化工工藝流程圖課件

1、加氫裂化命題方向,依照流程描述畫圖帶儀表控制點(diǎn)的流程圖改錯(cuò),延遲焦化命題方向,依照流程描述畫圖按照給定流程圖敘述出方案,工藝管道儀表流程圖(PID)閥門的設(shè)置,化 工 工 藝 流 程 圖,化工工藝流程圖,化工工藝流程圖是化工工藝圖中工藝流程性質(zhì)的圖樣，它是用來表達(dá)工藝生產(chǎn)流程的。 由于它們的要求各不相同，其內(nèi)容、重點(diǎn)和深度也不一致，有若干種類。 總工藝流程圖 工藝原則流程圖（方案流程圖）

2、工藝管道儀表流程圖(PID),,一、總工藝流程圖,也稱物料平衡圖，它是在設(shè)計(jì)或開發(fā)方案時(shí)，為總說明部分進(jìn)行可行性論證時(shí)提供的圖樣，用于表示全廠各生產(chǎn)裝置之間主要的流程路線及物料衡算的結(jié)果。 圖中各車間（工段）用細(xì)實(shí)線畫成長方框來表示，流程線中的主要物料用粗實(shí)線表示，流程方向用箭頭畫在流程線上，圖上還需注明車間名稱、原料及半成品的名稱、平衡數(shù)據(jù)和來源去向等。,,,某石油化工廠總流程圖,,,某石油化工廠物料平衡圖,二、工藝原則流程

3、圖,也稱物料流程圖，是在總工藝流程的基礎(chǔ)上，分別表示各車間內(nèi)部工藝物料流程。 一般是以裝置為單位，以圖形與表格綜合的表達(dá)形式，反映工藝設(shè)計(jì)計(jì)算中的物料衡算與熱量衡算等的圖樣。它是全廠總工藝流程圖或物料平衡圖的基礎(chǔ)上，對(duì)某一具體裝置生產(chǎn)過程的進(jìn)一步展示。它既可用作提供審查的資料，又可作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)，還可供生產(chǎn)操作時(shí)參考。,,工藝原則流程圖,工藝原則流程圖通常采用按工藝流程順序，自左至右展開圖的形式表示，設(shè)備以示意的圖形或

4、符號(hào)表示（表7-2），并用細(xì)實(shí)線畫出，流程圖中的主要物料流程的流程線用粗實(shí)線表示，流程方向用箭頭畫在流程線上。 當(dāng)物料經(jīng)過設(shè)備產(chǎn)生變化時(shí)，可在流程的起始部分和物料產(chǎn)生組分變化的設(shè)備之后，在流程線上用指引線引出并列表標(biāo)注（指引線及表格線皆用細(xì)實(shí)線繪制）。標(biāo)注出物料變化前后各組分的名稱、流量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或摩爾分?jǐn)?shù)和每項(xiàng)的總和數(shù)等（標(biāo)注項(xiàng)目可按需要酌量增減）。,某丙烯酸甲酯裝置局部工藝原則流程圖,三、工藝管道儀表流程圖(PID),也稱

5、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，用圖示的方法把建立石油化工工藝裝置所需的全部設(shè)備、儀表、管道、閥門及主要管件，按其各自功能，在滿足工藝要求和安全、經(jīng)濟(jì)的前提下組合起來，以起到描述工藝裝置的結(jié)構(gòu)和功能的作用。 因此，它不僅是設(shè)計(jì)、施工的依據(jù)，而且也是企業(yè)管理、試運(yùn)行、操作、維修和開停車等各方面所需同的完整技術(shù)資料的一部分。,工藝管道儀表流程圖(PID)的基本內(nèi)容,1.用規(guī)定的類別圖形符號(hào)和文字代號(hào)

