间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书东方仿真ES北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月
间歇反应釜单元仿真培训系统 操作说明书 北京东方仿真软件技术有限公司 2009年1月
间歌反应釜单元仿真培训系统操作说明书目录2、工艺流程简述，21、工艺说明.2、设备一览2二、间歇反应器单元操作规程，31、开车操作规程32、热态开车操作规程、53、停车操作规程55、仪表及报警一览表72三、事故设置一览、T四、仿真界面地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：1000291E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 1 目 录 一、工艺流程简述. 2 1、工艺说明 . 2 2、设备一览 . 2 二、间歇反应器单元操作规程. 3 1、开车操作规程 . 3 2、热态开车操作规程 . 5 3、停车操作规程 . 5 5、仪表及报警一览表 . 7 三、事故设置一览. 7 四、仿真界面. 7
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书一、工艺流程简述1、工艺说明间歇反应在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。本工艺过程的产品（2一巯基苯并噻唑）就是橡胶制品硫化促进剂DM（2，2-二硫代苯并噻唑）的中间产品：它本身也是硫化促进剂，但活性不如DM。全流程的缩合反应包括备料工序和缩合工序。考虑到突出重点，将备料工序略去。则缩合工序共有三种原料，多硫化钠（Na2Sn）、邻硝基氯苯（CHCLNO）及二硫化碳(CS2)。主反应如下：2C.H,NCL02+NazSn-→Ci2H.N2S20,+2NaCL+(n-2)SC12HN2S20,+2CS2+2H20+3Na2Sn->2C,HNS2Na+2H2S个+3Na2S,0+(3n+4)SJ副反应如下：C,H,NCLO,+Na,Sn+H,0→C.H.NCL+Na,S,0,+S工艺流程如下：来自备料工序的CS2、CH,CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中，经计量沉淀后利用位差及离心泵压入反应釜中，釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水控制，设有分程控制TIC101（只控制冷却水），通过控制反应釜温来控制反应速度及副反应速度，来获得较高的收率及确保反应过程安全。在本工艺流程中，主反应的活化能要比副反应的活化能要高，因此升温后更利于反应收率。在90℃的时候，主反应和副反应的速度比较接近，因此，要尽量延长反应温度在90℃以上时的时间，以获得更多的主反应产物。2、设备一览RO1：间歇反应釜VX01：CS2计量罐VX02：邻硝基氯苯计量罐2地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 2 一、工艺流程简述 1、工艺说明 间歇反应在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。本工艺过程的产品（2 —巯基苯并噻唑）就是橡胶制品硫化促进剂DM（2,2-二硫代苯并噻唑）的中间产品， 它本身也是硫化促进剂，但活性不如DM。 全流程的缩合反应包括备料工序和缩合工序。考虑到突出重点，将备料工序略去。 则缩合工序共有三种原料，多硫化钠（Na2Sn）、邻硝基氯苯（C6H4CLNO2）及二硫化碳 （CS2）。 主反应如下： 2C6H4NCLO2＋Na2Sn→C12H8N2S2O4+2NaCL+(n-2)S C12H8N2S2O4+2CS2+2H2O+3Na2Sn→2C7H4NS2Na+2H2S+3Na2S2O3+(3n+4)S 副反应如下： C6H4NCLO2＋Na2Sn＋H2O→C6H6NCL+Na2S2O3+S 工艺流程如下： 来自备料工序的CS2、C6H4CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中，经计量沉淀 后利用位差及离心泵压入反应釜中，釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水 控制，设有分程控制TIC101（只控制冷却水），通过控制反应釜温来控制反应速度及 副反应速度，来获得较高的收率及确保反应过程安全。 在本工艺流程中，主反应的活化能要比副反应的活化能要高，因此升温后更利 于反应收率。在90℃的时候，主反应和副反应的速度比较接近，因此，要尽量延长反 应温度在90℃以上时的时间，以获得更多的主反应产物。 2、设备一览 R01：间歇反应釜 VX01：CS2计量罐 VX02：邻硝基氯苯计量罐
