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化工工藝虛擬仿真與安全分析

包郵 化工工藝虛擬仿真與安全分析

出版社:化學(xué)工業(yè)出版社出版時(shí)間:2018-09-01
開(kāi)本: 16開(kāi) 頁(yè)數(shù): 201
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化工工藝虛擬仿真與安全分析 版權(quán)信息

化工工藝虛擬仿真與安全分析 本書(shū)特色

《化工工藝虛擬仿真與安全分析》以化工工藝操作、DCS控制、化工過(guò)程虛擬仿真和化工工藝安全分析為編寫(xiě)主線,以自研的動(dòng)態(tài)模擬與分析系統(tǒng)DSAS為工具,通過(guò)兩種化工單元操作和三種化工工藝操作的具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明虛擬仿真技術(shù)在化工實(shí)習(xí)中的基礎(chǔ)應(yīng)用,每章均配有工程案例分析及習(xí)題和推薦閱讀材料。《化工工藝虛擬仿真與安全分析》可作為高等院校化工、石油、生物、制藥、食品、環(huán)境、材料等專(zhuān)業(yè)的本、專(zhuān)科學(xué)生的計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教材,也可供這些專(zhuān)業(yè)的科研、設(shè)計(jì)、管理及生產(chǎn)人員參考使用。

化工工藝虛擬仿真與安全分析 內(nèi)容簡(jiǎn)介

田文德、陳秋陽(yáng)、李正勇、曹婺編的《化工工藝虛擬仿真與安全分析(普通高等教育十三五規(guī)劃教材)》以化工工藝操作、DCS控制、化工過(guò)程虛擬仿真和化工工藝安全分析為編寫(xiě)主線,以自研的動(dòng)態(tài)模擬與分析系統(tǒng)DSAS為工具,通過(guò)兩種化工單元操作和三種化工工藝操作的具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明虛擬仿真技術(shù)在化工實(shí)習(xí)中的基礎(chǔ)應(yīng)用,每章均配有工程案例分析及習(xí)題和推薦閱讀材料。《化工工藝虛擬仿真與安全分析》可作為高等院校化工、石油、生物、制藥、食品、環(huán)境、材料等專(zhuān)業(yè)的本、專(zhuān)科學(xué)生的計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教材,也可供這些專(zhuān)業(yè)的科研、設(shè)計(jì)、管理及生產(chǎn)人員參考使用。

化工工藝虛擬仿真與安全分析 目錄

上篇 基礎(chǔ)知識(shí)