6、表示裝置工藝過程的全部設(shè)備、機(jī)械和驅(qū)動(dòng)機(jī)，包括需就位的備用設(shè)備和生產(chǎn)用的移動(dòng)式設(shè)備，并進(jìn)行編號(hào)和標(biāo)注。2.用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，詳細(xì)表示所需的全部管道、閥門、主要管件（包括臨時(shí)管道、閥門和管件）、公用工程站和隔熱等，并進(jìn)行編號(hào)和標(biāo)注。,3.用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)表示全部檢測(cè)、指示、控制功能儀表，包括一次性儀表和傳感器，并進(jìn)行編號(hào)和標(biāo)注。4.用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)表示全部工藝分析取樣點(diǎn)，并進(jìn)行編號(hào)和標(biāo)注。5.安全生產(chǎn)、

7、試車、開停車和事故處理在圖上需要說明的事項(xiàng)，包括工藝系統(tǒng)對(duì)自控、管道等有關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)要求和關(guān)鍵設(shè)計(jì)尺寸。,通過工藝管道及儀表流程圖可以了解：,（1）設(shè)備的數(shù)量、名稱和位號(hào)。（2）主要物料的工藝流程。（3）其他物料的工藝流程。（4）通過對(duì)閥門及控制點(diǎn)分析，了解生產(chǎn)過程的控制情況。,,設(shè)備的畫法與標(biāo)注,PID圖需掌握的知識(shí)點(diǎn),管道流程線的表示,閥門等管件的表示方法,儀表控制的畫法,1.設(shè)備的畫法與標(biāo)注,用規(guī)定的類別圖形符號(hào)和文字代號(hào)表

8、示裝置工藝過程的全部設(shè)備、機(jī)械和驅(qū)動(dòng)機(jī)。 根據(jù)流程自左至右用細(xì)實(shí)線表示出設(shè)備的簡略外形和內(nèi)部特征（例如塔的填充物和塔板、容器的攪拌器和加熱管等），設(shè)備的外形應(yīng)按一定的比例繪制。 對(duì)于表中未列出的設(shè)備和機(jī)器圖例，可按實(shí)際外形簡化繪制，但在同一流程圖中，同類設(shè)備的外形應(yīng)一致。,表7-2 工藝流程圖上的設(shè)備、機(jī)器圖例,2.管道流程線的表示方法,用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，詳細(xì)表示所需的全部管道、閥門、主要管件（包括臨

9、時(shí)管道、閥門和管件）、公用工程站和隔熱等。 流程圖中的管道流程線均用粗實(shí)線表示。 對(duì)于輔助管道、公用系統(tǒng)管道只繪出與設(shè)備（或主流程管道）連接的一小段；對(duì)于帶儀表控制點(diǎn)的管道流程圖，應(yīng)畫出所有管道，即各種物料的流程線，并在管道線上標(biāo)注物料代號(hào)及輔助管道或公用系統(tǒng)管道所在流程圖的圖號(hào)；對(duì)于各流程圖間相銜接的管道，應(yīng)在始（或末）端注明其連續(xù)圖的圖號(hào)及所來（或去）的設(shè)備位號(hào)或管道號(hào)。 管道流

10、程上除應(yīng)繪制流向箭頭及用文字標(biāo)明來源或去向外，還應(yīng)對(duì)每條管道進(jìn)行標(biāo)注。施工流程圖上的管道應(yīng)標(biāo)注三個(gè)部分，即管道號(hào)、管徑和管道等級(jí)（見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）。,,管道及儀表流程圖上的物料代號(hào),3.閥門等管件的表示方法,管道上的閥門及其他管件應(yīng)用細(xì)實(shí)線按標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的符號(hào)在相應(yīng)處畫出，并標(biāo)注其規(guī)格代號(hào)。,管道系統(tǒng)常用閥門的圖例符號(hào)（摘自GB 6567.4-86）,管道及儀表流程圖上的管子、管件、閥門及管道附件的圖例,,4.儀表控制的畫法,在工藝管道及儀表

