篇基礎知識

1化工仿真概述/002

1.1化工仿真繫統/002

1.2化工仿真實訓操作過程/004

1.3化工仿真實訓操作要點/005



2化工仿真教學繫統的運行/007

2.1STS軟件運行環境/007

2.2程序激活/007



3STS仿真繫統教師站/011

3.1教師站功能簡介/011

3.2教師站網絡連接和設置/017



4STS仿真繫統學員站/022

4.1仿真軟件的啟動/022

4.2菜單介紹/024

4.3畫面介紹/027



5STS仿真評分繫統/031

5.1操作狀態指示/031

5.2操作方法指導/032

5.3操作診斷及診斷結果指示/033

5.4其他輔助功能/033



6TDC3000繫統/035

6.1TDC3000鍵盤布置圖/035

6.2按鍵作用說明/036

6.3TDC3000畫面中的光標形式/038



7在線仿真培訓繫統/039

7.1在線仿真繫統簡介/039

7.2SimNet學員端的使用/039



第二篇操作

8離/044

8.1實訓目的/044

8.2工作原理/044

8.3工藝流程/044

8.4主要設備/045

8.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/046

8.6流程圖畫面/046

8.7操作規程/048

思考題/051



9液位/052

9.1實訓目的/052

9.2工作原理/052

9.3工藝流程/052

9.4主要設備/054

9.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/054

9.6流程圖畫面/055

9.7操作規程/056

思考題/059



10換/060

10.1實訓目的/060

10.2工作原理/060

10.3工藝流程/061

10.4主要設備/062

10.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/062

10.6流程圖畫面/063

10.7操作規程/064

思考題/067



11管式加/068

11.1實訓目的/068

11.2工作原理/068

11.3工藝流程/069

11.4主要設備/070

11.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/070

11.6流程圖畫面/072

11.7操作規程/073

思考題/078



12間歇反/079

12.1實訓目的/079

12.2工作原理/079

12.3工藝流程/079

12.4主要設備/080

12.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/080

12.6流程圖畫面/081

12.7操作規程/083

思考題/086



13精/087

13.1實訓目的/087

13.2工作原理/087

13.3工藝流程/088

13.4主要設備/089

13.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/089

13.6流程圖畫面/090

13.7操作規程/092

思考題/097



14吸收/098

14.1實訓目的/098

14.2工作原理/098

14.3工藝流程/099

14.4主要設備/100

14.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/100

14.6流程圖畫面/102

14.7操作規程/105

思考題/112



15多效/113

15.1實訓目的/113

15.2工作原理/113

15.3工藝流程/113

15.4主要設備/114

15.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/115

15.6仿真界面/116

15.7操作過程/117

思考題/120



16雙塔/121

16.1實訓目的/121

16.2工作原理/121

16.3工藝流程/121

16.4主要設備/122

16.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/122

16.6流程圖畫面/124

16.7操作規程/126

思考題/132



17固定床反/133

17.1實訓目的/133

17.2工作原理/133

17.3工藝流程/134

17.4主要設備/135

17.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/135

17.6流程圖畫面/136

17.7操作規程/137

思考題/141



18流化床反/142

18.1實訓目的/142

18.2工作原理/142

18.3工藝流程/143

18.4主要設備/143

18.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/143

18.6流程圖畫面/144

18.7操作規程/146

思考題/150



19真空/151

19.1實訓目的/151

19.2工作原理/151

19.3工藝流程/152

19.4主要設備/153

19.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/153

19.6流程圖畫面/154

19.7操作規程/158

