常減壓蒸餾裝置書籍

Ⅰ 自動化與儀表工程師手冊的目錄

第1篇基礎知識
第1章 自動控制系統2
1.1 自動控制基本原理與組成2
1.1.1 自動控制系統的組成2
1.1.2 傳遞函數與方框圖4
1.1.3 頻率特性與單位階躍7
1.1.4 影響自動控制系統的因素13
1.2 自動控制的分類13
1.3 自動控制系統性能指標16
1.3.1 自動控制系統的狀態16
1.3.2 自動控制系統的過渡過程17
1.3.3 控制過程的性能指標18
1.4 自動控制系統各環節特性分析20
1.4.1 典型被控對象特性21
1.4.2 廣義對象各環節特性對控製品質的影響22
1.5 常用PID控制演算法特性24
1.5.1 比例控制演算法24
1.5.2 比例積分控制演算法25
1.5.3 比例微分控制演算法27
1.5.4 比例積分微分控制演算法PID28
1.6 PID控制參數整定方法30
1.7 單迴路控制系統投用33
第2章 流程工業常用工藝知識36
2.1 流程工業物流、能源流平衡關系計算方法36
2.1.1 物料衡算算式362.1.2 物料衡算方法37
2.1.3 物料衡算步驟38
2.1.4 物料衡算種類38
2.1.5 能量衡算基本方法與步驟41
2.2 流程工業中的傳熱原理及示例43
2.2.1 熱傳導43
2.2.2 對流傳熱44
2.2.3 輻射傳熱45
2.2.4 蒸發45
2.3 流程工業分離原理、方法及示例47
2.3.1 氣固分離48
2.3.2 液固分離49
2.3.3 吸收49
2.3.4 萃取52
2.3.5 精餾55
2.4 流程工業化學反應原理及示例61
2.4.1 化學反應過程分類61
2.4.2 化學反應過程主要技術指標61
2.4.3 化學反應過程中的催化劑64
第3章 流程工業常用設備66
3.1 流體輸送設備及特性66
3.1.1 流體輸送設備分類66
3.1.2 流體輸送設備主要性能參數68
3.1.3 離心泵70
3.1.4 往復泵73
3.1.5 旋渦泵74
3.1.6 軸流泵75
3.1.7 流程工業常用泵比較76
3.1.8 離心式通風機77
3.1.9 羅茨鼓風機77
3.1.1 0往復式壓縮機78
3.1.1 1離心式壓縮機79
3.1.1 2真空泵81
3.2 換熱設備及特性82
3.2.1 換熱器分類82
3.2.2 換熱器主要參數83
3.2.3 蒸發器85
3.3 分離設備及特性87
3.3.1 概述87
3.3.2 板式塔87
3.3.3 填料塔92
3.3.4 萃取設備95
3.3.5 結晶設備97
3.3.6 氣固分離設備98
3.4 化學反應設備及特性99
3.4.1 化學反應器的分類99
3.4.2 化學反應器的形式與特點100
3.4.3 烴類熱裂解——管式裂解爐101
3.4.4 氨合成塔106
3.4.5 均相反應器109
3.4.6 氣液相反應器110
3.4.7 氣固相固定床反應器110
3.4.8 流化床反應器112
第4章 流程工業安全與保護系統114
4.1 流程工業安全與保護基本知識114
4.1.1 爆炸114
4.1.2 燃燒122
4.1.3 靜電123
4.2 危險性劃分及安全措施125
4.2.1 爆炸性物質及危險場所劃分125
4.2.2 石油、化工企業火災危險性及危險場所分類127
4.2.3 化學反應危險性評價131
4.2.4 常見危險性及安全措施133
4.2.5 儲罐安全135
4.3 壓力容器和電氣設備安全136
4.3.1 壓力容器分類136
4.3.2 壓力容器事故危害137
4.3.3 防爆電器分類與通用要求141
4.3.4 防爆電氣設備防爆類型及原理144
4.4 工業防腐147
4.4.1 腐蝕機理147
4.4.2 金屬腐蝕分類147
4.4.3 防腐方法148
4.4.4 耐腐蝕材料性能150
4.5 流程工業安全保護方法及示例159
4.5.1 安全儀表系統159
4.5.2 TRICON三重化冗餘控制166
第5章 環境工程170
5.1 流程工業對環境污染及防治概述170
5.1.1 流程工業固體廢棄物來源及污染特徵170
5.1.2 大氣排放標准171
5.1.3 污水排放標准171
5.1.4 流程工業過程污染排放及控制實例177
5.2 廢水檢測與處理177
5.2.1 表示水質的名詞術語177
5.2.2 水體污染的危害177
5.2.3 水質檢測與分析179
5.2.4 廢水處理182
5.3 廢氣控制與處理184
5.3.1 氣體監測中常用的術語和定義184
5.3.2 廢氣監測185
5.3.3 廢氣處理186
5.4 廢渣處理189
5.4.1 化工廢渣分類189
5.4.2 化工廢渣常用處理方法189
5.4.3 鉻渣處理190
5.5 清潔生產與自動化193
5.5.1 清潔生產的定義193
5.5.2 清潔生產的主要內容193
5.5.3 清潔生產與自動化198
參考文獻200
第2篇測量儀表與執行器
第6章 測量技術基礎202
6.1 測量的基本概念202
6.1.1 概述202
6.1.2 測量方法202
6.2 誤差分析及測量不確定度203
6.2.1 誤差的定義及分類203
6.2.2 測量不確定度204
6.2.3 測量不確定度與測量誤差的聯系與區別204
第7章 測量儀表205
7.1 溫度測量205
7.1.1 概述205
7.1.2 膨脹式溫度計206
7.1.3 壓力式溫度計208
7.1.4 熱電偶溫度計210
7.1.5 熱電阻溫度計218
7.1.6 新型測溫方式221
7.1.7 測溫元件及保護套管的選擇222
7.2 壓力測量222
7.2.1 概述222
7.2.2 液柱式壓力表223
7.2.3 彈性式壓力表224
7.2.4 物性式壓力表(固態測壓儀表)226
7.2.5 壓力信號的電測法227
7.3 流量測量227
7.3.1 概述227
7.3.2 節流式流量計230
7.3.3 轉子流量計(又稱浮子流量計)232
7.3.4 動壓式流量計232
7.3.5 容積式流量計233
7.3.6 電磁流量計234
7.3.7 流體振動式流量計(又稱旋渦式流量計)235
7.3.8 渦輪流量計235
7.3.9 超聲波流量計236
7.3.10 質量流量計236
7.4 物位測量237
7.4.1 概述237
7.4.2 浮力式液位計237
7.4.3 差壓式液位計238
7.4.4 電容式物位計239
7.4.5 超聲波物位計239
7.4.6 現代物位檢測技術239
第8章 在線分析儀表240
8.1 概述240
8.1.1 特點及應用場合240
8.1.2 分類240
8.1.3 儀表的組成241
8.1.4 主要性能指標241
8.2 氣體分析儀241
8.2.1 熱導式氣體分析儀241
8.2.2 紅外氣體分析儀245
8.2.3 流程分析儀247
8.3 氧分析儀247
8.3.1 熱磁式氧分析儀247
8.3.2 氧化鋯氧分析儀249
8.4 氣相色譜分析儀250
8.4.1 測量原理250
8.4.2 氣相色譜儀的分類251
8.4.3 檢測器252
8.4.4 氣相色譜儀的結構253
8.5 工業質譜儀及色譜?質譜聯用儀253
8.5.1 質譜儀的測量原理254
8.5.2 質譜儀的組成255
8.5.3 色譜?質譜聯用儀255
8.6 石油物性分析儀表256
8.6.1 餾程在線分析儀256
8.6.2 在線閃點分析儀257
8.6.3 在線傾點(濁點)分析儀257
8.6.4 在線辛烷值分析儀258
8.7 工業電導儀259
8.7.1 測量原理259
8.7.2 電導法的使用條件260
8.7.3 溶液電導的測量260
8.8 pH計261
8.8.1 測量原理261
8.8.2 參比電極和指示電極261
第9章 顯示儀表263
9.1 概述263
9.2 自動平衡式顯示儀表264
9.2.1 自動電子電位差計記錄儀264
9.2.2 自動平衡電橋記錄儀266
9.3 數字式顯示儀表267
9.3.1 普通數字式顯示儀表268
9.3.2 智能式數字顯示儀表271
9.4 數字模擬混合記錄儀271
9.5 無紙記錄儀272
9.5.1 儀表結構272
9.5.2 主要的功能特點273
第10章 特殊測量及儀表275
10.1 微小流量的測量275
10.1.1 熱式質量流量計275
10.1.2 微小流量變送器277
10.1.3 浮子流量計278
10.1.4 容積流量計278
10.2 大流量的測量279
10.2.1 明渠的流量測量279
10.2.2 大口徑管道的液體流量測量280
10.2.3 大口徑管道的氣體流量測量282
10.3 多相流體的流量測量284
