣-液相平衡 069
3.2 連續精餾過程 069
3.2.1 精餾的基本原理 069
3.2.2 精餾過程的主要工藝控制參數 069
3.2.3 物料揮發度 070
3.3 精餾過程附屬設備 070
3.3.1 原料罐 070
3.3.2 離心泵 0713.3.3 流量計 073
3.3.4 預熱器 076
3.3.5 精餾塔 077
3.3.6 精餾塔的附屬設備 077
3.4 精餾塔的操作 081
3.4.1 開車前的準備工作 081
3.4.2 開車操作 083
3.4.3 調節控制參數 085
3.4.4 停車的操作過程 087
3.4.5 配套公用工程 088
3.4.6 生產原始記錄 088
3.4.7 巡迴檢查 088
第4章 精餾初級、中級考試基礎知識 090
4.1 化工裝置的吹掃和清洗 090
4.1.1 吹掃和清洗的目的 090
4.1.2 吹掃和清洗的一般規定 090
4.1.3 管道系統的清洗 091
4.1.4 蒸汽管道的吹掃 092
4.2 化工裝置的氣密性檢查 092
4.2.1 管道試壓的目的 094
4.2.2 管道試壓的一般規定 094
4.2.3 強度試驗 095
4.2.4 嚴密性試驗 095
4.3 設備和管道的酸洗、鈍化與脫脂 098
4.3.1 酸洗和鈍化的目的 098
4.3.2 酸洗和鈍化的操作方法 098
4.3.3 脫脂的操作方法 099
4.4 精餾的開車、停車操作 101
4.4.1 開車條件 101
4.4.2 開車準備 102
4.4.3 停車要點 102
4.5 常見精餾設備的操作與維護 103
4.5.1 塔設備的操作與維護 103
4.5.2 換熱器的操作使用與維護 105
4.6 氣-液相平衡關係 107
4.6.1 相組成的表示方法 107
4.6.2 理想溶液的氣-液相平衡關係 109
4.7 蒸餾和精餾 113
4.7.1 簡單蒸餾的原理 113
4.7.2 精餾的理論基礎 115
4.8 連續精餾塔的計算 117
4.8.1 全塔物料衡算 118
4.8.2 精餾段物料衡算 119
4.8.3 提餾段物料衡算 120
4.9 進料狀況對操作線的影響 121
4.9.1 飽和液體進料 122
4.9.2 飽和蒸氣進料 122
4.10 回流比 123
4.10.1 最小回流比 123
4.10.2 適宜回流比的確定 124
4.11 精餾系統常見故障的判斷與處理 125
4.11.1 精餾的操作分析 125
4.11.2 異常工況及事故處理 127
第5章 精餾高級考試基礎知識 132
5.1 蒸餾裝置的吹掃與清洗 132
5.1.1 系統吹掃的原則及要求 132
5.1.2 吹洗的一般規定 132
5.2 投料條件 133
5.3 水聯運試車 133
5.3.1 水聯運試車的條件 133
5.3.2 水聯運試車方案 134
5.3.3 水聯運試車流程 134
5.4 精餾塔的塔板 134
5.4.1 工業上對塔設備的要求 134
5.4.2 板式塔的構造 135
5.4.3 精餾塔的分類 135
5.4.4 塔板的安裝 138
5.5 精餾操作影響因素控制分析 139
5.5.1 精餾塔操作壓力的控制 139
5.5.2 精餾塔的操作控制 139
5.5.3 采出量的影響 140
5.6 班組經濟核算基礎知識 141
5.6.1 開展班組經濟核算的意義 141
5.6.2 班組經濟核算的組織形式 142
5.7 進料狀況對q 線及操作線的影響 142
5.7.1 操作線交點的軌跡方程———q 線方程式 142
5.7.2 進料狀況對q 線及操作線的影響 142
5.8 精餾塔塔板數的計算 144
5.8.1 圖解法求理論塔板數 144
5.8.2 逐板計算法求理論塔板數 145
5.8.3 適宜的加料板位置 147
5.8.4 全塔效率和實際塔板數 148
5.8.5 單板效率 149
5.9 回流比對精餾塔理論塔板數的影響 149
5.10 全回流和最小理論塔板數 149
5.11 連續精餾的熱量衡算 150
5.11.1 全塔熱量衡算 150
5.11.2 熱泵系統的原理及套用 152
5.12 特殊蒸餾 152
5.12.1 水蒸氣蒸餾 152
5.12.2 恆沸蒸餾 153
5.12.3 萃取蒸餾 1542 仿真軟體操作
第6章 精餾塔單元3D 仿真軟體 159
6.1 軟體簡介 159
6.1.1 概述 159
6.1.2 軟體特色 159
6.2 軟體操作說明 160
6.2.1 軟體啟動 160