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书VX03：Na2Sn沉淀罐PUMP1：离心泵二、间歇反应器单元操作规程1、开车操作规程本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。装置开工状态为各计量罐、反应釜、沉淀罐处于常温、常压状态，各种物料均已备好，大部阀门、机泵处于关停状态（除蒸汽联锁阀外）。1.1、备料过程(1)向沉淀罐VX03进料（Na2Sn）①开阀门V9，向罐VX03充液。②VX03液位接近3.60米时，关小V9，至3.60米时关闭V9。静置4分钟（实际4小时）备用。(2)向计量罐VXO1进料（CS2）①开放空阀门V2。②开溢流阀门V3。③开进料阀V1，开度约为50%，向罐VX01充液。液位接近1.4米时，可关小V1。④溢流标志变绿后，迅速关闭V1。③待溢流标志再度变红后，可关闭溢流阀V3。(3)向计量罐VX02进料（邻硝基氯苯）①开放空阀门V6。②开溢流阀门V7。开进料阀V5，开度约为50%，向罐VX01充液。液位接近1.2米时，可关小V5。④溢流标志变绿后，迅速关闭V5。③待溢流标志再度变红后，可关闭溢流阀V7。1.2、进料(1)微开放空阀V12，准备进料。3地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 3 VX03：Na2Sn沉淀罐 PUMP1：离心泵 二、间歇反应器单元操作规程 1、开车操作规程 本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。 装置开工状态为各计量罐、反应釜、沉淀罐处于常温、常压状态，各种物料均已 备好，大部阀门、机泵处于关停状态（除蒸汽联锁阀外）。 1.1、备料过程 (1)向沉淀罐VX03进料（Na2Sn） ①开阀门V9，向罐VX03充液。 ②VX03液位接近3.60米时，关小V9，至3.60米时关闭V9。 ③静置4分钟（实际4小时）备用。 (2)向计量罐VX01进料（CS2） ①开放空阀门V2。 ②开溢流阀门V3。 ③开进料阀V1，开度约为50%，向罐VX01充液。液位接近1.4米时，可关小V1。 ④溢流标志变绿后，迅速关闭V1。 ⑤待溢流标志再度变红后，可关闭溢流阀V3。 (3)向计量罐VX02进料（邻硝基氯苯） ①开放空阀门V6。 ②开溢流阀门V7。 ③开进料阀V5，开度约为50%，向罐VX01充液。液位接近1.2米时，可关小V5。 ④溢流标志变绿后，迅速关闭V5。 ⑤待溢流标志再度变红后，可关闭溢流阀V7。 1.2、进料 (1)微开放空阀V12，准备进料
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书(2)从VX03中向反应器RX01中进料（Na2Sn）①打开泵前阀V10，向进料泵PUM1中充液。②打开进料泵PUM1。③打开泵后阀V11，向RX01中进料。④至液位小于0.1米时停止进料。关泵后阀V11。③关泵PUM1。③关泵前阀V10。（3）从VXO1中向反应器RX01中进料（CS2）①检查放空阀V2开放。②打开进料阀V4向RX01中进料。③待进料完毕后关闭V4。（4）从VX02中向反应器RX01中进料（邻硝基氯苯）。①检查放空阀V6开放。②打开进料阀V8向RX01中进料。③待进料完毕后关闭V8。(5)进料完毕后关闭放空阀V12。1.3、开车阶段(1)检查放空阀V12、进料阀V4、V8、V11是否关闭。打开联锁控制。(2)开启反应釜搅拌电机M1。（3)适当打开夹套蒸汽加热阀V19，观察反应釜内温度和压力上升情况，保持适当的升温速度。(4)控制反应温度直至反应结束。1.4、反应过程控制（1）当温度升至55～65℃左右关闭V19，停止通蒸汽加热。（2)当温度升至70～80℃左右时微开TIC101（冷却水阀V22、V23），控制升温速度。（3）当温度升至110℃以上时，是反应剧烈的阶段。应小心加以控制，防止超温。当温度难以控制时，打开高压水阀V20。并可关闭搅拌器M1以使反应降速。当压力过4地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 4 (2)从VX03中向反应器RX01中进料（Na2Sn） ①打开泵前阀V10，向进料泵PUM1中充液。 ②打开进料泵PUM1。 ③打开泵后阀V11，向RX01中进料。 ④至液位小于0.1米时停止进料。关泵后阀V11。 ⑤关泵PUM1。 ⑥关泵前阀V10。 (3)从VX01中向反应器RX01中进料（CS2） ①检查放空阀V2开放。 ②打开进料阀V4向RX01中进料。 ③待进料完毕后关闭V4。 (4)从VX02中向反应器RX01中进料（邻硝基氯苯）。 ①检查放空阀V6开放。 ②打开进料阀V8向RX01中进料。 ③待进料完毕后关闭V8。 (5)进料完毕后关闭放空阀V12。 1.3、开车阶段 (1)检查放空阀V12、进料阀V4、V8、V11是否关闭。打开联锁控制。 (2)开启反应釜搅拌电机M1。 (3)适当打开夹套蒸汽加热阀V19，观察反应釜内温度和压力上升情况，保持适当 的升温速度。 (4)控制反应温度直至反应结束。 1.4、反应过程控制 (1)当温度升至55～65℃左右关闭V19，停止通蒸汽加热。 (2)当温度升至70～80℃左右时微开TIC101（冷却水阀V22、V23），控制升温速 度。 (3)当温度升至110℃以上时，是反应剧烈的阶段。应小心加以控制，防止超温。 当温度难以控制时，打开高压水阀V20。并可关闭搅拌器M1以使反应降速。当压力过