10.3.1 固液兩相流量的測量284
10.3.2 氣液兩相流量的測量285
10.3.3 固氣兩相流量的測量286
10.4 腐蝕性介質的流量測量288
10.5 脈動流量的測量289
10.6 介質含水量的測量292
10.7 溶液濃度的測量295
10.7.1 光學式濃度計295
10.7.2 電磁式濃度計296
10.8 其他的物性測量296
10.8.1 自動密度計296
10.8.2 濁度計297
第11章 執行器300
11.1 概述300
11.2 電動執行機構300
11.2.1 工作原理301
11.2.2 伺服放大器301
11.2.3 伺服電動機302
11.3 氣動執行機構302
11.3.1 薄膜式執行機構的工作原理302
11.3.2 薄膜式執行機構的輸出力303
11.3.3 閥門定位器304
11.3.4 活塞式執行機構305
11.4 調節閥306
11.4.1 工作原理306
11.4.2 調節閥的流量特性307
11.4.3 調節閥的可調比308
11.4.4 調節閥的分類308
11.5 執行器的選型原則312
11.5.1 執行器的結構形式312
11.5.2 調節閥閥芯的選擇313
11.5.3 調節閥材料的選擇313
11.5.4 流體對閥芯的流向選擇314
參考文獻315
第3篇 計算機控制系統
第12章 計算機控制系統概述317
12.1 計算機控制系統的概念和分類317
12.1.1 概念317
12.1.2 分類320
12.2 計算機控制系統的設計與實施323
12.2.1 設計323
12.2.2 實施324
第13章 集散控制系統325
13.1 概述325
13.1.1 集散控制系統的構成325
13.1.2 集散控制系統的廠商325
13.2 國內集散控制系統產品326
13.2.1 HOLLiAS?MACS集散控制系統(北京和利時)326
13.2.2 ECS?100X控制系統333
13.2.3 系統性能指標334
13.2.4 系統特點335
13.2.5 系統技術336
13.2.6 ECS?100X系統應用339
13.3 國外集散控制系統產品341
13.3.1 CS3000集散控制系統(日本橫河)341
13.3.2 TPS集散控制系統(美國霍尼威爾)363
13.3.3 SIMATICPCS7集散控制系統(德國西門子)372
第14章 可編程式控制制器(PLC)376
14.1 國內可編程式控制制器產品376
14.1.1 HOLLiAS?LECG3可編程式控制制器(杭州和利時)376
14.1.2 RD200系列可編程式控制制器(蘭州全志電子有限公司)379
14.1.3 FC系列可編程式控制制器(無錫信捷科技電子有限公司)380
14.2 國外可編程式控制制器產品382
14.2.1 SIMATICS7?400可編程式控制制器(德國西門子)382
14.2.2 ModiconTSXQuantum可編程式控制制器(美國施耐德)387
14.2.3 SYSMACCP1H系列可編程式控制制器(日本歐姆龍)390
第15章 現場匯流排控制技術393
15.1 現場匯流排的構成393
15.2 國內現場匯流排產品394
15.2.1 NCS3000現場匯流排(沈陽中科博威)394
15.2.2 ie?FCSTMFB6000現場匯流排(北京華控技術)396
15.2.3 STI?VC2100MA系列控制插件(上海船舶運輸科學研究所)400
15.2.4 EPA分布式網路控制系統402
15.3 國外現場匯流排產品408
15.3.1 FF基金會現場匯流排(美國埃默生)408
15.3.2 PROFIBUS過程匯流排(德國西門子)416
15.3.3 LonWorks現場匯流排(美國埃施朗公司)420
第16章 工業計算機(IPC)技術425
16.1 概述425
16.1.1 工業計算機的構成425
16.1.2 工業計算機的廠商425
16.2 國內工業計算機425
16.2.1 IPC800系列工業計算機(北京聯想)425
16.2.2 NORCO工業計算機(深圳華北工控)426
16.2.3 PCI匯流排工業計算機(北京康拓)428
16.2.4 IPC系列工業計算機(台灣研華)430
16.3 國外工業計算機432
16.3.1 IPC?H系列P4工業計算機(日本康泰克)432
16.3.2 APRE?4200工業計算機(美國APPRO國際公司)433
參考文獻434
第4篇 先進控制與綜合自動化
第17章 過程動態特性與系統建模436
17.1 系統建模一般原則436
17.2 典型過程特性437
17.3 機理建模方法及舉例439
17.3.1 化工過程機理建模例子440
17.3.2 生物反應器建模447
17.3.3 機電系統建模例子450
17.4 基於過程數據的實驗建模453
17.4.1 系統辨識建模方法概述453
17.4.2 基於線性或非線性回歸方法的建模453
17.4.3 由階躍響應曲線辨識模型456
第18章 復雜控制系統460
18.1 串級控制系統460
18.1.1 串級控制基本原理和結構460
18.1.2 串級控制系統設計461
18.1.3 串級控制系統舉例462
18.2 前饋及比值控制463
18.2.1 前饋控制系統的原理和特點463
18.2.2 前饋控制系統的幾種結構形式465
18.2.3 比值控制系統470
18.3 特殊控制系統473
18.3.1 均勻控制系統473
18.3.2 選擇性控制系統474
18.3.3 分程式控制制系統476
18.3.4 閥位控制(VPC)系統477
18.4 系統關聯與解耦控制477
18.4.1 系統關聯478
18.4.2 相對增益478
18.4.3 解耦控制設計方法482
第19章 軟測量技術及應用486
19.1 軟測量概述486
19.2 軟儀表構建方法487
19.3 機理建模軟測量方法及應用489
19.3.1 催化裂化反應再生系統的軟測量模型489
19.3.2 汽油飽和蒸氣壓軟測量492
19.3.3 氣力輸送固相流量的軟測量494
19.3.4 生物反應中生物參數軟測量模型497
19.4 基於回歸分析的軟測量方法及應用501
19.4.1 回歸分析方法502
19.4.2 噴射塔中SO2吸收傳質系數的軟測量504
19.4.3 輕柴油365℃含量軟測量模型506
19.4.4 篩板精餾塔板效率的軟測量508
19.5 基於神經網路軟測量模型及應用509
19.5.1 神經網路模型簡介509
19.5.2 粗汽油干點和輕柴油傾點軟測量建模512
19.5.3 維生素C發酵過程軟測量模型514
第20章 先進控制技術516
20.1 先進PID控制516
20.1.1 數字PID控制516
20.1.2 專家PID控制和模糊PID控制520
20.1.3 模型PID控制523
20.2 純滯後補償控制526
20.3 內模控制528
20.4 推斷控制532
20.5 模型預測控制534
20.6 自適應控制541
20.7 非線性過程式控制制545
20.8 智能控制551
20.8.1 引言551
20.8.2 專家控制551
20.8.3 模糊控制553
20.8.4 神經網路控制555
第21章 監督控制558
21.1 實時優化558
21.1.1 最優化概念559
21.1.2 實時優化的基本要求560
21.1.3 最優操作條件分析561
21.2 實時優化控制的實施技術563
21.2.1 實時優化控制建模563
21.2.2 在計算機控制中實施實時優化控制566
21.3 最優化演算法567
21.3.1 優化中的約束問題567
21.3.2 線性規劃568
21.3.3 二次規劃和非線性規劃569
21.4 統計過程式控制制570
21.4.1 統計過程式控制制的基本原理571
21.4.2 過程變數限值檢查法571
21.4.3 一般過程監控方法572
21.5 統計過程式控制制技術578
21.5.1 過程能力指數578
21.5.2 6?Sigma方法578
21.5.3 多元統計技術579
21.5.4 過程式控制制和統計過程式控制制的關系581
第22章 企業綜合自動化582
22.1 計算機綜合集成控制概述582
22.1.1 流程工業生產過程運作特點582
22.1.2 計算機綜合集成控制583
22.2 信息源與信息集成系統584
22.2.1 企業信息和數據來源584
22.2.2 信息分類與編碼585
22.2.3 企業信息系統綜合集成技術586
22.3 數據校正技術587
22.3.1 概述587
22.3.2 數據校正原理587
22.3.3 過失誤差的偵破原理588
