化工装置综合训练(黄裕娥)

本教材共有7个章节，内容包括安全教育、均苯四甲酸二酐装置运行、甲醇装置运行、抗氧防老剂4720装置运行、化工设备的认知、现场仪表及集散控制系统、化工“三废”处理和利用。在实施教学的过程中可以根据实践项目的性质、目标及层次的需要，合理选择培训模块，以形成与不同实践环节相适应的教学内容。

本书作为高等学校化学工程专业下的各个专业、自动控制类和机械类专业部分专业的认识实训、生产实训、专业实训教材，也可作为相关专业技术人员参考用书。

 

工作任务向导 / 001

一、学习情境 / 001

二、课程目标 / 001

三、课程模块 / 002

四、实训考核 / 003

第1章安全教育 / 004

1.1化工企业工作环境 / 004

1.1.1化工生产企业的特点 / 004

1.1.2化工生产企业安全的重要性 / 004

1.2化工企业一般规定 / 004

1.2.1劳保用品的正确选用 / 004

1.2.27S管理 / 006

1.3化工企业生产厂区14个不准条例 / 007

1.4安全生产基本守则 / 007

1.4.1安全生产职责 / 007

1.4.2化工企业员工义务 / 007

1.5安全生产基本常识 / 008

1.5.1安全生产的方针与原则 / 008

1.5.2安全色和安全标志 / 009

1.5.3生产性有害因素 / 010

1.6消防安全 / 011

1.6.1消防工作概述 / 011

1.6.2消防基本知识 / 011

1.6.3灭火器的种类及使用方法 / 013

1.6.4室内消火栓的使用方法 / 014

1.7危险化学品安全 / 014

1.7.1认识危险化学品 / 014

1.7.2危险化学品危害 / 015

1.7.3正确使用危险化学品 / 015

1.7.4危险化学品事故应急处置 / 016

1.7.5危险化学品安全标志 / 017

第2章均苯四甲酸二酐装置运行 / 018

2.1原料均四甲苯认知 / 018

2.1.1均四甲苯的性质 / 018

2.1.2均四甲苯的用途 / 018

2.1.3均四甲苯的生产方法 / 018

2.2产品均苯四甲酸二酐认知 / 020

2.2.1均苯四甲酸二酐的性质 / 020

2.2.2均苯四甲酸二酐的用途 / 020

2.2.3均苯四甲酸二酐的生产方法 / 022

2.3均酐工艺生产原理 / 024

2.3.1均四甲苯气相氧化法制均酐的生产原理 / 024

2.3.2辅料原料及公用工程 / 028

2.3.3均酐工艺生产流程 / 031

2.3.4均酐各工段主要工艺参数 / 033

2.3.5主要控制点汇总 / 033

2.3.6操作控制方案 / 035

2.4均酐生产装置开、停车操作 / 037

2.4.1均酐生产装置开停车操作规程 / 037

2.4.2均酐生产装置开停车操作步骤 / 039

2.5均酐生产装置仿真操作 / 042

2.5.1仿真系统简介 / 042

2.5.2化工仿真系统结构 / 042

2.5.3仿真操作过程基本概念 / 044

2.5.4均酐装置仿真软件程序操作 / 045

2.5.5操作方式(通用DCS风格) / 046

2.5.6流程界面 / 048

2.5.7PISP平台评分系统 / 050

2.5.8氧化工段仿真冷态开车操作步骤 / 050

2.6均苯四甲酸二酐工艺模拟实操 / 051

2.6.1实操系统简介 / 051

2.6.2均苯四甲酸二酐工艺实操系统岗位分割 / 055

2.6.3均苯四甲酸二酐工艺模拟实操训练 / 055

第3章甲醇装置运行 / 064

3.1甲醇原料气认知 / 064

3.1.1原料煤认知 / 064

3.1.2原料气来源 / 064

3.1.3原料气要求 / 064

3.2产品甲醇认知 / 065

3.2.1甲醇的性质 / 065

3.2.2甲醇的用途 / 067

3.2.3甲醇的生产方法 / 069

3.3甲醇工艺生产原理 / 071

3.3.1煤制甲醇的生产原理 / 071

3.3.2甲醇合成工艺条件 / 073

3.3.3甲醇工艺流程 / 076

3.4甲醇装置仿真操作 / 081

3.5甲醇工艺模拟实操 / 081

3.5.1甲醇工艺现场主要设备 / 081

3.5.2甲醇工艺工艺参数 / 083

第4章抗氧防老剂4720装置运行 / 089

4.1抗氧防老剂4720原料认知 / 089

4.2产品抗氧防老剂4720认知 / 089

4.2.1抗氧防老剂4720的性质 / 089

4.2.2抗氧防老剂4720的用途 / 090

4.2.3抗氧防老剂4720的生产方法 / 091

4.3抗氧防老剂4720生产原理 / 092

4.3.1抗氧防老剂4720的生产原理 / 092

4.3.2抗氧防老剂4720工艺条件 / 093

4.3.3抗氧防老剂4720工艺流程 / 094

4.3.4抗氧防老剂4720工艺参数 / 095

4.4抗氧防老剂4720仿真操作 / 096

4.5抗氧防老剂4720工艺模拟实操 / 096

4.5.1抗氧防老剂4720工艺现场主要设备 / 096

4.5.2抗氧防老剂4720工艺参数 / 096

第5章化工设备的认知 / 098

5.1化工设备的选择 / 098

5.1.1化工设备的分类 / 098

5.1.2设备位号的认知 / 098