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书高时，可微开放空阀V12以降低气压，但放空会使CS2损失，污染大气。（4)反应温度大于128℃时，相当于压力超过8atm，已处于事故状态，如联锁开关处于“on”的状态，联锁起动（开高压冷却水阀，关搅拌器，关加热蒸汽阀。）。（5）压力超过15atm（相当于温度大于160℃），反应釜安全阀作用。2、热态开车操作规程本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。2.1、反应中要求的工艺参数(1)反应釜中压力不大于8个大气压。(2)冷却水出口温度不小于60℃，如小于60℃易使硫在反应釜壁和蛇管表面结晶使传热不畅。2.2、主要工艺生产指标的调整方法（1)温度调节：操作过程中以温度为主要调节对象，以压力为辅助调节对象。升温慢会引起副反应速度大于主反应速度的时间段过长，因而引起反应的产率低。升温快则容易反应失控。（2)压力调节：压力调节主要是通过调节温度实现的，但在超温的时候可以微开放空阀，使压力降低，以达到安全生产的目的。(3)收率：由于在90℃以下时，副反应速度大于正反应速度，因此在安全的前提下快速升温是收率高的保证。3、停车操作规程本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。在冷却水量很小的情况下，反应釜的温度下降仍较快，则说明反应接近尾声，可以进行停车出料操作了。(1)打开放空阀V12约5～10S，放掉釜内残存的可燃气体。关闭V12。(2)向釜内通增压蒸汽①打开蒸汽总阀V15。②打开蒸汽加压阀V13给釜内升压，使釜内气压高于4个大气压。5地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 5 高时，可微开放空阀V12以降低气压，但放空会使CS2损失，污染大气。 (4)反应温度大于128℃时，相当于压力超过8atm，已处于事故状态，如联锁开关 处于“on”的状态，联锁起动（开高压冷却水阀，关搅拌器，关加热蒸汽阀。）。 (5)压力超过15atm（相当于温度大于160℃），反应釜安全阀作用。 2、热态开车操作规程 本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。 2.1、反应中要求的工艺参数 (1)反应釜中压力不大于8个大气压。 (2)冷却水出口温度不小于60℃，如小于60℃易使硫在反应釜壁和蛇管表面结晶， 使传热不畅。 2.2、主要工艺生产指标的调整方法 (1)温度调节：操作过程中以温度为主要调节对象，以压力为辅助调节对象。升 温慢会引起副反应速度大于主反应速度的时间段过长，因而引起反应的产率低。升温 快则容易反应失控。 (2)压力调节：压力调节主要是通过调节温度实现的，但在超温的时候可以微开 放空阀，使压力降低，以达到安全生产的目的。 (3)收率：由于在90℃以下时，副反应速度大于正反应速度，因此在安全的前提 下快速升温是收率高的保证。 3、停车操作规程 本操作规程仅供参考，详细操作以评分系统为准。 在冷却水量很小的情况下，反应釜的温度下降仍较快，则说明反应接近尾声，可 以进行停车出料操作了。 (1)打开放空阀V12约5～10S，放掉釜内残存的可燃气体。关闭V12。 (2)向釜内通增压蒸汽 ①打开蒸汽总阀V15。 ②打开蒸汽加压阀V13给釜内升压，使釜内气压高于4个大气压
间歌反应釜单元仿真培训系统操作说明书(3)打开蒸汽预热阀V14片刻。(4)打开出料阀门V16出料。(5)出料完毕后保持开V16约10S进行吹扫。(6)关闭出料阀V16（尽快关闭，超过1分钟不关闭将不能得分）。（7）关闭蒸汽阀V15。6地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：1000292网址：www.besct.comE-mail:support@besct.com电话：010-64951832
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 6 (3)打开蒸汽预热阀V14片刻。 (4)打开出料阀门V16出料。 (5)出料完毕后保持开V16约10S进行吹扫。 (6)关闭出料阀V16(尽快关闭，超过1分钟不关闭将不能得分)。 (7)关闭蒸汽阀V15
