煤制甲醇合成工段实验报告

甲醇合成工段实验报告

一、实验目的

1、通过模拟化工生产过程中开车、运行、停车等操作过程，了解基本的单元操作方法，熟悉控制系统的操作，建立化工流程级概念，认识化工生产各个设备操作的相互联系和影响，理解化工生产的整体性。

2、通过仿真实验,深入了解生产装置的工艺流程，获得基本生产感性知识，提高动手能力，理论联系实际，扩大知识面，提高操作水平。

3、深入了解煤气化制甲醇过程控制系统的动态特性，提高对复杂化工工程动态运行的分析和协调控制能力，熟练一些常见面事故的处理方法等。

4、提高综合能力，培养团队合作意识，提高工程素养和创新能力等。 5、在一定程度上逐步实现学生由学校向社会的转变，培养初步担任技术工作的能力。

二、实验过程工艺流程图

1、物料来源与去向简述

1、H2与CO的混合气直接进入循环系统。 2、蒸汽通过压缩机进入循环系统。

3、混合原料气进入E-401换热器，经过管程换热后然后进去合成塔。 4、合成塔中甲醇蒸汽进入401、402、403换热器，经过三级壳程换热后与原料气氢气进入粗甲醇罐。

5、粗甲醇罐中蒸汽重新进入循环系统继续参与反应；另粗甲醇蒸汽进入循环系统前经分离器分理处部分进入火炬燃烧。

6、在合成塔中的制冷剂为由外部锅炉水竟汽包进入合成塔；蒸汽再进入汽包中排出。

2、流程图

蒸汽F401锅炉水E401H2 CO混合气E402蒸汽 R401T401P-1C401E403凝液蒸汽H2· F402· 去火炬X401粗甲醇去精馏

三、实验步骤

1、启动

打开电脑并登录操作平台，与现场设备相连接，准备开始操作。

2、系统置换

1、现场人员确认F-402液位调节阀LICA4001的前阀VD4005关闭。 2、现场人员确认F-402液位调节阀LICA4001的后阀VD4006关闭 3、现场人员确认F-402液位调节阀LICA4001的旁路阀V4003关闭 4、现场人员缓慢开启低压N2入口阀V4008。 5、现场人员开启PRCA4004前阀VD4003.。

6、现场人员开启PRCA4004后阀VD4004。 7、微机操作人员开启PRCA4004。

8、当PI4001接近0.5MPa系统中含氧量降至0.25%以下时，由现场人员关闭V4008。

9、微机操作人员关闭PRCA4004进行N2保压。

注意：（系统压力PI4001维持0.5MP保压。将系统含氧量稀释至0.25%以下。）

3、建立氮气循环

1、现场人员开启V4010，投用换热器E-402 。

2、现场人员开启V4011，投用换热器E-403，使TR4004不超过60度。 3、微机操作人员确认使“油系统操作”按钮处于按下状态，完成油系统操作。

4、微机操作人员开启FIC4101，当PI4102大于压力PI4001且压缩机运转正常，关闭。

5、现场人员开启压缩机前阀VD4011 。

6、微机操作人员按RESET4011按钮，使SP4011复位。 7、现场人员开启透平T401前阀VD4013。 8、现场人员开启透平T401后阀VD4014 。 9、微机操作人员开启透平T401控制阀STC4202 。

10、PI4102大于PI4001后，现场人员开启压缩机C401后阀VD4012。

4、建立汽包液位

1、现场人员开汽包放空阀V4015 。

2、现场人员开启汽包F401进锅炉水控制阀LV6003前阀VD4009 。 3、现场人员打开汽包F401进锅炉水控制阀LV6003后阀VD4010 。 4、微机操作人员打开汽包F401进锅炉水入口控制器LICA4003 。 5、液位超过20%后，现场人员关闭汽包放空阀V4015 。

6汽包液位LICA4003接近50%时，由微机操作人员将之投自动档。 7、将LICA4003的自动值设置为50% 。

5、H2置换充压

1、现场开启V4007，进行H2置换充压。 2、微机操作人员开启PRCA4004 。 3、将N2的体积含量降至1%。 4、将系统压力PI4001升至2.0MPa。

5、N2的体积含量和系统压力合格后现场关闭V4007 。 6、N2的体积含量和系统压力合格后微机关闭PRCA4004 。

6、投原料气

1、现场人员开启FRCA4001前阀VD4001 。 2、现场人员开启PRCA4001后阀VD4002 。

3、微机开启PRCA4001（缓开），同时注意调节SIC4202，保持循环压缩机的正常运行。

4、微机开启PRCA4002 。

5、系统压力PI4001在5.0MPa时，微机关闭PRCA4001 。 6、系统压力PI4001在5.0MPa时，微机关闭FRCA4002

7、反应器升温

现场开启喷射器X401的蒸汽入口阀V4006，使反应器温度TR4006缓慢升至210度

8、调至正常

1、反应器稳定后现场关闭开工喷射器X401的蒸汽入口阀V4006 。 2、微机操作缓慢开启FRCA4001，调节SIC4202，最终加量至正常（14877NM3/H)。