11、流程圖中，儀表控制點(diǎn)以細(xì)實(shí)線在相應(yīng)的管道上用符號(hào)畫出。 符號(hào)包括圖形符號(hào)和字母代號(hào)，它們組合起來表示工業(yè)儀表所處理的被測(cè)變量和功能，或表示儀表、設(shè)備、元件、管線的名稱。 圖形符號(hào) 字母代號(hào) 儀表位號(hào),,,,,,（1）圖形符號(hào),儀表（包括檢測(cè)、顯示、控制等儀表）的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，直徑約10mm。需要時(shí)允許圓圈斷開。必要時(shí)，檢測(cè)儀表或元件也可以用象形或圖形符號(hào)表

12、示。,儀表安裝位置的圖形符號(hào)（摘自HGJ 7-87）,,,,（2）字母代號(hào),表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)。,被測(cè)變量及儀表功能的字母組合示例,流量檢測(cè)儀表和檢出元件的圖形符號(hào)（摘自HGJ 7-87）,（3）儀表位號(hào),在檢測(cè)控制系統(tǒng)中，構(gòu)成一個(gè)回路的每個(gè)儀表（或元件）都應(yīng)有自己的儀表位號(hào)。儀表位號(hào)由字母與阿位伯?dāng)?shù)字組成。第一位字母表示被測(cè)變量，后繼字母表示表的功能。一般用三位或四位數(shù)字表示裝置號(hào)和儀表序號(hào)。,T I－11 01,,序號(hào)

13、裝置號(hào)功能字母代號(hào)被測(cè)變量字母代號(hào),,,,,,,,,畫出柴油抽出控制方案流程圖（按仿真流程畫）,,畫出分餾塔塔頂控制方案流程圖（按仿真流程畫）,試畫出焦炭塔頂溫度控制流程圖。（按仿真流程圖畫）,,,,,,,,,,繪圖題考核內(nèi)容,,某一臥式汽油罐，通過一分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制其壓力，當(dāng)壓力高時(shí)，通向火炬系統(tǒng)的“A”閥打開進(jìn)行泄壓；當(dāng)壓力低時(shí)，與氮?dú)庀噙B的“B”打開進(jìn)行充壓。從而使汽油罐壓力穩(wěn)定在為0.2MPa。汽油罐有一個(gè)液位指示引入DC

14、S，以便操作工監(jiān)視其液位情況。試畫出汽油罐流程圖(帶控制點(diǎn))。,依照流程描述畫圖,1．工藝管道及儀表流程圖,3．精餾塔流程圖繪制,帶儀表控制點(diǎn)的流程圖改錯(cuò),指出下面流程圖錯(cuò)誤點(diǎn)。①泵出口沒有止逆閥。②冷卻水應(yīng)從底部進(jìn)水。③換熱器出口流量孔板應(yīng)位于調(diào)節(jié)閥之前。④循環(huán)管線流量孔板位置錯(cuò)。,,按照給定流程圖敘述出方案,反應(yīng)流出物冷卻溫度由單回路控制回路組成。 TRC109測(cè)溫點(diǎn)在A-1出口管線上，溫度調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)調(diào)節(jié)A-1

15、葉片的角度，以改變風(fēng)量來控制反應(yīng)流出物冷后溫度。 如出口溫度大于給定值，則調(diào)節(jié)器的輸出值使葉片角度加大，風(fēng)量上升，因而使出口溫度下降達(dá)到給定值。,,一、串級(jí)控制,加氫精制反應(yīng)器溫度控制,加氫反應(yīng)器溫度控制包括二個(gè)控制回路：反應(yīng)器入口溫度和加熱爐燃料氣壓力的串級(jí)控制及2號(hào)床層入口溫度的單回路控制。 由溫度調(diào)節(jié)TRC-101與加熱爐燃料氣壓力調(diào)節(jié)PIC-101串級(jí)控制反應(yīng)器入口溫度，以克服來自燃料方面的干擾。反應(yīng)器入口溫