5.1.3化工装置生产设备的结构及作用 / 099

5.2化工设备维护与检修 / 113

5.2.1化工设备的日常维护保养 / 113

5.2.2设备的三级保养制度 / 114

5.2.3精、大、稀设备的使用维护要求 / 115

5.2.4动力设备的使用维护要求 / 116

5.2.5动设备异常现象及处理 / 117

第6章现场仪表及集散控制系统 / 120

6.1自动控制系统 / 120

6.1.1自动控制系统概念 / 120

6.1.2自动控制系统分类 / 120

6.1.3自动控制系统内容 / 121

6.1.4化工自动控制系统的构成 / 122

6.1.5自动控制系统的方框图 / 124

6.2现场仪表 / 126

6.2.1常用现场温度仪表 / 126

6.2.2常用现场压力表类型 / 127

6.2.3常用现场物位仪表 / 127

6.2.4常用现场流量计 / 128

6.2.5执行器 / 130

6.3集散控制系统的体系结构和基本构成 / 134

6.3.1体系结构 / 134

6.3.2基本构成 / 135

6.3.3DCS系统的硬件结构 / 135

6.3.4DCS系统的发展简介 / 136

6.3.5集散控制系统的特点 / 138

第7章化工“三废”处理和利用 / 139

7.1化工对环境污染 / 139

7.1.1化工生产环境污染概况 / 139

7.1.2化工污染物来源及危害 / 139

7.2化工“三废”的处理方法 / 141

7.2.1化工废气治理技术 / 141

7.2.2化工废水治理技术 / 142

7.2.3化工废固处理技术 / 142

7.3均酐装置“三废”处理工艺 / 143

7.3.1均酐装置废气处理工艺 / 143

7.3.2均酐工艺废水处理工艺 / 144

7.3.3均酐装置废渣处理工艺 / 147

参考文献 / 148

附图1均酐装置氧化工段工艺流程图

附图2均酐装置水解工段工艺流程图

附图3煤制甲醇装置气化工段流程图

附图4煤制甲醇装置变换工段流程图

附图5煤制甲醇装置低温甲醇洗工段流程图(一)

附图6煤制甲醇装置低温甲醇洗工段流程图(二)

附图7煤制甲醇装置合成工段流程图

附图8煤制甲醇装置精馏工段流程图

附图9抗氧防老剂4720装置流程图

 

小高等职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分，肩负着培养高水平技能型人才的重要职责。高职教育的目标是使受教育者具备从事某一特定的职业所必需的知识和技能，培养出懂技术、会管理的生产一线的高级技能型人才。

基于这一目标，南京科技职业学院立足化工，对接产业、对接岗位、对接技术、对接文化、对接能力、对接未来，建设了三套虚实结合的实训装置、开发了匹配工况的仿真软件，研制了自主产权的仿真仪表，打造了渗透教学的企业文化，构建了内容多样的实训体系，建设了功能丰富的智慧平台。项目成功入围江苏省区域共享型实训基地建设项目，在满足本校化学工艺类学生的实训基础上，学校秉持“开放共享
合作共赢”的理念，每年为国内40多所本科、高职院校及企业提供化工实训教学服务，彰显职业教育优势。

高职教育中化学工艺类专业培养的学生，一方面要熟悉化工企业的安全与消防措施，理解化工生产工艺流程原理，识读工艺流程图及自控工程施工图，掌握化工生产机械设备的结构与功能；另一方面要学会化工装置开停车的操作方法，熟悉现场仪表和DCS控制系统的检修与维护、设备的选型与基本保养能力。

实训教学过程，力求以职业活动为导向、以能力为目标、以学生为主体、以素质为基础、以具体工作任务为模块，用理论和实践一体化的教学模式来实践。学生以刚入厂新员工的角色，指导教师以师傅的角色来实施认识实习、专业实习或顶岗实习等实践环节的教学过程。

在真实化工企业工厂环境下，通过 “角色扮演”“任务驱动”等训练模式，学生通过“化工安全教育”“装置流程”“装置仿真操作”“装置开停车操作”“装置事故处理”等多种能力训练实施过程,体验到化工企业工作性质与要求，掌握工作岗位所必备的知识与技能。

学生在完成与工作岗位相关的工作任务的过程中深化理解并综合运用相关专业知识，全面提升自己的专业技能和操作能力。同时，通过进行多种专业岗位知识与技能的训练，学生可以实现从被动的学习参与者到主动工作的职业人的转换，从而完成学习与工作零距离的对接。

 本教材共有7个章节，每个章节针对三个典型工艺，又包含典型工艺中共性部分：安全教育、化工设备、现场仪表及集散控制系统、“三废”处理工艺。在实施教学的过程中可以根据实践项目的性质、目标及层次的需要，合理选择培训模块，以形成与不同实践环节相适应的教学内容。

本教材由南京科技职业学院黄裕娥担任主编，童阜广担任副主编，张小军主审。张东海编写了第1章、第5章；黄裕娥编写了第2章、第3章；童阜广编写了第4章、第7章、附图；王恒强编写了第6章；李亮、王洪波、蔡艳、于杰补充部分内容；全书由黄裕娥进行整体内容设计并完成统稿。

在本教材的编写过程中得到了南京科技职业学院工程训练中心主任卢忠东，南京科技职业学院生物与环境学院院长、教授仓理，南京科技职业学院化工与材料学院教授郑根武，惠生(南京)化工有限公司生产副总、高级工程师席文洪，天津大学化学工程专业庞恬婷同学的大力支持，在此一并表示感谢！

由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，欢迎批评指教。

编者

2018年11月