思考題/160



20二氧化碳/161

20.1實訓目的/161

20.2工作原理/161

20.3工藝流程/163

20.4主要設備/164

20.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/164

20.6工藝報警及聯鎖繫統/166

20.7流程圖畫面/167

20.8操作規程/169

思考題/173



21催化劑萃取/174

21.1實訓目的/174

21.2工作原理/174

21.3工藝流程/174

21.4主要設備/175

21.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/176

21.6流程圖畫面/177

21.7操作規程/178

思考題/180



22/181

22.1實訓目的/181

22.2工作原理/181

22.3工藝流程/181

22.4主要設備/182

22.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/182

22.6流程圖畫面/183

22.7操作規程/186

思考題/187



第三篇化工產品全過程仿真操作

23聚丙烯聚合工段生產工藝/190

23.1實訓目的/190

23.2工藝原理/190

23.3工藝流程/191

23.4主要設備/192

23.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/192

23.6流程圖畫面/193

23.7操作規程/200

思考題/207



24均苯四甲酸二酐生產工藝/208

24.1實訓目的/208

24.2工藝原理/208

24.3工藝流程/209

24.4主要設備/211

24.5顯示儀表/212

24.6流程圖畫面/213

24.7操作規程/221

思考題/232



25乙醛氧化制乙酸生產工藝/233

25.1實訓目的/233

25.2工藝原理/233

25.3工藝流程/234

25.4主要設備/236

25.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/236

25.6流程圖畫面/238

25.7操作規程/248

思考題/259



26魯奇甲醇合成生產工藝/260

26.1實訓目的/260

26.2工藝原理/260

26.3工藝流程/261

26.4主要設備/262

26.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/263

26.6流程圖畫面/266

26.7操作規程/273

思考題/285



27丙烯酸甲酯生產工藝/287

27.1實訓目的/287

27.2工藝原理/287

27.3工藝流程/288

27.4主要設備/289

27.5調節器、顯示儀表及現場閥說明/290

27.6流程圖畫面/291

27.7操作規程/300

思考題/312



28聚氯乙烯生產工藝/313

28.1實訓目的/313

28.2工藝原理/313

28.3生產原料/313

28.4工藝流程/314

28.5主要設備/315

28.6調節器、顯示儀表、現場閥及復雜控制說明/316

28.7流程圖畫面/318

28.8操作規程/323

思考題/328



參考文獻/329

前言

《化工仿真——實訓與指導》第二版自2010年出版以來，受到廣大讀者的一致好評，並被評為普通高等教育“十一五”規劃教材。10年間，仿真軟件多次升級，導致第二版教材中的操作規程和軟件不一致，亟待更新。本次修訂更加注重培養學生規範操作、安全生產和節能環保等職業素質。

本次修訂內容主要有以下幾個方面：

① 通過二維碼引入關鍵設備的動畫，立體形像展現設備的結構和工作原理，有助於學生更好地理解和掌握。

② 刪去了壓和。

③ 增加了多效、雙塔和聚氯乙烯生產工藝仿真項目。

④ 本教材所涉及仿真操作，均按照2019年9月北方仿真軟件技術有限公司新升級的仿真軟件進行了修訂，有利於指導學生操作。

⑤ 本教材所設計操作步驟更加接近真實操作環境，有助於幫助學生完成虛擬和真實生產之間的銜接和過渡。

淄博職業學院楊百梅、張淑新、刁香、趙世霞、鞏玉紅和中國環境監測總站的張霞參加本次修訂。張淑新修訂篇；刁香修訂第二篇的第8～14章、第17～22章和第三篇的第25章；趙世霞編寫第15章、第16章和第三篇的第26章，修訂第24章；鞏玉紅修訂第23章、27章；張霞編寫第三篇的第28章。全書由刁香、趙世霞統一定稿。

本書由北方仿真軟件技術有限公司總經理許重華主審，並提出了很多寶貴意見，在此深表敬意和感謝。

修訂過程中，得到了化學工業出版社有限公司和北方仿真軟件技術有限公司的大力支持和協助，在此表示衷心感謝。

限於編者的水平，修訂版仍難免存在不妥之處、敬請有關專家、教師和廣大讀者批評指正。



編者

2019年10月









版前言

隨著現代化工生產技術的飛速發展，生產裝置大型化、生產過程連續化和自動化程度越來越高，生產工藝過程復雜，工藝條件要求嚴格，常伴有高溫、高壓、易燃及原料、產品強烈的腐蝕性等不安全因素。學生按照常規方式到實習基地進行實訓操作受到很大的局限性。而化工仿真實訓，利用計算機模擬真實的操作控制環境，為實習受訓人員提供安全、經濟的離線訓練條件，具有很強的實踐性和可操作性。因此，為適應社會發展需求，培養石油化工領域應用型高等技術人纔，我們根據北方仿真控制技術有限公司推出的操作和化工生產過程仿真軟件，編寫了本教程。