16、度調(diào)節(jié)器為主調(diào)節(jié)器，它的輸出值是燃料氣壓力調(diào)節(jié)器（副調(diào)節(jié)器）的給定值。當(dāng)入口溫度偏離給定值時(shí)，則溫度調(diào)節(jié)器的輸出值發(fā)生變化，即燃料氣壓力調(diào)節(jié)器的給定值變化，因而此調(diào)節(jié)器輸出改變，燃料氣調(diào)節(jié)閥開度相應(yīng)變化，進(jìn)入爐子燃料量變化，使反應(yīng)器入口溫度達(dá)到給定值。當(dāng)燃料氣壓力變化時(shí)，即壓力調(diào)節(jié)器的測(cè)量值發(fā)生變化，而此時(shí)的給定值未變（即溫度調(diào)節(jié)器輸出未變化），因此壓力調(diào)節(jié)器的輸出變化，調(diào)節(jié)閥開度相應(yīng)改變而維持壓力不變。,當(dāng)入口溫度上升時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器T

17、RC102的測(cè)量值上升與給定值產(chǎn)生偏差，經(jīng)調(diào)節(jié)器運(yùn)算輸出一個(gè)變化后的信號(hào)給調(diào)節(jié)閥，使其開度加大，注入更多的急冷氫，使其入口溫度下降與給定值一致。 當(dāng)燃料氣壓力變化（即干擾），還未引起爐出口溫度（反應(yīng)器入口溫度）變化之前已由副回路壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行修正。因此采用串級(jí)控制可以克服加熱爐燃料帶來的干擾。 串級(jí)控制在調(diào)節(jié)過程中，副回路具有先調(diào)、快調(diào)、粗調(diào)的特點(diǎn)；主回路則相反，具有后調(diào)、慢調(diào)、細(xì)調(diào)的特點(diǎn)。主、副回路互相配合與

18、單回路控制（如只有溫度控制）相比，大大改善調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)。,二、分程控制,反應(yīng)器流出物/循環(huán)氫換熱器E-1,,利用反應(yīng)器流出物熱量，在換熱器E-1中將循環(huán)氫的溫度升高到300℃后，再進(jìn)入加熱爐繼續(xù)升溫，設(shè)置溫度調(diào)節(jié)器TRC106，以控制換熱后循環(huán)氫的溫度。 TRC106的測(cè)量點(diǎn)放在E-1循環(huán)氣出口與旁路氫氣匯合點(diǎn)的下游測(cè)，兩個(gè)調(diào)節(jié)閥， A閥設(shè)在E-1氫氣入口線上， B閥設(shè)在旁路線上。 當(dāng)換熱后循環(huán)氫的溫度低于給定

19、值，調(diào)節(jié)作用的結(jié)果使A閥開度加大，進(jìn)入E-1的循環(huán)氫量大，吸收更多的熱量，而旁路流量小，因此，循環(huán)氫溫度上升達(dá)到給定值。相反，當(dāng)換熱后循環(huán)氫的溫度高于給定值，調(diào)節(jié)作用的結(jié)果使A閥開度減少，B閥開度加大，循環(huán)氫溫度下降達(dá)到給定值。,A閥氣關(guān)（FO），B閥氣開（FC），當(dāng)儀表空氣突然停止時(shí)，幾乎全部循環(huán)氫進(jìn)入熱交換器E-1，保證反應(yīng)器流出物換熱冷卻后溫度更低，即進(jìn)入高壓分離器的溫度低，不會(huì)出現(xiàn)安全問題。如果反應(yīng)器流出物換熱冷卻后溫度過高，即

20、進(jìn)入高壓分離器的溫度高，大量烴氣體與氫氣一同進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)的管線，沿途降溫會(huì)產(chǎn)生大量的凝液，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞壓縮機(jī)。,典型化工單元的控制方案,流體輸送設(shè)備,1．離心泵的控制方案 離心泵的流量控制大體有三種：控制泵的出口閥門開度；控制泵的轉(zhuǎn)速；控制泵的出口旁路。 控制泵的出口閥門開度方案 控制泵的出口旁路方案,2.往復(fù)泵的控制方案 往復(fù)泵常用的流量控制方案有三種：改變?cè)瓌?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；控制泵的出口旁路；改變沖程