22.3.4 過程數據校正技術的工程應用實施588
22.3.5 煉油廠的物流數據校正工業應用實例589
22.4 信息(數據)驅動下流程工業的運作590
22.4.1 企業運行概述591
22.4.2 企業決策功能591
22.4.3 期望目標(運行)實施593
22.4.4 數據驅動下的企業運行594
22.5 煉油企業綜合自動化應用示例595
22.5.1 某煉油企業信息化概況595
22.5.2 實時資料庫系統596
22.5.3 實驗室信息管理(LIMS)系統600
22.5.4 罐區自動化系統601
22.5.5 無鉛汽油管道自動調和系統602
22.5.6 集中控制與先進控制603
22.5.7 數據調理與整合604
22.5.8 流程模擬軟體的應用605
參考文獻608
第5篇 工業生產過程自動控制應用示例
第23章 化工單元過程式控制制610
23.1 流體輸送過程式控制制610
23.1.1 容積式泵的控制610
23.1.2 離心泵的控制610
23.1.3 離心式壓縮機的控制611
23.1.4 離心式壓縮機的防喘振控制611
23.1.5 離心式壓縮機的三重冗餘容錯緊急停車系統612
23.2 傳熱設備的控制614
23.2.1 傳熱設備的類型614
23.2.2 換熱器的控制614
23.2.3 蒸汽加熱器的控制615
23.2.4 冷凝冷卻器的控制616
23.2.5 加熱爐的控制616
23.3 精餾過程式控制制617
23.3.1 精餾塔的控制目標617
23.3.2 精餾塔的主要干擾因素618
23.3.3 精餾塔被控變數的選取618
23.3.4 精餾塔基本控制方案618
23.3.5 精餾塔的先進控制方案621
23.4 化學反應過程式控制制624
23.4.1 化學反應器的類型和特性624
23.4.2 化學反應器的基本控制方案625
23.4.3 反應器的新型控制方案626
23.4.4 乙烯裂解爐的先進控制方案628
23.5 間歇生產過程式控制制630
23.5.1 間歇生產過程特點630
23.5.2 間歇生產過程的控制要求631
23.5.3 間歇生產過程的自動控制632
23.5.4 間歇生產過程操作和調度優化634
23.5.5 間歇生產過程監控635
第24章 煉油工業生產過程式控制制639
24.1 煉油工業概述639
24.2 常減壓蒸餾生產過程式控制制641
24.2.1 加熱爐的控制641
24.2.2 常壓塔塔底液位非線性區域控制642
24.2.3 支路平衡控制643
24.2.4 常減壓蒸餾裝置的先進控制644
24.3 催化裂化生產過程式控制制648
24.3.1 反應?再生系統的控制648
24.3.2 主分餾塔的控制649
24.3.3 催化裂化先進控制實例651
24.4 催化重整生產過程式控制制654
24.4.1 原料預處理控制654
24.4.2 重整反應器控制655
24.4.3 重整反應器的先進控制656
24.5 延遲焦化生產過程式控制制659
24.5.1 延遲焦化裝置的工藝特點659
24.5.2 焦化爐控制660
24.5.3 塔頂急冷溫度控制660
24.5.4 焦炭塔切換擾動前饋控制661
24.5.5 延遲焦化裝置的先進控制661
24.6 油品調和663
24.6.1 油品調和工藝663
24.6.2 油品調和控制664
第25章 火力發電過程式控制制668
25.1 鍋爐設備的控制668
25.1.1 鍋爐汽包水位控制668
25.1.2 蒸汽過熱系統的控制668
25.1.3 鍋爐燃燒過程的控制669
25.2 汽輪機控制670
25.3 汽輪機轉速控制671
25.3.1 汽輪機轉速控制的概況671
25.3.2 汽輪機轉速控制673
25.4 機爐協調控制676
25.4.1 汽輪機控制系統對鍋爐汽壓對象動態特性的影響676
25.4.2 機爐協調控制系統679
25.4.3 機爐協調控制系統的完善以及自動發電控制681
25.4.4 機爐協調控制系統AGC控制中值得深思的問題684
25.5 負荷頻率控制(loadfrequencycontrol)685
25.5.1 負荷頻率控制方法及實施方案686
25.5.2 多區域互聯電力系統的PI滑模負荷頻率控制690
第26章 鋼鐵行業自動控制系統692
26.1 鋼鐵生產工藝及自動化簡述692
26.2 煉鐵生產自動控制697
26.2.1 原料場自動控制697
26.2.2 燒結自動控制700
26.2.3 球團自動控制705
26.2.4 煉焦自動化708
26.2.5 高爐煉鐵自動控制713
26.2.6 非高爐煉鐵自動控制723
26.3 煉鋼生產自動控制727
26.3.1 鐵水預處理自動控制727
26.3.2 轉爐煉鋼自動化730
26.3.3 電弧爐煉鋼自動控制738
26.3.4 爐外精煉自動控制742
26.3.5 連續鑄鋼自動控制745
26.4 軋鋼生產自動化749
26.4.1 軋鋼生產工藝流程及自動控制概述749
26.4.2 軋鋼過程主要自動控制系統755
第27章 輕工造紙生產典型過程式控制制769
27.1 制漿過程的自動控制770
27.1.1 間歇蒸煮過程自動控制系統770
27.1.2 連續蒸煮過程自動控制系統771
27.1.3 洗滌、篩選、漂白過程式控制制773
27.2 鹼回收過程的自動控制776
27.2.1 蒸發控制典型控制系統777
27.2.2 燃燒過程式控制制778
27.2.3 綠液苛化和石灰回收過程式控制制779
27.3 造紙過程的自動控制781
27.3.1 打漿控制782
27.3.2 配漿控制784
27.3.3 流漿箱控制786
27.3.4 紙頁質量控制788
參考文獻793
第6篇 儀表控制系統設計基礎
第28章 設計概論796
28.1 設計條件及資料796
28.2 標准規范796
28.3 工程設計程序及質量保證體系799
28.4 設計質量保證體系800
第29章 流程工業過程式控制制及工程設計802
29.1 單迴路反饋控制迴路802
29.2 串級控制迴路802
29.3 前饋?反饋控制迴路803
29.4 均勻控制迴路803
29.5 比值控制迴路804
29.6 分程式控制制迴路804
29.7 選擇性控制迴路（取代控制）805
29.8 多變數介耦控制迴路806
29.9 非線性控制迴路806
29.10 先進控制迴路807
第30章 儀表控制系統選擇808
30.1 控制系統發展動向808
30.2 影響控制系統品質的幾個因素809
30.3 儀表控制系統選擇810
30.3.1 模擬式儀表控制系統810
30.3.2 集散型控制系統(DCS)810
30.3.3 現場匯流排控制系統(FCS)815
30.3.4 PC控制系統（IPC）817
30.3.5 數據採集及監控系統（SCADA）817
30.3.6 過程安全控制系統818
30.3.7 企業綜合自動化解決方案826
第31章 測量方法選擇828
31.1 測量精度及誤差828
31.2 溫度測量方法的選擇828
31.2.1 溫度測量方法的比較829
31.2.2 溫度測量方法選擇829
31.3 壓力測量方法選擇831
31.4 流量測量方法選擇834
31.4.1 流量測量誤差分析834
31.4.2 流量測量方法使用特點及比較835
31.4.3 流量儀表的設計選型839
31.5 物位測量方法的選擇843
31.5.1 物位測量技術發展動向843
31.5.2 物位測量方法的選擇844
31.6 在線組分分析方法的選擇850
31.6.1 在線分析技術發展動向850
31.6.2 在線氣體成分分析技術850
31.6.3 在線氣體成分分析技術應用特點853
31.6.4 液體特性在線分析技術854
31.6.5 液體特性分析儀表應用特點856
31.6.6 在線分析采樣系統設計856
31.6.7 現場分析器室設計856
31.6.8 可燃氣體/毒性氣體檢測報警系統設計857
31.7 控制閥的選擇857
第32章儀表控制系統設計及設計文件861
32.1 儀表控制室設計861
32.2 儀表控制系統供電設計862
32.3 儀表供氣系統設計863
32.4 儀表控制系統的接地設計863
32.5 電氣儀表在危險區域內的安全設計865
32.6 現場儀表防護設計869
32.7 儀表及測量管線安裝設計872
32.8 儀表控制系統檢驗876
32.9 儀表詢價、報價及技術評估877
32.10 儀表、控制系統工程設計文件877
32.10.1 儀表、控制系統工程設計文件組成877
32.10.2 生產裝置自控設計程序878
32.10.3 儀表、控制系統工程設計文件內容892
參考文獻898

