催化裂化装置仿真培训系统

实训内容介绍

实训内容包括:反应再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、烟气能量回收三机组、 离心 主风机组、备用主风机组、增压机组、富气压缩机组、焚烧式 CO 余热锅炉、 烟气脱硫脱 硝系统以及装置边界以内的公用工程部分,其中烟气脱硫脱氮系统还包含臭氧发生单元。

工艺原理及流程

工艺原理

催化裂化反应可以用正碳离子反应机理解释。所谓正碳离子,是指表面缺少 一对价电子的碳原子形成的烃离子。这些正碳离子不能自由存在,它只能吸附 在催化剂表面进行反应。正碳离子是催化剂与烯烃分子作用形成的。


在酸性催化剂存在的情况下,生成正碳离子所需的能量比热裂解生成自由基要小得多 (而在无催化剂条件,热裂解过程是气相热反应,此时生成正碳离子所需能量比裂解成自由 基又大得多,其结果是烃分子均匀断裂成自由基,遵循自由基反应机理),此时催化剂活性 中心给出质子,使烯烃质子化生成正碳离子,正碳离子开始形成必须具备两个条件,一是要有 烯烃(来源于原料或热裂解产物),二是要有给出质子的酸性催化剂。正碳离子形成后,其发生 一连串平行-顺序反应,反应过程复杂,其反应主要特点如下:

(1) 正碳离子的生成可以通过烯烃与质子反应结合生成;小的正碳离子与烯烃再结合,生成较大的正碳离子;

(2) 正碳离子能自动异构化,伯碳离子能自动转化为仲碳,仲碳转化为叔碳,正碳离子稳定性顺序为:叔碳>仲碳>伯碳,最后生成异构化烃类;

(3) 正碳离子与烃分子相遇,夺取烃分子的氢,生成新的正碳离子,形成链反应;

(4) 正碳离子可以失去质子生成烯烃,此质子交还给催化剂酸性中心或给其他烯烃,生成新的正碳离子,自己成为烯烃产物;

(5) 大的正碳离子分解,生成一个烯烃和一个小正碳离子,即进行裂化反应;

(6) 正碳离子自身反应,发生环化反应。

工艺流程

催化裂化仿真模型主要分为反应再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、热工部分。

功能介绍

DCS站画面

DCS站提供DCS自动控制和控制操作。模拟操作员级别的操作,以操作员级别进入DCS站, 催化加氢仿真模型DCS站画面如下图:

现场站画面

现场站:提供装置现场的交互就地操作。

(1)二维现场站

催化裂化仿真模型现场站画面如下图:


(2) 三维现场站


三维现场站可作为OTS(OperatorTrainingSimulator,操作仿真培训系统)现场选择方案,可实现3D环境漫游、交互操作、声色效果等功能。

主要包括3DFOD(FieldOperateDevices,现场操作站)的运行环境要求、界面与功能、操作说明等内容。具体包括:3DFOD运行环境要求、界面、 查找、连接、定位、协同、分数、设置、地图以及操作说明。

运行环境要求

3DFOD作为OTS的组成之一,提高了对计算机显卡的要求。为了获得最佳的用户体验,建议在如下环境中运行:

内存:8GB

显卡配置:NvidiaGeForce8600GTS或更高

操作系统:Windows7/10

有线网卡:10/100/1000M

显示器:最佳效果1366*768