21、。改變?cè)瓌?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方案 控制泵出口旁路的控制方案,3．離心式壓縮機(jī)的防喘振控制 離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生喘振現(xiàn)象的主要原因是由于負(fù)荷降低，排氣量小于極限值而引起的只要使壓縮機(jī)的吸氣量大于或等于在該工況下的極限排氣量即可防止喘振。工業(yè)生產(chǎn)上常用的控制方案有固定極限流量法和可變極限流量法兩種。 固定極限流量法方案 可變極限流量法方案,4．氣壓機(jī)的控制方案 氣壓機(jī)和泵同為輸送流體的機(jī)械，

22、其區(qū)別在于壓氣機(jī)是提高氣體的壓力的。常用的控制手段大體上可分為三類：直接控制流量；控制旁路流量；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。 直接控制流量方案 控制旁路流量方案,精餾塔的控制方案,1．精餾塔提餾段溫控方案 以塔底采出為主要產(chǎn)品時(shí)，常采用此方案。 2．精餾塔精餾段溫控方案 當(dāng)塔頂產(chǎn)品純度要求比塔底嚴(yán)格時(shí)，一般采用此方案。 3．精餾塔溫差控制及雙溫差控制方案 當(dāng)產(chǎn)品純度要求很高，且塔頂、塔底

23、產(chǎn)品的沸點(diǎn)差又不大時(shí)，應(yīng)采用此方案，以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量。,精餾塔提餾段溫控方案,精餾塔精餾段溫控方案,精餾塔溫差控制及雙溫差控制方案,傳熱設(shè)備,1．兩側(cè)均無相變化的換熱器控制方案 當(dāng)換熱器兩側(cè)流體在傳熱過程中均不發(fā)生相變化時(shí)，常用的控制方案有四種。即： 控制載熱體的流量 控制載熱體旁路流量 控制被加熱流體自身流量 控制被加熱流體自身流量的旁路,,控制載熱體的流量方案

24、 控制載熱體旁路流量方案 控制被加熱流體自身流量方案 控制被加熱流體自身流量的旁路方案,2．載熱體進(jìn)行冷凝的換熱器控制方案 利用蒸汽冷凝來加熱介質(zhì)的換熱器。當(dāng)被加熱介質(zhì)的出口溫度為被控變量時(shí)，常采用兩種控制方案：控制進(jìn)入的蒸汽流量；通過改變冷凝液排出量以控制冷凝的有效面積。 控制蒸汽流量方案,控制換熱器的有

25、效換熱面積,3．冷卻劑進(jìn)行汽化的換熱器的控制方案 當(dāng)用水或空氣作為冷卻劑不能滿足冷卻溫度的要求時(shí)，需要用其它冷卻劑，例如液氨、丙烯等。這些液體冷卻劑在換熱器中由液體汽化為氣體時(shí)帶走大量潛熱，從而使另一種物料冷卻。常用的控制方案有控制冷卻劑的流量；溫度與液位的串級(jí)控制；控制汽化壓力。,控制冷卻劑的流量方案 溫度與液位的串級(jí)控制方案,關(guān)于閥門的設(shè)置,1.各種類型閥門的特點(diǎn)及適用范圍2.選擇閥門類別時(shí),須考慮哪些因素

26、?3.如何考慮邊界處的閥門設(shè)置4.如何考慮根部閥的設(shè)置5.什么情況下需設(shè)雙閥6.通常下，管道進(jìn)出裝置處為什么應(yīng)設(shè)置切斷閥？對(duì)哪些介質(zhì)的管道還應(yīng)在切斷閥的裝置側(cè)加設(shè)8字盲板？哪些管道不必設(shè)切斷閥？7.固定連接在工藝管道或設(shè)備上且正常操作時(shí)不使用的公用工程管道，應(yīng)如何考慮閥門和盲板的設(shè)置？,8．如何考慮塔的閥設(shè)置9．如何考慮換熱器的閥門設(shè)置 10.如何考慮壓縮機(jī)的閥門設(shè)置11.如何考慮泵的閥門設(shè)置12.如何考慮容器的閥門設(shè)