虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。按照虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。中心于2007年开始建设虚拟仿真实验室,先后购买了常减压炼油工段仿真软件、催化裂化----反再工段实习仿真软件、色谱操作仿真软件以及化工单元操作等仿真软件以及ASPEN PLUS工程模拟软件,与有关企业、高校合作共享部分虚拟仿真实验教学项目,初步形成了实验和实训、虚拟仿真和现场实践教学相结合的实践教学模式,为学生工程实践能力培养奠定了较好的基础。
一、常减压炼油工段仿真软件
常压塔、减压塔都是精馏设备,精馏塔内在存在内回流的条件下,气液在塔盘上经过多次逆流接触,进行相间传质、传热,使混合物各种馏分在不同的温度下和压力下有效地分离。
常压蒸馏是在接近常压的条件下,将原油加热至部分气化后使其在常压塔内利用各段馏分油不同的馏程范围,通过回流调整塔内温度梯度和气液相负荷的分布,利用塔盘的分离作用,将各种油提取出来,以得到所须的产品。
减压蒸馏是利用蒸汽抽空器使减压塔保持负压状态,常压渣油经减压炉进一步加热后,进入减压塔进行部分气化蒸馏,使沸点较高的馏分在低于其常压沸点的温度下气化蒸发,从而避免了汽化温度过高造成渣油热裂化和结焦。
(一)工艺流程介绍:
原油经换热器换热后加入一定量的破乳剂和洗涤水,充分混合后进入电脱盐罐。在高压电场的作用,使油水分离。然后进入蒸发塔,在蒸发塔中拨出一部分轻组分。拨头油在经过加热后进入常压塔,在常压塔中拨出重柴油以前的组分。高沸点的组分经再次加热后进入减压塔,在减压塔中拨出润滑油料,塔低重油经泵抽送到换热器冷却后出装置。
本套仿真培训软件包括如下工艺内容:
1、 蒸发塔
2、 常压塔
3、 减压塔
4、 公用工程
(二)包含的主要设备:
闪蒸塔、常压塔、减压塔、电脱盐罐、加热炉、泵等等。
(三)主要内容:
1、 工艺仿真操作:常减压装置开停车演练,临时故障练习等。
2、 智能评分系统:对学生操作进行客观化考核。
3、 教师站:对学生进行统一培训、考核和收集成绩等等
(四)软件界面展示
二、催化裂化----反再工段实习仿真软件
催化裂化是炼油工业中重要的二次加工过程,是重油轻质化的重要手段。反应再生部分的主要任务是完成原料油的转化。
(一)工艺流程介绍
350万吨/年重油催化裂化反应再生联合装置,包括反应器、再生器、内取热器、催化剂储罐、能量回收机组部分共五个部分。
本套仿真培训软件包括如下工艺内容:
1、 反再系统
2、 催化裂化储备及输送系统
3、 内取热系统
4、 风机系统
(二)主要设备
沉降器、再生器、取热器、催化剂罐、汽水分离器、烟气轮机、主风机、增压机等等。
(三)主要内容
1、工艺仿真操作:催化裂化装置开停车演练,各种事故情况下的故障练习。
2、智能评分系统:对学生操作进行客观化考核。
3、教师站:对学生进行统一培训、考核和收集成绩等等。
(四)软件界面展示
三、气相色谱操作仿真软件
气相色谱是一种常用的分离分析技术,在工农业生产、科学研究等领域具有广泛的应用。气相色谱操作软件对学生训练色谱操作、色谱分离过程模拟具有很好的作用。
(一)模拟分离体系
气相色谱模拟分离分析混合物中苯、甲苯、二甲苯含量。
(二)分离条件选择
包括流动相选择、温度优化与控制、定性定量分析方法等。
(三)软件界面展示
四、 离心泵及液位系统
实训内容:
1.训练离心泵的操作要点,测定离心泵的特性曲线;
2.演示“汽蚀”和“气缚”现象,熟悉流量和液位控制系统;
3.训练常见事故处理。
五、热交换器系统
实训内容:
1. 训练热交换器的开、停车操作要点;
2. 熟悉管、壳程流量和温度调节操作及控制系统;
3. 训练常见事故处理。
六、间歇反应系统
实训内容:
1.选择有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为背景;
2.训练学生对间歇反应的备料、下料、缩合、出料各工工序的操作;
3. 熟悉过程控制系统,训练常见事故处理。
七、吸收系统
实训内容:
1. 熟悉吸收系统的工艺过程;
2. 训练冷态开车、正常停车、紧急停车操作步骤,熟悉过程控制系统;
3. 训练常见事故处理。
八、精馏系统(30万吨/年乙烯流程中的脱丁烷塔)
实训内容:
1. 熟悉脱丁烷塔;
2. 训练单塔冷态开车、多塔串联冷态开车、正常停车、紧急停车操作步骤;
3. 熟悉过程控制系统,训练常见事故处理。