Ⅱ 常減壓蒸餾裝置的加工原理是什麼

根據石油（混合物）中各種介質的沸點不同，然後分層拔取，還有就是液體表面壓力越低，沸點（飽和蒸汽壓）越底，

Ⅲ 本人大四學生想求原油蒸餾常減壓系統的控制設計

原油蒸餾控制軟體簡介2008-05-26 14:54轉 永立 撫順石油化工研究院

DCS在我國煉油廠應用已有15年歷史，有20多家煉油企業安裝使用了不同型
號的DCS，對常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精製、油品調合等實施
過程式控制制和生產管理。其中有十幾套DCS用於原油蒸餾，多數是用於常減壓裝置的單回
路控制和前饋、串級、選擇、比值等復雜迴路控制。有幾家煉油廠開發並實施了先進控制
策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產過程的主要控制迴路和先進控制軟體的開發和應用
情況。
一、工藝概述
對原油蒸餾，國內大型煉油廠一般採用年處理原油250～270萬噸的常減壓裝置
，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產品精餾和自產蒸
汽系統組成。該裝置不僅要生產出質量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生
產出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對於燃料一潤滑油型煉油廠，還需要生產潤滑
油基礎油。各煉油廠均使用不同類型原油，當改變原油品種時還要改變生產方案。
燃料一潤滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區送到常減壓裝置時溫度一般為
30℃左右，經原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱後原油溫度達到110℃，進入電脫
鹽罐進行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽後再換熱升溫至220℃左右，進入初餾塔進行蒸餾
。初餾塔底原油經泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐並加熱
到370℃左右，進入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側線（簡稱常一線）出煤油，
常二側線（簡稱常二線）出柴油，常三側線出潤料或催料，常四側線出催料。常壓塔底重
油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進行減壓蒸餾。減一線與減二線出潤
料或催料，減三線與減四線出潤料。
二、常減壓裝置主要控制迴路
原油蒸餾是連續生產過程，一個年處理原油250萬噸的常減壓裝置，一般有130
～150個控制迴路。應用軟體一部分是通過連續控制功能塊來實現，另一部分則用高級
語言編程來實現。下面介紹幾種典型的控制迴路。
1．減壓爐0．7MPa蒸汽的分程式控制制
減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過補充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣
管網排氣來調節。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過計算器功能進行計算和判
斷，實現蒸汽壓力的分程式控制制。0．7MPa蒸汽壓力檢測信號送入功能塊調節器，調節
器輸出4～12mA段去調節1．1MPa蒸汽入管網調節閥，輸出12～20mA段去
調節0．4MPa乏氣管網調節閥。這實際是仿照常規儀表的硬分程方案實現分程調節，
以保持0．7MPa蒸汽壓力穩定。
2．常壓塔、減壓塔中段迴流熱負荷控制
中段迴流的主要作用是移去塔內部分熱負荷。中段迴流熱負荷為中段迴流經熱交換器
冷卻前後的溫差、中段迴流量和比熱三者的乘積。由中段迴流熱負荷的大小來決定迴流的
流量。中段迴流量為副回中路，用中段熱負荷來串中段迴流流量組成串級調節迴路。由D
CS計算器功能塊來求算冷卻前後的溫差，並求出熱負荷。主迴路熱負荷給定值由工人給
定或上位機給定。
3．提高加熱爐熱效率的控制
為了提高加熱爐熱效率，節約能源，採取了預熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過
剩空氣系數等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來預熱入爐空氣，通過控制
爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運行。
（1）爐膛壓力控制
在常壓爐、減壓爐輻射轉對流室部位設置微差壓變送器，測出爐膛的負壓，利用長行
程執行機構，通過連桿來調整煙道氣檔板開度，以此來維持爐膛內壓力正常。
（2）煙道氣氧含量控制
一般採用氧化鋯分析器測量煙道氣中的氧含量，通過氧含量來控制鼓風機入口檔板開
度，控制入爐空氣量，達到最佳過剩空氣系數，提高加熱爐熱效率。
4．加熱爐出口溫度控制
加熱爐出口溫度控制有兩種技術方案，它們通過加熱爐流程畫面上的開關（或軟開關
）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱
值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計算器功能塊來計算熱值，並且同時使用熱值控
制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進料流量、比熱、進料出口溫度和進口溫度之差值
的乘積，即吸熱值。其測量值是燃料油、燃料氣的發熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以
降低能耗，平穩操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統的開發和實施充分利用了D
CS內部儀表的功能。
5．常壓塔解耦控制
常壓塔有四個側線，任何一個側線抽出量的變化都會使抽出塔板以下的內迴流改變，
從而影響該側線以下各側線產品質量。一般可以用常一線初餾點、常二線干點（90％干
點）、常三線粘度作為操作中的質量指標。為了提高輕質油的收率，保證各側線產品質量
，克服各側線的相互影響，採用了常壓塔側線解耦控制。以常二線為例，常二線抽出量可
以由二線抽出流量來控制，也可以用解耦的方法來控制，用流程畫面發換開關來切換。解
耦方法用常二線干點控制功能塊的輸出與原油進料量的延時相乘來作為常二線抽出流量功
能塊的給定值。其測量值為本側線流量與常一線流量延時值、常塔餾出油量延時值之和。
組態時使用了延時功能塊，延時的時間常數通過試驗來確定。這種自上而下的干點解耦控
制方法，在改變本側線流量的同時也調整了下一側線的流量，從而穩定了各側線的產品質
量。解耦控制同時加入了原油流量的前饋，對平穩操作，克服擾動，保證質量起到重要作
用。
三、原油蒸餾先進控制
1．DCS的控制結構層
先進控制至今沒有明確定義，可以這樣解釋，所謂先進控制廣義地講是傳統常規儀表
無法構造的控制，狹義地講是和計算機強有力的計算功能、邏輯判斷功能相關，而在DC
S上無法簡單組態而得到的控制。先進控制是軟體應用和硬體平台的聯合體，硬體平台不
僅包括DCS，還包括了一次信息採集和執行機構。
DCS的控制結構層，大致按三個層次分布：
·基本模塊：是基本的單迴路控制演算法，主要是PID，用於使被控變數維持在設定
點。
·可編程模塊：可編程模塊通過一定的計算（如補償計算等），可以實現一些較為復
雜的演算法，包括前饋、選擇、比值、串級等。這些演算法是通過DCS中的運算模塊的組態
獲得的。
·計算機優化層：這是先進控制和高級控制層，這一層次實際上有時包括好幾個層次
，比如多變數控制器和其上的靜態優化器。
DCS的控制結構層基本是採用遞階形式，一般是上層提供下層的設定點，但也有例
外。特殊情況下，優化層直接控制調節閥的閥位。DCS的這種控制結構層可以這樣理解
：基本控制層相當於單迴路調節儀表，可編程模塊在一定程度上近似於復雜控制的儀表運
算互聯，優化層則和DCS的計算機功能相對應。原油蒸餾先進控制策略的開發和實施，
在DCS的控制結構層結合了對象數學模型和專家系統的開發研究。
2．原油蒸餾的先進控制策略
國內原油蒸餾的先進控制策略，有自行開發應用軟體和引進應用軟體兩種，並且都在
裝置上閉環運行或離線指導操作。
我國在常減壓裝置上研究開發先進控制已有10年，各家技術方案有著不同的特點。
某廠最早開發的原油蒸餾先進控制，整個系統分四個部分：側線產品質量的計算，塔內汽
液負荷的精確計算，多側線產品質量與收率的智能協調控制，迴流取熱的優化控制。該應
用軟體的開發，充分發揮了DCS的強大功能，並以此為依託開發實施了高質量的數學模
型和優化控制軟體。系統的長期成功運行對國內DCS應用開發是一種鼓舞。各企業開發
和使用的先進控制系統有：組份推斷、多變數控制、中段迴流及換熱流程優化、加熱爐的
燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量優化、自校正控制等，下面介紹幾
個先進控制實例。
（1）常壓塔多變數控制
某廠常壓塔原採用解耦控制，在此基礎上開發了多變數控制。常壓塔有兩路進料，產
品有塔頂汽油和四個側線產品，其中常一線、常二線產品質量最為重要。主要質量指標是
用常一線初餾點、常一線干點和常二線90％點溫度來衡量，並由在線質量儀表連續分析
。以上三種質量控制通常用常一線溫度、常一線流量和常二線流量控制。常一線溫度上升
會引起常一線初餾點、常一線干點及常二線90％點溫度升高。常一線流量或常二線流量
增加會使常一線干點或常二線90％點溫度升高。
首先要確立包括三個PID調節器、常壓塔和三個質量儀表在內的廣義的對象數學模
型：
式中：P為常一線產品初餾點；D為常一線產品干點；T〔，2〕為常二線產品90
％點溫度；T〔，1〕為常一線溫度；Q〔，1〕為常一線流量；Q〔，2〕為常二流量
。
為了獲得G（S），在工作點附近採用飛升曲線法進行模擬擬合，得出對象的廣義對
象傳遞函數矩陣。針對廣義對象的多變數強關聯、大延時等特點，設計了常壓塔多變數控
制系統。
全部程序使用C語言編程，按照採集的實時數據計算控制量，最終分別送到三個控制
迴路改變給定值，實現了常壓塔多變數控制。
分餾點（初餾點、干點、90％點溫度）的獲取，有的企業採用引進的初餾塔、常壓
塔、減壓塔分餾點計算模型。分餾點計算是根據已知的原油實沸點（TBT）曲線和塔的
各側線產品的實沸點曲線，實時採集塔的各部溫度、壓力、各進出塔物料的流量，將塔分
段，進行各段上的物料平衡計算、熱量平衡計算，得到塔內液相流量和氣相流量，從而計
算出抽出側線產品的分餾點。
用模型計算比在線分析儀快，一般系統程序每10秒運行一次，克服了在線分析儀的
滯後，改善了調節品質。在計算出分餾點的基礎上，以計算機間通訊方式，修改DCS系
統中相關側線流量控制模塊給定值，實現先進控制。
還有的企業，操作員利用常壓塔生產過程平穩的特點，將SPC控制部分切除，依照
計算機根據實時參數計算出的分餾點，人工微調相關側線產品流量控制系統的給定值，這
部分優化軟體實際上只起著離線指導作用。
（2）LQG自校正控制
某廠在PROVOX系統的上位機HP1000A700上用FORTRAN語言開
發了LQG自校正控製程序，對常減壓裝置多個控制迴路實施LQG自校正控制。
·常壓塔頂溫度控制。該迴路原採用PID控制，因受處理量、環境溫度等變化因素
的影響，無法得到滿意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制後，塔頂溫度控
製得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點存在一定關系，根據工藝人員介紹
，塔頂溫度每提高1℃，干點可以提高3～5℃。當塔頂溫度比較平穩時，工藝人員可以
適當提高塔頂溫度，使干點提高，便可以提高收率。按年平均處理原油250萬噸計算，
如干點提高2℃，塔頂撥出物可增加上千噸。自適應控制帶來了可觀的經濟效益。
·常壓塔的模擬優化控制。在滿足各餾出口產品質量要求前提下，實現提高撥出率及
各段迴流取熱優化。餾出口產品質量仍採用先進控制，要求達到的目標是：常壓塔頂餾出
產品的質量在閉環控制時，其干點值在給定值點的±2℃，常壓塔各側線分別達到脫空3
～5℃，常二線產品的恩氏蒸餾分析95％點溫度大於350℃，常三線350℃餾份小
於15％，並在操作台上CRT顯示上述各側線指標。在保證塔頂撥出率和各側線產品質
量之前提下優化全塔迴流取熱，使全塔回收率達到90％以上。
·減壓塔模擬優化控制。在保證減壓混和蠟油質量的前提下，量大限度拔出蠟油餾份
，減二線90％餾出溫度不小於510℃，減壓渣油運行粘度小於810■泊（對九二三
油），並且優化分配減一線與減二線的取熱。
（3）中段迴流計算
分餾塔的中段迴流主要用來取出塔內一部分熱量，以減少塔頂負荷，同時回收部分熱
量。但是，中段迴流過大對蒸餾不利，會影響分餾精度，在塔頂負荷允許的情況下，適度
減少中段迴流量，以保證一側線和二側線產品脫空度的要求。由於常減壓裝置處理量、原
油品種以及生產方案經常變化，中段迴流量也要作相應調整，中段迴流量的大小與常壓塔
負荷、塔頂汽油冷卻器負荷、產品質量、回收勢量等條件有關。中段迴流計算的數學模型
根據塔頂迴流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂迴流入口溫度、頂循環迴流進口溫度、中
段迴流進出口溫度等計算出最佳迴流量，以指導操作。
（4）自動提降量模型
自動提降量模型用於改變處理量的順序控制。按生產調度指令，根據操作經驗、物料平
衡、自動控制方案來調整裝置的主要流量。按照時間順序分別對常壓爐流量、常壓塔各側
線流量、減壓塔各側線流量進行提降。該模型可以通過DCS的順序控制的幾種功能模塊
去實現，也可以用C語言編程來進行。模型閉環時，不僅改變有關控制迴路的給定值，同
時還在列印機上列印調節時間和各迴路的調節量。
四、討論
1．原油蒸餾先進控制幾乎都涉及到側線產品質量的質量模型，不管是靜態的還是動
態的，其基礎都源於DCS所採集的塔內溫度、壓力、流量等信息，以及塔內物料／能量
的平衡狀況。過程模型的建立，應該進一步深入進行過程機理的探討，走機理分析和辨認
建模的道路，同時應不斷和人工智慧的發展相結合，如人工神經元網路模型正在日益引起
人們的注意。在無法得到全局模型時，可以考慮局部模型和專家系統的結合，這也是一個
前景和方向。
2．操作工的經驗對先進控制軟體的開發和維護很重要，其中不乏真知灼見，如何吸
取他們實踐中得出的經驗，並幫助他們把這種經驗表達出來，並進行提煉，是一項有意義
的工作，這一點在開發專家系統時尤為重要。
3．DCS出色的圖形功能一直為人們所稱贊，先進控制一般是在上位機中運行，在
實施過程中，應在操作站的CRT上給出先進控制信息，這種信息應使操作工覺得親切可
見，而不是讓人感到乏味的神秘莫測，這方面的開發研究已獲初步成效，還有待進一步開
發和完善。
4．國內先進控制軟體的標准化、商品化還有待起步，目前控制軟體設計時還沒有表達
其內容的標准符號，這是一大障礙。這方面的研究開發工作對提高DCS應用水平和推廣
應用成果有著重要意義。