间款反应釜单元仿真培训系统操作说明书5、仪表及报警一览表低报低低报高高报位号说明类型正常值量程高限量程低限工程单位高报℃025反应釜温度控制PID11550012815010TIC1010℃AI10080609020TI102反应釜夹套冷却水温度0℃AI609020TI103反应釜蛇管冷却水温度10080cAI0CS，计量罐温度10080209010TI1040℃2010AI1008090TI105邻硝基氯苯罐温度0cAI209010TI106多硫化钠沉淀罐温度10080O00CS.计量罐液位AI1.751, 41. 75LI101mAI1.50m1. 201.50LI102邻硝基氯苯罐液位AI4003.60.14.0LI103多硫化钠沉淀罐液位m0AI00反应釜液位3.152. 72. 9LI104m反应釜压力AI20080120PI101atm地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：1000297E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 7 5、仪表及报警一览表 位号 说明 类型 正常值 量程高限 量程低限 工程单位 高报 低报 高高报 低低报 TIC101 反应釜温度控制 PID 115 500 0 ℃ 128 25 150 10 TI102 反应釜夹套冷却水温度 AI 100 0 ℃ 80 60 90 20 TI103 反应釜蛇管冷却水温度 AI 100 0 ℃ 80 60 90 20 TI104 CS2计量罐温度 AI 100 0 ℃ 80 20 90 10 TI105 邻硝基氯苯罐温度 AI 100 0 ℃ 80 20 90 10 TI106 多硫化钠沉淀罐温度 AI 100 0 ℃ 80 20 90 10 LI101 CS2计量罐液位 AI 1.75 0 m 1.4 0 1.75 0 LI102 邻硝基氯苯罐液位 AI 1.5 0 m 1.2 0 1.5 0 LI103 多硫化钠沉淀罐液位 AI 4 0 m 3.6 0.1 4.0 0 LI104 反应釜液位 AI 3.15 0 m 2.7 0 2.9 0 PI101 反应釜压力 AI 20 0 atm 8 0 12 0
间歌反应釜单元仿真培训系统操作说明书三、事故设置一览下列事故处理操作仅供参考，详细操作以评分系统为准。1、超温（压）事故原因：反应釜超温（超压）。现象：温度大于128℃（气压大于8atm）：处理：（1）开大冷却水，打开高压冷却水阀V20。(2）关闭搅拌器PUM1，使反应速度下降。(3）如果气压超过12atm，打开放空阀V12。2、搅拌器M1停转原因：搅拌器坏。现象：反应速度逐渐下降为低值，产物浓度变化缓慢。处理：停止操作，出料维修。3、冷却水阀V22、V23卡住（堵塞）原因：蛇管冷却水阀V22卡。现象：开大冷却水阀对控制反应釜温度无作用，且出口温度稳步上升。处理：开冷却水旁路阀V17调节。4、出料管堵塞原因：出料管硫磺结晶，堵住出料管。现象：出料时，内气压较高，但釜内液位下降很慢。处理：开出料预热蒸汽阀V14吹扫5分钟以上（仿真中采用）。拆下出料管用火烧化硫磺，或更换管段及阀门。5、测温电阻连线故障原因：测温电阻连线断。现象：温度显示置零。处理：改用压力显示对反应进行调节（调节冷却水用量）。升温至压力为0.3~0.75atm就停止加热。升温至压力为1.0～1.6atm开始通冷却水。地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：1000297E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 7 三、事故设置一览 下列事故处理操作仅供参考，详细操作以评分系统为准。 1、超温（压）事故 原因：反应釜超温（超压）。 现象：温度大于128℃（气压大于8atm）。 处理：(1)开大冷却水，打开高压冷却水阀V20。 (2)关闭搅拌器PUM1，使反应速度下降。 (3)如果气压超过12atm，打开放空阀V12。 2、搅拌器M1停转 原因：搅拌器坏。 现象：反应速度逐渐下降为低值，产物浓度变化缓慢。 处理：停止操作，出料维修。 3、冷却水阀V22、V23卡住（堵塞） 原因：蛇管冷却水阀V22卡。 现象：开大冷却水阀对控制反应釜温度无作用，且出口温度稳步上升。 处理：开冷却水旁路阀V17调节。 4、出料管堵塞 原因：出料管硫磺结晶，堵住出料管。 现象：出料时，内气压较高，但釜内液位下降很慢。 处理：开出料预热蒸汽阀V14吹扫5分钟以上（仿真中采用）。拆下出料管用火 烧化硫磺，或更换管段及阀门。 5、测温电阻连线故障 原因：测温电阻连线断。 现象：温度显示置零。 处理：改用压力显示对反应进行调节（调节冷却水用量）。 升温至压力为0.3～0.75atm就停止加热。 升温至压力为1.0～1.6atm开始通冷却水
间歌反应釜单元仿真培训系统操作说明书压力为3.5～4atm以上为反应剧烈阶段。反应压力大于7atm，相当于温度大于128℃处于故障状态。反应压力大于10atm，反应器联锁起动。反应压力大于15atm，反应器安全阀起动。（以上压力为表压）。8地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-649518322网址：www.besct.com
间歇反应釜单元仿真培训系统操作说明书 地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 8 压力为3.5～4atm以上为反应剧烈阶段。 反应压力大于7atm，相当于温度大于128℃处于故障状态。 反应压力大于10atm，反应器联锁起动。 反应压力大于15atm，反应器安全阀起动。(以上压力为表压)