3、微机操作缓慢开启FRCA4002投料达正常时FFR4001约为1 。 4、将PRCA4004投自动，设为4.90MPa。

5、现场开启粗甲醇采出现场前阀VD4005。 6、现场开启粗甲醇采集现场后阀VD4006 。 7、当F402液位超过30%，微机开启LICA4001 。 8、LICA4001接近50%投自动。 9、将LICA4001设为50% 。

10、现场开启蒸汽出口前阀VD4007 。 11、现场开启汽包蒸汽出口后阀VD4008 。

12、当汽包压力达到2.5MPa后，微机开启PRCA4005并入中压气管网。 13、汽包蒸汽出口控制器PRCA4005接近4.3MPa投自动。 14、将PRCA4005设为4.3MPa 。

15、调至正常后，在微机操作总图上将“I4001”打向AUTO。 16、调至正常后在微机操作总图上将“I4002\打向AUTO。

四、实验分析与讨论

1、冷态开车的难点及解决方法

1、系统置换：冷态开车时系统内部充满空气因此需要将系统内空气排尽防止产生事故以符合工艺要求。解决方法：先将F-402的液位调节阀全部关闭，再适当调整V4008以及去火炬的阀门开度，当PI4001指示接近0.5MP、系统氧含量降到0.25%时关闭N2进口阀。

2、在建立氮气循环和汽包液位时，应适度调整精制水和冷却水的阀门开度使E-403出口的温度低于60度以及对进入汽包的锅炉水控制阀和汽包放空阀适当调节。

3、氢气置换充压中要调整好氢气的进气量和去火炬放空的量使系统压力不超过2MP且氮气含量降至1% 。

4、投放原料气过程FRCA4001和FRCA4002之比虽然调到接近1但是由于原料气和氢气进气量过大和去火炬放空量较小造成系统压力过大而超过5.0MP。解决方法：投放原料气时先将FRCA4001和FRCA4002调节到较小值并使其比为1然后在逐渐调大至调节正常时14877NM3/H，同时适当调整放空阀开度。

5、在反应器升温时，因为原料气投料过多在开启蒸汽入口阀后，温度达到210度合成反应开始造成反应过快放热较多使合成塔内温度较高。解决方法：打开阀门V4014更换汽包内的锅炉水同时将V4015开大将高温蒸汽放出时合成塔内温度下降。

6、调节正常时由于原料气开始时投入过多时甲醇合成较快造成粗甲醇分离罐内液位过高。解决方法：调整FRCA4001和FRCA4002的流量在14000NM3/H并且适当调整阀门V4006使粗甲醇排除分离罐从而使液位接近50% 。

2、实验心得体会

我们通过控制计算机和生产模拟装置，完成了煤制甲醇合成工段的开车，调节过程，进一步了解了实际生产过程中的开车情况。通过各个数据之间的联系与调节，了解了实际生产过程的复杂性。通过对生产阀门的调节，了解各个生产装置的关联性整体性。在模拟调节的过程中加深了对煤制甲醇合成的认识。我们虽然不是单纯的操作工，但是有了现场的实物使我们更能熟悉操作学到实用的知识，并且做实验的过程，思考问题的方法，让我们受益匪浅。煤制甲醇实验是一个新的体验、新的挑战，我们在此过程中不但应用了所学的知识，而且还不断的学习新的知识、工具，以完成实验的需要，而且对新环境的适应能力也有所提高，见识也有所增长，真是一次很美好的经历！

谢谢老师给我们这次机会，同样感谢老师的悉心指导，希望以后大家还有合作的机会。

5、在反应器升温时，因为原料气投料过多在开启蒸汽入口阀后，温度达到210度合成反应开始造成反应过快放热较多使合成塔内温度较高。解决方法：打开阀门V4014更换汽包内的锅炉水同时将V4015开大将高温蒸汽放出时合成塔内温度下降。

6、调节正常时由于原料气开始时投入过多时甲醇合成较快造成粗甲醇分离罐内液位过高。解决方法：调整FRCA4001和FRCA4002的流量在14000NM3/H并且适当调整阀门V4006使粗甲醇排除分离罐从而使液位接近50% 。

2、实验心得体会

我们通过控制计算机和生产模拟装置，完成了煤制甲醇合成工段的开车，调节过程，进一步了解了实际生产过程中的开车情况。通过各个数据之间的联系与调节，了解了实际生产过程的复杂性。通过对生产阀门的调节，了解各个生产装置的关联性整体性。在模拟调节的过程中加深了对煤制甲醇合成的认识。我们虽然不是单纯的操作工，但是有了现场的实物使我们更能熟悉操作学到实用的知识，并且做实验的过程，思考问题的方法，让我们受益匪浅。煤制甲醇实验是一个新的体验、新的挑战，我们在此过程中不但应用了所学的知识，而且还不断的学习新的知识、工具，以完成实验的需要，而且对新环境的适应能力也有所提高，见识也有所增长，真是一次很美好的经历！

谢谢老师给我们这次机会，同样感谢老师的悉心指导，希望以后大家还有合作的机会。

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