Ⅳ 急需化學工程與工藝的學習資料~~~~~~~~~

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(16) 換熱器大師用戶手冊[大小:.736M] (簡介:word文件,33頁 -------- 精度速度效率效益換熱器大師 2.1 版 Tube-..)

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參考資料：http://bbs.chem666.com/chemdown_more_21.asp

Ⅳ 常減壓蒸餾裝置的原料和產品有哪些都有什麼性質

常減壓裝置抄可生產的液化氣、石腦油、油漆溶劑油、噴氣燃料、燈用煤油、柴油、燃料油和高等級道路瀝青等，視原油性質不同，有的可直接作為產品或調合組分，有的則需經過加氫或其它工藝脫硫脫酸，才能作為產品。二次加工原料有：石腦油是化工裂解裝置和催化重整裝置的原料；柴油餾分可作柴油加氫裝置原料，蠟油是潤滑油基礎油、催化裂化、加氫裂化裝置的原料，減壓渣油或常壓渣油可以是重油催化裂化、溶劑脫瀝青、焦化、固定床加氫處理或沸騰床加氫裂化，懸浮床加氫裂化等裝置原料，還可以是氧化瀝青或氣化裝置的原料。

Ⅵ 常減壓蒸餾原理

常減壓蒸餾原理是通過精餾過程，在常壓和減壓的條件下，根據各組分相對揮發度的不同，在塔盤上汽液兩相進行逆向接觸、傳質傳熱，經過多次汽化和多次冷凝，將原油中的汽、煤、柴餾分切割出來，生產合格的汽油、煤油、柴油及蠟油及渣油等。

原油分餾塔的原理與一般精餾塔相同，但由於石油及其產品的組成比較復雜，其產品只是符合一定要求沸程的餾分，因此它又有不同的特點。

一般精餾塔要求有較高的分離精度，在塔頂和塔底出很純的產品，一般只能得到兩個產品。原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四五種產品。

按照一般的多元精餾方法，需要有N-1個精餾塔才能把原料分割成N個產品。當要分成五種產品時就需要四個精餾塔串聯或採用其它方式排列。

但是在石油精餾中，各種產品本身也還是一種復雜混合物，它們之間的分離精確度並不要求很高，兩種產品之間需要的塔板數並不高，因此，可以把這幾個塔結合成一個塔。

(6)常減壓蒸餾裝置書籍擴展閱讀

原油減壓蒸餾油品在加熱條件下容易受熱分解而使油品顏色變深、膠質增加。在常壓蒸餾時，為保證產品質量，爐出口溫度一般不高於370 ℃，通過常壓蒸餾可以把原油中350 ℃以前的汽油、煤油、輕柴油等產品分餾出來。

350 ℃~500 ℃的餾分在常壓下則難以蒸出，而這部分餾分油是生產潤滑油和催化裂化原料油的主要原料。根據油品沸點隨系統壓力降低而降低的原理，可以採用降低蒸餾塔壓力（2.67~8.0KPa）的方法進行蒸餾。

減壓蒸餾塔與常壓蒸餾塔相同，關鍵是採用了抽真空設施，使塔內壓力降到幾十毫米、甚至小於10mmHg。減壓蒸餾根據任務不同，分為兩種類型：燃料型減壓塔和潤滑油型減壓塔。

1、燃料型減壓塔主要是生產二次加工原料，對分餾精度要求不高，在控制產品質量的前提下希望盡可能提高拔出率。

2、潤滑油型減壓塔以生產潤滑油為主，要求得到顏色淺、殘炭值低、鎦程較窄、安定性好的減壓餾分油，不僅應有較高的拔出率，還應具有較高的分餾精度。與常壓蒸餾塔相比，減壓蒸餾塔具有高真空、低壓降、塔徑大、板數少的特點 。

Ⅶ 常減壓蒸餾原理流程圖

原料油在蒸餾塔里按蒸發能力分成沸點范圍不同的油品(稱為餾分)，這些油有的經調合、加添加劑後以產品形式出廠，相當大的部分是後續加工裝置的原料，因此，常減壓蒸餾又被稱為原油的一次加工。以下是我為大家整理的關於常減壓蒸餾原理流程圖，給大家作為參考，歡迎閱讀!

