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的流程圖改錯,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)計或開發(fā)方案時，為總說明部分進行可行性論證時提供的圖樣，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）用細實線畫成長方框來表示，流程線中的主要物料用粗實線表示，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形式，反映工藝設(shè)計計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，對某一具體裝置生產(chǎn)過程的進一步展示。它既可用作提供審查的資料，又可作為進一步設(shè)計的依據(jù)，還可供生產(chǎn)操作時參考。,,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、符號表示（表7-2），并用細實線畫出，流程圖中的主要物料流程的流程線用粗實線表示，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，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實線繪制）。標(biāo)注出物料變化前后各組分的名稱、流量、質(zhì)量分數(shù)或摩爾分數(shù)和每項的總和數(shù)等（標(biāo)注項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、帶控制點的工藝流程圖。是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字代號，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、施工的依據(jù)，而且也是企業(yè)管理、試運行、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)定的類別圖形符號和文字代號

6、表示裝置工藝過程的全部設(shè)備、機械和驅(qū)動機，包括需就位的備用設(shè)備和生產(chǎn)用的移動式設(shè)備，并進行編號和標(biāo)注。2.用規(guī)定的圖形符號和文字代號，詳細表示所需的全部管道、閥門、主要管件（包括臨時管道、閥門和管件）、公用工程站和隔熱等，并進行編號和標(biāo)注。,3.用規(guī)定的圖形符號和文字代號表示全部檢測、指示、控制功能儀表，包括一次性儀表和傳感器，并進行編號和標(biāo)注。4.用規(guī)定的圖形符號和文字代號表示全部工藝分析取樣點，并進行編號和標(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，包括工藝系統(tǒng)對自控、管道等有關(guān)專業(yè)的設(shè)計要求和關(guān)鍵設(shè)計尺寸。,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。（2）主要物料的工藝流程。（3）其他物料的工藝流程。（4）通過對閥門及控制點分析，了解生產(chǎn)過程的控制情況。,,設(shè)備的畫法與標(biāo)注,PID圖需掌握的知識點,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)定的類別圖形符號和文字代號表

8、示裝置工藝過程的全部設(shè)備、機械和驅(qū)動機。 根據(jù)流程自左至右用細實線表示出設(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。 對于表中未列出的設(shè)備和機器圖例，可按實際外形簡化繪制，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、機器圖例,2.管道流程線的表示方法,用規(guī)定的圖形符號和文字代號，詳細表示所需的全部管道、閥門、主要管件（包括臨

9、時管道、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線表示。 對于輔助管道、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；對于帶儀表控制點的管道流程圖，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)注物料代號及輔助管道或公用系統(tǒng)管道所在流程圖的圖號；對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)圖的圖號及所來（或去）的設(shè)備位號或管道號。 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)對每條管道進行標(biāo)注。施工流程圖上的管道應(yīng)標(biāo)注三個部分，即管道號、管徑和管道等級（見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）。,,管道及儀表流程圖上的物料代號,3.閥門等管件的表示方法,管道上的閥門及其他管件應(yīng)用細實線按標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的符號在相應(yīng)處畫出，并標(biāo)注其規(guī)格代號。,管道系統(tǒng)常用閥門的圖例符號（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，儀表控制點以細實線在相應(yīng)的管道上用符號畫出。 符號包括圖形符號和字母代號，它們組合起來表示工業(yè)儀表所處理的被測變量和功能，或表示儀表、設(shè)備、元件、管線的名稱。 圖形符號 字母代號 儀表位號,,,,,,（1）圖形符號,儀表（包括檢測、顯示、控制等儀表）的圖形符號是一個細實線圓圈，直徑約10mm。需要時允許圓圈斷開。必要時，檢測儀表或元件也可以用象形或圖形符號表

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

13、裝置號功能字母代號被測變量字母代號,,,,,,,,,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，通向火炬系統(tǒng)的“A”閥打開進行泄壓；當(dāng)壓力低時，與氮氣相連的“B”打開進行充壓。從而使汽油罐壓力穩(wěn)定在為0.2MPa。汽油罐有一個液位指示引入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)。,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,帶儀表控制點的流程圖改錯,指出下面流程圖錯誤點。①泵出口沒有止逆閥。②冷卻水應(yīng)從底部進水。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。,,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測溫點在A-1出口管線上，溫度調(diào)節(jié)器的輸出信號調(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到給定值。,,一、串級控制,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控制回路：反應(yīng)器入口溫度和加熱爐燃料氣壓力的串級控制及2號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，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，進入爐子燃料量變化，使反應(yīng)器入口溫度達到給定值。當(dāng)燃料氣壓力變化時，即壓力調(diào)節(jié)器的測量值發(fā)生變化，而此時的給定值未變（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，溫度調(diào)節(jié)器T

17、RC102的測量值上升與給定值產(chǎn)生偏差，經(jīng)調(diào)節(jié)器運算輸出一個變化后的信號給調(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)器進行修正。因此采用串級控制可以克服加熱爐燃料帶來的干擾。 串級控制在調(diào)節(jié)過程中，副回路具有先調(diào)、快調(diào)、粗調(diào)的特點；主回路則相反，具有后調(diào)、慢調(diào)、細調(diào)的特點。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的測量點放在E-1循環(huán)氣出口與旁路氫氣匯合點的下游測，兩個調(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，幾乎全部循環(huán)氫進入熱交換器E-1，保證反應(yīng)器流出物換熱冷卻后溫度更低，即進入高壓分離器的溫度低，不會出現(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、進入高壓分離器的溫度高，大量烴氣體與氫氣一同進入循環(huán)氫壓縮機的管線，沿途降溫會產(chǎn)生大量的凝液，嚴重時會損壞壓縮機。,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：改變原動機的轉(zhuǎn)速；控制泵的出口旁路；改變沖程

21、。改變原動機轉(zhuǎn)速的控制方案 控制泵出口旁路的控制方案,3．離心式壓縮機的防喘振控制 離心式壓縮機產(chǎn)生喘振現(xiàn)象的主要原因是由于負荷降低，排氣量小于極限值而引起的只要使壓縮機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．氣壓機的控制方案 氣壓機和泵同為輸送流體的機械，

22、其區(qū)別在于壓氣機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，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格時，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)品的沸點差又不大時，應(yīng)采用此方案，以進一步提高產(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，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，常采用兩種控制方案：控制進入的蒸汽流量；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，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 溫度與液位的串級控制方案,關(guān)于閥門的設(shè)置,1.各種類型閥門的特點及適用范圍2.選擇閥門類別時,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，管道進出裝置處為什么應(yīng)設(shè)置切斷閥？對哪些介質(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)