6.2.2 軟體操作 160
6.2.3 3D基本操作 163
6.3 工藝流程簡介 163
6.3.1 工藝原理 163
6.3.2 工藝過程說明 164
6.4 工藝卡片 164
6.4.1 設備列表 164
6.4.2 閥門列表 164
6.4.3 儀表列表 165
6.4.4 工藝培訓內容 165
6.5 複雜控制說明 166
6.5.1 分程控制 166
6.5.2 串級控制系統 166
6.6 控制規程 167
6.6.1 開車前準備 167
6.6.2 冷態開車 168
6.6.3 停車操作規程 170
6.7 事故設定 171
6.7.1 停電 171
6.7.2 冷凝水中斷 172
6.7.3 回流量調節閥FV103閥卡 173
6.7.4 回流泵P101A故障 174
6.7.5 停蒸汽 174
6.7.6 熱蒸汽壓力過高 175
6.7.7 熱蒸汽壓力過低 175
6.7.8 塔釜出料調節閥卡 175
6.7.9 儀表風停 175
6.7.10 進料壓力突然增大 176
6.7.11 回流罐液位超高 177
6.7.12 原料液進料調節閥卡 177
6.8 現場圖和DCS圖 177
第7章 雙塔精餾單元3D 仿真軟體 181
7.1 軟體簡介 181
7.1.1 概述 181
7.1.2 軟體特色 181
7.2 軟體操作說明 182
7.2.1 軟體啟動 182
7.2.2 軟體操作 182
7.2.3 3D基本操作 185
7.3 工藝流程簡介 186
7.3.1 工藝原理 186
7.3.2 工藝過程說明 186
7.4 工藝卡片 187
7.4.1 設備列表 187
7.4.2 閥門列表 187
7.4.3 儀表列表 188
7.4.4 工藝培訓內容 189
7.5 複雜控制說明 190
7.6 控制規程 191
7.6.1 開車前準備 191
7.6.2 冷態開車 192
7.6.3 停車操作規程 195
7.6.4 正常操作 197
7.7 事故設定 198
7.7.1 停電 198
7.7.2 儀表風停 200
7.7.3 塔釜出料調節閥閥卡 201
7.7.4 泵故障 201
7.7.5 回流罐液位超高 201
7.7.6 回流量調節閥閥卡 202
7.7.7 熱蒸汽壓力過低 202
7.7.8 熱蒸汽壓力過高 203
7.7.9 停加熱蒸汽 204
7.7.10 進料壓力突然增大 205
7.7.11 停冷卻水 205
7.7.12 進料壓力突然減小 207
7.8 現場圖和DCS圖 207
第8章 精餾塔作業現場應急處置虛擬仿真軟體 211
8.1 工藝流程簡介 211
8.1.1 工藝原理 211
8.1.2 工藝流程 211
8.2 工藝卡片 211
8.2.1 設備列表 211
8.2.2 閥門列表 212
8.2.3 儀表列表 212
8.2.4 工藝數據 213
8.3 複雜控制說明 213
8.3.1 分程控制 213
8.3.2 串級控制系統 214
8.4 操作規程 214
8.4.1 精餾塔回流罐泄漏著火 214
8.4.2 精餾塔機械密封泄漏著火 217
8.4.3 精餾塔塔底法蘭泄漏著火 219
8.5 3D軟體功能說明 221
8.5.1 基本介紹 221
8.5.2 詳細介紹 223
第9章 受限空間作業安全3D 虛擬仿真軟體 226
9.1 軟體介紹 226
9.1.1 概述 226
9.1.2 軟體特色 226
9.2 受限空間作業概述 227
9.2.1 受限空間的定義 227
9.2.2 特殊受限空間 227
9.2.3 受限空間作業定義 227
9.3 作業流程 227
9.3.1 工作流程 227
9.3.2 受限空間作業過程詳細描述 227
9.4 人員職責 230
9.4.1 審批人員職責 230
9.4.2 作業人員職責 230
9.4.3 監護人員職責 231
9.4.4 作業負責人職責 231
9.5 仿真操作流程 231
9.5.1 作業申請 231
9.5.2 風險評估 231
9.5.3 安全措施 231
9.5.4 書面審查 232
9.5.5 現場核查 232
9.5.6 批准作業 232
9.5.7 安全交底 232
9.5.8 實施作業 232
9.5.9 作業完成 233
9.5.10 關閉作業 233
9.6 3D軟體功能說明 233
9.6.1 軟體啟動 233
9.6.2 功能介紹 235
9.6.3 界面介紹 235
9.7 仿真界面 238
參考文獻 241