常減壓蒸餾原理流程圖

常減壓蒸餾基本概念

1、 基本概念

1.1飽和蒸汽壓

任何物質(氣態、液態和固態)的分子都在不停的運動，都具有向周圍揮發逃逸的本領，液體表面的分子由於揮發，由液態變為氣態的現象，我們稱之為蒸發。揮發到周圍空間的氣相分子由於分子間的作用力以及分子與容器壁之間的作用，使一部分氣體分子又返回到液體中，這種現象稱之為冷凝。在某一溫度下，當液體的揮發量與它的蒸氣冷凝量在同一時間內相等時，那麼液體與它液面上的蒸氣就建立了一種動態平衡，這種動態平衡稱為氣液相平衡。當氣液相達到平衡時，液面上的蒸氣稱為飽和蒸汽，而由此蒸氣所產生的壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱為蒸汽壓。蒸氣壓的高低表明了液體中的分子離開液面氣化或蒸發的能力，蒸氣壓越高，就說明液體越容易氣化。

在煉油工藝中，根據油品的蒸氣壓數據，可以用來計算平衡狀態下烴類氣相和液相組成，也可以根據蒸氣壓進行烴類及其混合物在不同壓力下的沸點換算、計算烴類液化條件等。

1.2氣液相平衡

處於密閉容器中的液體，在一定溫度和壓力下，當從液面揮發到空間的分子數目與同一時間內從空間返回液體的分子數目相等時，就與液面上的蒸氣建立了一種動態平衡，稱為氣液平衡。氣液平衡是兩相傳質的極限狀態。氣液兩相不平衡到平衡的原理，是氣化和冷凝、吸收和解吸過程的基礎。例如，蒸餾的最基本過程，就是氣液兩相充分接觸，通過兩相組分濃度差和溫度差進行傳質傳熱，使系統趨近於動平衡，這樣，經過塔板多級接觸，就能達到混合物組分的最大限度分離。

2、蒸餾方式

在煉油廠生產過程中，有多種形式蒸餾操作，但基本類型歸納起來主要有三種，即閃蒸、簡單蒸餾和精餾

2.1閃蒸(平衡汽化)

加熱液體混合物，達到一定的溫度和壓力，在一個容器的空間內，使之氣化，氣

液兩相迅速分離，得到相應的氣相和液相產物，此過程稱為閃蒸。當氣液兩相有足夠的接觸時間，達到了汽液平衡狀態，則這種氣液方式稱為平衡汽化。

2.2簡單蒸餾(漸次汽化)

液體混合物在蒸餾釜中被加熱，在一定壓力下，當溫度達到混合物的泡點溫度時，液體即開始氣化，生成微量蒸氣，生成的蒸氣當即被引出並經冷凝冷卻後收集起來，同時液體繼續加熱，繼續生成蒸氣並被引出。這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾或微分蒸餾，藉助於簡單蒸餾，可以使原料中的輕、重組分得到一定程度的分離。

2.3精餾

精餾是分離混合物的有效手段，精餾有連續式和間歇式兩種，石油加工裝置中都採用連續式精餾，而間歇式一般用於小型裝置和實驗室。

連續式精餾塔一般分為兩段：進料段以上是精餾段，進料段以下是提餾段。精餾塔內裝有提供氣液兩相接觸的塔板和填料。塔頂送入輕組分濃度很高的液體，稱為塔頂迴流。塔底有再沸器，加熱塔底流出的液體以產生一定量的氣相迴流，塔底的氣相迴流是輕組分含量很低而溫度較高的氣體。氣相和液相在每層塔板或填料上進行傳質和傳熱，每一次氣液相接觸即產生一次新的氣液相平衡，使氣相中的輕組分和液相中的重組分分別得到提濃，最後在塔頂得到較純的輕組分，在塔底得到較濃的重組分，藉助於精餾，可以得到純度很高的產品。

實現精餾的必要條件有

(1)建立濃度梯度，液體混合物中各組分的相對揮發度有明顯差異是實現精餾過程的必要條件。

(2)合理的溫度梯度，塔頂加入輕組分濃度很高的迴流液體、塔底用加熱或汽提的方法產生熱的蒸氣。

(3)精餾塔內必須要有塔板或填料，它是提供氣液充分接觸的場所。

Ⅷ 有沒有介紹石化工業的

一、我國石油和石油化工裝備製造業已具有堅實基礎 石油、石油化工工業是我國的支柱產業之一，在國民經濟中佔有重要地位，2001年，全國生產原油1.65億噸；原油加工量2.10億噸；生產乙烯480.67萬噸；生產化肥3396.52萬噸；生產合成材料1203.84萬噸，主要經濟指標居全國工業各行業之首。石油、石油化工工業的發展帶動了為其提供裝備的石油、石油化工設備製造業的發展。建國五十多年以來，特別是改革開放20多年來，通過研製、開發、合作生產、引進技術，使我國石油、石油化工設備製造業，從無到有、從小到大，建立起一個比較完整的製造體系。據統計，2001年行業中的石油和石油化工專用設備405家規模以上企業，工業總產值（現價）達134億元，利潤總額2.9億元，從業人員12.8萬人。 （1）石油鑽采設備製造體系已經形成 石油鑽采設備製造業是為陸地、沙漠、淺灘和海上石油、天然氣的勘探、開發提供裝備。建國初期，石油基本依賴進口，而石油和石油化工設備製造業更談不上，全國只有幾家小廠生產一些石油設備零配件。經過五十年來的努力，已建成幾個比較集中的製造基地：以寶雞、蘭州、南陽等為主的鑽井設備基地；以上海、江蘇為主的石油工具基地；以江漢、四川為主的石油鑽頭基地；以西安為主的地球物理勘探設備基地；以濟南為主的石油鑽機專用柴油機製造基地。採油設備的製造分散在全國各地，東北地區較為集中。 全世界具有生產成套石油鑽機能力的國家不多，只有英國、俄羅斯、羅馬尼亞、英國、挪威等國家。我國是發展中國家唯一能生產成套石油鑽機的國家，且已具備年生產1000-9000米系列成套鑽機120套左右能力。目前，生產成套石油鑽機企業已發展到八家。其中，國企四家：寶雞石油機械廠、南陽石油機械廠、江漢第四石油機械廠、勝利油田動力機廠；中外合資企業二家：蘭石國民油井石油工程有限公司、上海三高石油設備有限公司；民營企業二家：成都瑜宏石化工程有限責任公司、川油廣漢機械有限公司。2001年共生產銷售石油鑽機106台，無論在數量和質量上均是歷來最好水平。 採油采氣井口裝置已是我國的成熟產品，單油管採油井口裝置最高壓力可達105mpa，雙油管採油井口裝置最高壓力可達70mpa；機械採油設備已達到國際水平；生產適用於井筒直徑51/2〃-7〃，溫度為50℃-150℃，壓力為10mpa及以上各種規格成套電動潛油泵；鉤載60-120噸、修井深度為3600-7200米修井機；江漢石油鑽頭股份有限公司是亞洲最大的石油鑽頭生產企業，其能力為年產108個品種、23萬只鑽頭。 國內製造的油氣集輸設備規格齊全、質量過硬，如流量為750-3000米3/時、揚程90-550米的ks型離心輸油泵，pcl長輸管線壓縮機，800-1100mm口徑、4-10mpa球閥，直徑325-1420mm、壁厚6-16mm油氣集輸鋼管生產能力達上百萬噸，以及生產製造海洋油氣集輸單點系泊系統、浮式生產貯油船、穿梭油輪海底管道輸送系統和加壓設備等。 （2）石油化工設備製造業有了歷史性突破 五十年來，我國石油煉制工業一直走自主發展的道路，因而，帶動了煉油技術裝備的發展。目前，已可以製造500萬噸/年以上煉油廠成套設備、800萬噸/年常減壓蒸餾裝置、200萬噸/年以上重油催化裂化裝置、150萬噸/年加氫裂化裝置、200萬噸/年渣油加氫脫硫裝置、100萬噸/年延遲焦化裝置等。一些高難度設備，如加氫裂化和加氫精製裝置用的加氫反應器、高壓換熱器、高壓空冷器；加氫和重整裝置用的離心式循環氫壓縮機、50及80噸活塞力的往復式新氫壓縮機；催化裂化和延遲焦化裝置用的主風機、富氧壓縮機、高效旋風分離器、外取熱器、煙機以及重要的流程泵等都能製造。 曾幾何時，我國製造的小型化肥、中型化肥設備遍布全國各地，解決了當時對化肥的急需。這些化肥設備，由於其技術經濟指標已落後，逐漸被大型化肥設備淘汰。以30萬噸/年合成氨、52萬噸/年尿素為代表的大型化肥裝置的設備，包括關鍵設備：直徑2.8米的快活素合成塔、co2汽提塔、原料氣壓縮機、氨壓縮機、合成氣壓縮機、co2壓縮機等都已研製成功。 因此，我國的石油和石油化工裝備行業從滿足國內市場為主，到走出國門、融入國際市場，進入發展新階段的條件已經成熟，一定會大有可為。