本書介紹了過程繫統仿真、化工仿真繫統學員站的使用方法及TDC3000培訓繫統的操作方法。為使學生能鞏固已學的化工理論知識，並能用相關知識來指導自己的操作，提高其分析問題、解決問題的能力，在編寫各化工仿真或過程使用方法時，我們都安排了工作原理簡述和工藝流程簡介，並配有帶控制點的工藝流程圖，仿DCS圖，仿現場圖和思考題，力求淺顯、易懂，便於學習操作。選有離心泵、換熱器、液位控制、加熱爐、脫丁烷塔、吸收與解吸、壓縮機、鍋爐、固定床反應器、流化床反應器共1。本書適用於學生在校學習，也可用於職工培訓。

本書第二篇8～12章由楊百梅編寫，篇3～7章、第二篇17～18章由丁金城編寫，第二篇13～14章由於乃臣編寫，第二篇15～19章由董雲會編寫，篇1～2章由趙增典編寫，第二篇19章由尹德成編寫。全書由楊百梅統稿。

本書由山東理工大學化工學院院長於先進博士主審，並提出了很多寶貴建議，在此深表敬意和感謝。

因編者水平有限，編寫時間倉促，錯漏之處在所難免，請讀者批評、指正。



編者

2004年3月











第二版前言

為滿足化工技術類各專業的實訓教學、生產實習、精品課程建設以及各類技能大賽、職業培訓和職業技能鋻定等的需求，進一步適應教、學、做一體，工作過程導向課程和項目教學的需要，更加完善教材內容，特對《化工仿真》版進行修訂，推出第二版。

本次修訂參考了多種化工仿真實訓教材，征求了讀者的使用意見，總結了作者的教學經驗，根據東方化工仿真公司所提供版本的化工仿真軟件進行編寫。尤其在內容上，較之版做了大幅度的增加。

本次修訂內容主要有以下幾個方面。

① 根據升級後的東方仿真軟件版本，我們重新編寫了篇基礎知識部分。同時，考慮到網絡教育的發展前景，對北方仿真軟件技術公司的在線培訓繫統的使用做了簡要說明。

② 增加了真空繫統、催化劑萃取控制和二氧化碳壓縮機工段操作。

③ 增加了５個典型化工產品生產的全流程仿真項目：聚丙烯生產、均苯四甲酸二酐生產、乙醛氧化制醋酸生產、甲醇生產、丙烯酸甲酯生產，涵蓋了有機化工、高分子化工和精細化工生產領域。

④ 本教材所設計操作步驟更加接近真實操作環境，有利於幫助學生完成虛擬和真實生產之間的銜接和過渡。

⑤ 在文字敘述方面，修訂了個別語言表達及內容上的不妥，使語言更加嚴謹規範。

淄博職業學院楊百梅、張淑新、刁香、鞏玉紅和趙世霞參加本次修訂。張淑新編寫篇；刁香修訂了第8～18章，編寫第19、20、21、22和25章；鞏玉紅編寫第23、26和27章；趙世霞編寫第24章。全書由楊百梅、張淑新、刁香統一定稿。

本書由山東理工大學化工學院院長於先進博士，北方仿真控制有限公司尉明春擔任主審，並提出了很多寶貴意見，在此深表敬意和感謝。

修訂過程中，得到淄博職業學院院長楊百梅教授的悉心指導和全力支持，北方仿真軟件技術有限公司趙好菁萍、覃揚、於延申提供了大量寶貴資料和寶貴意見，在此表示衷心的感謝。

限於編者的水平，修訂版仍難免存在疏漏和不妥之處，敬請有關專家、教師和廣大讀者批評指正。



編者

2010年1月