Ⅸ 常減壓裝置的簡介

常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱，因為兩個裝置通常在一起，故稱為常減壓裝置。主要包括三個工序：原油的脫鹽、脫水；常壓蒸餾；減壓蒸餾。從油田送往煉油廠的原油往往含鹽(主要是氧化物)帶水（溶於油或呈乳化狀態），可導致設備的腐蝕，在設備內壁結垢和影響成品油的組成，需在加工前脫除。

Ⅹ 保證常減壓蒸餾裝置的安全措施有哪些

常減壓蒸餾裝置是石油加工中最基本的工藝設備，隨著減壓蒸餾技術的改造和發展、原油蒸餾裝置的平均能耗大幅下降、輕油拔出率和產品質量大大提高，危險、危害因素也隨之增加。

常減壓蒸餾裝置的重點設備包括加熱爐、蒸餾塔、機泵和高低壓瓦斯緩沖罐等幾部分。加熱爐的作用是為油品的汽化提供熱源，為蒸餾過程提供穩定的汽化量和熱量。加熱爐的平穩運行是常減壓裝置生產運行的必要保證，加熱爐發生事故不能運行，整個裝置都將被迫停工。而塔則是整個常減壓蒸餾裝置的核心，包括初餾塔、常壓塔、常壓汽提塔、減壓塔及附屬部分。原油在分餾塔中被分餾成不同組分的各測線油品，同時，塔內產生大量的易燃易爆氣體和液體，直接影響生產的正常進行和裝置的安全運行。機泵是常減壓蒸餾裝置的動力設備，它為輸送油品及其他介質提供動力和能源，機泵故障將威脅到裝置的平穩運行，特別是塔底泵的事故將導致裝置全面停產。高低壓瓦斯緩沖罐因其儲存的介質為危害極大的瓦斯，瓦斯一旦發生泄漏將可能導致燃燒爆炸等重大事故的發生。因此高低壓瓦斯緩沖罐在開工前要按照標准對其進行嚴格的試壓和驗收，檢查是否泄漏。運行中要時常對其檢查維護，如有泄漏等異常現象應立即停用並處理，同時還要定期排殘液。

常減壓蒸餾裝置存在的主要危險因素，根據不同的階段，存在不同的危險因素，避免或減輕這些危險因素的影響，可以採取相應的一些安全預防管理措施。

開工時危險因素及其安全預防管理措施

常減壓裝置的開工按照以下順序步驟進行：

開工前的設備檢查→設備、流程貫通試壓→減壓塔抽真空氣密性試驗→柴油沖洗→裝置開車。

裝置開車的順序是：原油冷循環→升溫脫水→250℃恆溫熱緊→常壓開側線→減壓抽真空開側線→調整操作。

在開工過程中，容易產生的危險因素主要是：機泵、換熱器泄漏著火、加熱爐升溫過快產生裂紋等，其危險因素為油品泄漏、蒸汽試壓給汽過大、機泵泄漏著火等，具體介紹如下：

油品泄漏

(1)事故原因：

①開工操作波動力大，檢修質量差，或墊片不符合質量要求。

②改流程、設備投用或切換錯誤造成換熱器憋壓。

(2)產生後果：換熱器憋壓漏油，特別是自燃點很低的重質油泄漏，易發生自燃引起火災。

(3)安全預防管理措施：

①平穩操作。

②加強檢修質量的檢查。

③選擇合適的墊片。

④改流程、設備投用或切換時，嚴格按操作規程執行。

⑤發生憋壓，迅速找出原因並進行處理。

蒸汽試壓給汽過大

(1)事故原因：開工吹掃試壓過程中，蒸汽試壓給汽過大。

(2)產生後果：吹翻塔盤，開工破壞塔的正常操作，影響產品質量。

(3)安全預防管理措施：調節給汽量。

機泵泄漏著火

(1)事故原因：

①端面密封泄漏嚴重。

②機泵預熱速度太快。

③法蘭墊片漏油。

④泵體砂眼或壓力表焊口開裂，熱油噴出。

⑤泵排空未關，熱油噴出著火。

(2)產生後果：機泵泄漏著火。

(3)安全預防管理措施：

①報火警滅火。

②立即停泵。若現場無法停泵，通過電工室內停電關閉泵出入口，啟動備用泵。

③若泵出入口無法關閉，應將泵抽出閥及進換熱器等關閉。

④若塔底泵著火，火勢太大，無法關閉泵入口時，應將加熱器熄火，切斷進料。滅火後，迅速關閥。

停工時危險因素及其安全預防管理措施

在停工過程中，容易產生的主要危險因素有：爐溫降低過快導致爐管裂紋，洗塔沖翻塔盤。停工主要危險因素有停工時爐管變脆斷裂、停工蒸洗塔時吹翻塔盤等。

停工時爐管變脆斷裂

(1)事故原因：停工過程中，爐溫降溫速度過快，可能會造成高鉻爐管延展性消失而硬度增加，爐管變脆，爐管受到撞擊而斷裂。

(2)產生後果：爐管出現裂紋或斷裂。

(3)安全預防管理措施：

①停工過程中，爐溫降溫不能過快，按停工方案執行。

②將原爐重新緩慢加到一個適當的溫度，然後緩慢降溫冷卻，可以使爐管脆性消失而恢復延展性，繼續使用。

③停工，將已損壞的爐管更換。

停工蒸洗塔時吹翻塔盤

(1)事故原因：停工蒸洗塔過程中，蒸汽量給的過大，又發生水擊，吹翻塔盤。

(2)產生後果：停工蒸洗塔時吹翻塔盤。

(3)安全預防管理措施：適當控制吹氣量。

正常生產中的危險因素及其安全預防管理

開工正常生產過程中的主要危險因素有原油進料中斷加熱爐爐管結焦、爐管破裂、瓦斯帶油、分餾塔沖塔真空度下降、汽油線憋壓、減壓塔水封破壞、常頂空冷器蝕穿漏洞轉油線蝕穿等。

原油進料中斷加熱爐爐管結焦

(1)事故原因：

①原油進料中斷。

②處理量過低，爐管內油品流速低。

③加熱爐進料流。

④加熱爐火焰撲爐管。

⑤原料性質變重。

(2)產生後果：

①塔底液位急劇下降，造成塔底泵抽空，加熱爐進料中斷，加熱爐出口溫度急劇上升。

②結焦嚴重時會引起爐管破裂。

(3)安全預防管理措施：

①加強與原油罐區的聯系，精心操作。

②若發生原油進料中斷，聯系原油罐區盡快恢復並減低塔底抽出量，加熱爐降溫滅火。

③爐管注汽以增加加熱爐爐管內油品流速，防止結焦。

④保持爐膛溫度均勻，防止爐管局部過熱而結焦，防止物料偏流。

爐管破裂

(1)事故原因：

①爐管局部過熱。

②爐管內油品流量少，偏流，造成結焦，傳熱不好，燒壞漏油。

③爐管質量有缺陷，爐管材料等級低，爐管內油品高溫沖蝕，爐管外高溫氧化爆皮及火焰沖蝕，造成砂眼及裂口。

④操作超溫超壓。

(2)產生後果：煙囪冒黑煙，爐膛溫度急劇上升。

(3)安全預防管理措施：

①多火嘴、齊水苗可防止爐管局部過熱造成破裂。

②選擇適合材質的爐管。

③平穩操作，減少操作波動。

瓦斯帶油

(1)事故原因：

①瓦斯罐排凝罐液位上升，未及時排入低壓瓦斯罐網。

②瓦斯罐排凝罐加熱盤管未投用。

(2)產生後果：煙囪冒黑煙，爐膛變正壓，帶油嚴重時，爐膛內發生閃爆，防爆門開，甚至損壞加熱爐。

(3)安全預防管理措施：

①控制好瓦斯罐排凝罐液面，及時排油入低壓瓦斯罐網。

②投用瓦斯罐排凝罐加熱盤管。

③瓦斯帶油嚴重時，要迅速滅火，帶油消除後正常操作。

分餾塔沖塔真空度下降

(1)事故原因：

①原油帶水。

②塔頂迴流帶水。

③過熱蒸汽帶水，塔底吹汽量過大。

④進料量偏大，進料溫度突然。

⑤塔底吹汽量過大(濕式、微濕式)，或爐管注汽量過大(濕式)，汽提塔吹汽量過大(潤滑油型)，或爐出口溫度波動或塔底液面波動。

⑥抽真空蒸汽壓力不足或中斷，減頂冷卻器汽化，抽真空器排凝器氣線堵，設備泄漏倒吸空氣。

(2)產生後果：

①塔頂壓力升高。

②油品顏色變深，甚至變黑。

③破壞塔的正常操作，影響產品質量。

④倒吸空氣造成爆炸。

(3)安全預防管理措施：

①加強原油脫水。

②加強塔頂迴流罐切水。

③調整塔底吹汽量。

④穩定適當進料量和進料溫度。

⑤控制好塔底液位。

⑥保持適當的吹汽量，穩定的抽真空蒸汽，穩定的爐溫。

⑦調整好抽真空系統的冷卻器，保證其冷卻負荷。

⑧加強設備檢測維護。

汽油線憋壓

(1)事故原因：管線兩頭閥門關死，外溫高時容易憋壞管線。

(2)產生後果：管線爆裂，汽油流出，易起火爆炸。

(3)安全預防管理措施：夏季做好輕油的防憋壓工作。

減壓塔水封破壞

(1)事故原因：

①水封罐放大氣線中存油凝線或堵塞，造成水封罐內壓力升高，將水封水壓出，破壞水封。

②水封罐放大氣排出的瓦斯含對人有害的硫化氫，將其高點排空，排空高度與一級冷卻器平齊。若水封罐內的減頂污油排放不及時，污油憋入罐內，當污油積累至一定程度時，水封水被壓出，水封水變油封，影響末級真空泵工作。

(2)產生後果：易造成空氣倒吸入塔，發生爆炸事故。

(3)安全預防管理措施：

①加強水封罐檢查。

②水封破壞，迅速給上水封水，然後消除破壞水封的原因。

③若水封罐放大氣線堵或凝，迅速處理暢通。

④水封變油封，迅速拿凈罐內存油，並檢查放大氣線是否暢通。

常頂空冷器蝕穿漏洞轉油線蝕穿

(1)事故原因：

①油品腐敗，製造質量有問題或材質等級低。

②轉油線高速沖刷及高溫腐蝕穿孔，製造質量有問題或材質等級低。

(2)產生後果：

①漏油嚴重時，滴落在高溫管線上引起火災。

②高溫油口泄漏。

(3)安全預防管理措施：

①做好原油一脫四注工作，加大防腐力度。

②報火警消防滅火，汽油罐給水幕掩護(降溫)原油降量，常爐降溫，關小常底吹汽，降低常頂壓力，迅速切換漏油空冷器，滅火後檢修空冷器。

③做好防腐工作。

④選擇適當材質。

⑤將漏點處補板焊死或包盒子處理。

設備防腐

隨著老油田原油的繼續開采，原油的重質化、劣質化日益明顯，原油的含酸介質量不斷增加，加上對具有高含酸量的進口高硫原油的加工，都對設備的防腐提出更高的要求。原油中引起設備和管線腐蝕的主要物質是無機鹽類及各種硫化物和有機酸等。常減壓裝置設備腐蝕的主要部位：

(1)初餾塔頂、常壓塔頂以及塔頂油氣餾出線上的冷凝冷卻系統。

①腐蝕原因及結果：蒸餾過程中，原油中的鹽類受熱水解，生成具有強烈腐蝕性的HCl，HCl與H2S的蒸餾過程中隨原油的輕餾和水分一起揮發和冷凝，在塔頂部和冷凝系統易形成低溫HCl-H2S-H2O型腐蝕介質，使塔頂及塔頂油氣餾出線上的冷凝冷卻系統壁厚變薄，降低設備殼體的使用強度，威脅安全生產。原油中的硫化物(參與腐蝕的主要是H2S、元素硫和硫醇等活性硫及易分解為H2S的硫化物)在溫度小於120℃且有水存在時，也形成低溫HCl-H2S-H2O型腐蝕性介質。

②防腐預防管理措施：在電脫鹽罐注脫鹽劑、注水、注破乳劑，並加強電脫鹽罐脫水，盡可能降低原油含鹽量。在常壓塔頂、初餾塔頂、減壓塔頂揮發線注氨、注水、注緩蝕劑，這能有效抑制輕油低溫部位的HCl-H2S-H2O型腐蝕。

(2)常壓塔和減壓塔的進料及常壓爐出口、減壓爐轉油線等高溫部位的腐蝕。

①腐蝕原因及結果：充化物在無水的情況下，溫度大於240℃時開始分解，生成硫化氫，形成高溫S-H2S-RSH型腐蝕介質，隨著溫度升高，腐蝕加重。當溫度大於350℃時，H2S開始分解為H2和活性很高的硫，在設備表面與鐵反應生成FeS保護膜，但當HCl或環烷酸存在時，保護膜被破壞，又強化了硫化物的腐蝕，當溫度達到425℃時，高溫硫對設備腐蝕最快。

②防腐預防管理措施：為減少設備高溫部位的硫化物和環烷酸的腐蝕，要採用耐腐蝕合金材料。

(3)常壓柴油餾分側線和減壓塔潤滑油餾分側線以及側線彎頭處。常壓爐出口附近的爐管、轉油線，常壓塔的進料線。

①腐蝕原因及結果：220℃以上時，原油中的環烷酸的腐蝕性隨著溫度的升高而加強，到270℃～280℃時腐蝕性最強。溫度升高，環烷酸汽化，液相中環烷酸濃度降低，腐蝕性下降。溫度升至350℃時環烷酸汽化增加，汽相速度增加，腐蝕加劇。溫度升至425℃時，環烷酸完全汽化，不產生高溫腐蝕。

②防腐預防管理措施：為減少設備高溫部位的硫化物和環烷酸的腐蝕，要採用耐蝕合金材料。

機泵易發生的事故及處理

機泵是整個裝置中的動設備，相對裝置的其他靜設備如塔等更容易發生事故。機泵的故障現象有泵抽空或不上量；泵體振動大、有雜音和密封泄漏。

泵抽空或不上量

(1)產生原因：

①啟動泵時未灌滿液體。

②葉輪裝反或介質溫度低黏度大。

③泵反向旋轉。

④泵漏進冷卻水。

⑤入口管路堵塞。

⑥吸入容器的液位太低。

(2)處理措施：

①重新灌滿液體。

②停泵聯系鉗工處理或加強預熱。

③重新接電機導線改變轉向。

④停泵檢查或重新灌泵。

⑤停泵檢查排除故障。

⑥提高吸入容器內液面。

泵體振動大、有雜音

(1)產生原因：

①泵與電機軸不同心。

②地腳螺栓松動。

③發生氣蝕。

④軸承損壞或間隙大。

⑤電機或泵葉輪動靜不平衡。

⑥葉輪松動或有異物。

(2)處理措施：

①停泵或重新找正。

②將地腳螺栓擰緊。

③憋壓灌泵處理。

④停泵更換軸承。

⑤停泵檢修。

⑥停泵檢修，排除異物。

密封泄漏

(1)產生原因：

①使用時間長，動環磨損。

②輸送介質有雜質，磨損動環產生溝流。

③密封面或軸套結垢。

④長時間抽空。

⑤密封冷卻水少。

(2)處理措施：

①換泵檢查。

②停泵換泵處理。

③調節冷卻水太少。