第1章 化工工藝仿真 2

1.1 化工工藝簡(jiǎn)介 2

1.1.1 化工工藝定義 2

1.1.2 化工工藝過(guò)程 3

1.2 虛擬仿真定義 4

1.2.1 系統(tǒng)仿真的概念 4

1.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念 5

1.2.3 虛擬仿真的概念 6

1.2.4 虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的概念 7

1.3 虛擬仿真技術(shù)概述 8

1.3.1 虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展 8

1.3.2 虛擬仿真技術(shù)的特點(diǎn) 9

1.3.3 虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用 9

1.4 化工生產(chǎn)中的虛擬仿真技術(shù) 10

1.4.1 化工虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用背景 10

1.4.2 化工虛擬仿真技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 11

1.4.3 化工虛擬仿真技術(shù)的作用及意義 12

1.5 化工工藝仿真的主要用途 13

1.5.1 工藝開(kāi)停車(chē) 13

1.5.2 工藝分析 15

1.5.3 控制方案研究 16

1.5.4 安全分析 16

習(xí)題 17

推薦閱讀材料 17



第2章 控制系統(tǒng) 25

2.1 化工工藝中的控制系統(tǒng) 25

2.1.1 概述 25

2.1.2 基本控制系統(tǒng)的組成 28

2.1.3 常見(jiàn)的控制結(jié)構(gòu) 29

2.1.4 典型化工設(shè)備的控制方案 32

2.1.5 控制系統(tǒng)操作要點(diǎn) 35

2.2 DCS系統(tǒng) 38

2.2.1 概述 38

2.2.2 DCS系統(tǒng)操作 39

2.2.3 DCS畫(huà)面 40

習(xí)題 42

推薦閱讀材料 42

參考文獻(xiàn) 44



第3章 化工工藝操作 45

3.1 設(shè)備投運(yùn) 45

3.1.1 開(kāi)車(chē)安全檢查 45

3.1.2 水運(yùn)和汽運(yùn) 46

3.1.3 耐壓試驗(yàn) 47

3.1.4 吹掃與置換 49

3.1.5 抽加盲板 49

3.2 儀表使用 50

3.2.1 液位計(jì)的投用與檢查 50

3.2.2 壓力表的投用與檢查 51

3.2.3 溫度計(jì)的投用與檢查 52

3.2.4 流量表的投用與檢查 53

3.2.5 調(diào)節(jié)閥失靈的判斷和處理 54

3.3 操作安全 55

3.3.1 設(shè)備運(yùn)行前的鈍化防爆技術(shù) 55

3.3.2 設(shè)備的啟停 55

3.3.3 設(shè)備運(yùn)行中閥門(mén)的使用和維護(hù) 58

3.3.4 設(shè)備中的排液(水) 59

3.3.5 設(shè)備運(yùn)行中管線跑料的處理 60

3.3.6 勞保用品的正確使用 61

3.3.7 安全生產(chǎn)措施的應(yīng)用 62

習(xí)題 65

推薦閱讀材料 66



中篇 典型化工工藝虛擬仿真

第4章 DSAS虛擬仿真軟件 70

4.1 仿真軟件簡(jiǎn)介 70

4.2 化工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 71

4.2.1 軟件功能說(shuō)明 71

4.2.2 學(xué)員臺(tái)SStation 71

4.2.3 教師臺(tái)TStation 72

4.2.4 動(dòng)態(tài)模擬與分析系統(tǒng)DSAS 73

4.2.5 仿集散控制系統(tǒng)VDCS 73

4.3 VDCS操作方法 75

4.4 3D虛擬現(xiàn)場(chǎng)操作系統(tǒng)3DField 77

習(xí)題 79

推薦閱讀材料 80

參考文獻(xiàn) 80



第5章 脫丙烷精餾塔仿真軟件操作 81

5.1 脫丙烷精餾工藝流程描述 81

5.2 主要設(shè)備、主要調(diào)節(jié)器及儀表說(shuō)明 82

5.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 83

5.4 裝置停車(chē)程序 85

5.5 異常工況及事故處理 85

習(xí)題 86

推薦閱讀材料 87

參考文獻(xiàn) 89



第6章 催化裂化吸收塔仿真軟件操作 90

6.1 催化裂化吸收工序流程描述 90

6.2 主要設(shè)備、主要調(diào)節(jié)器及儀表說(shuō)明 91

6.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 93

6.4 正常操作 94

6.5 裝置停車(chē)程序 94

6.6 異常工況及事故處理 95

習(xí)題 96

推薦閱讀材料 97

參考文獻(xiàn) 100



第7章 電石法生產(chǎn)乙炔工藝仿真操作 101

7.1 乙炔工藝流程描述 101

7.1.1 乙炔生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介 101

7.1.2 電石法生產(chǎn)乙炔工藝描述 101

7.2 主要設(shè)備 103

7.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 103

7.3.1 破碎崗位 103

7.3.2 發(fā)生上料崗位 104

7.3.3 發(fā)生排渣崗位 104

7.3.4 清凈崗位 105

7.4 裝置停車(chē)程序 106

7.4.1 破碎崗位 106

7.4.2 發(fā)生上料崗位 106

7.4.3 發(fā)生排渣崗位 107

7.4.4 清凈崗位 107

7.5 事故處理 107

習(xí)題 107

推薦閱讀材料 108

參考文獻(xiàn) 109



第8章 合成氨合成工序仿真操作 110

8.1 合成氨合成工序流程描述 110

8.1.1 合成氨生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介 110

8.1.2 合成工序流程描述 111

8.2 主要設(shè)備 112

8.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 112

8.4 裝置停車(chē)程序 114

8.5 事故處理 114

8.5.1 IS04501-氨合成部分 114

8.5.2 IS04502-開(kāi)工加熱爐 115

8.5.3 IS04503-氨分離器低液位聯(lián)鎖 115

8.5.4 IS04504-緩沖槽D04502高液位聯(lián)鎖 115

8.5.5 IS04601-氨壓縮機(jī)的跳閘 116

8.5.6 I04505-緩沖槽D04502低液位 116

8.5.7 IS04602-尾氣放火炬跳閘 116

8.5.8 I04603-閃蒸槽D04601低液位聯(lián)鎖 117

8.5.9 I04604-氨排放泵P04602聯(lián)鎖 117

習(xí)題 117

推薦閱讀材料 119

參考文獻(xiàn) 119



第9章 乙烯直接氧化法生產(chǎn)乙醛工藝仿真操作 120

9.1 乙烯直接氧化法生產(chǎn)乙醛工藝流程描述 120

9.1.1 反應(yīng)單元 121

9.1.2 蒸餾單元 122

9.1.3 再生單元 122

9.1.4 中間罐區(qū) 123

9.2 主要設(shè)備、主要調(diào)節(jié)器及儀表說(shuō)明 123

9.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 128

9.3.1 開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作 128

9.3.2 反應(yīng)單元開(kāi)車(chē) 128

9.3.3 蒸餾單元開(kāi)車(chē) 129

9.3.4 中間罐區(qū)開(kāi)車(chē) 130

9.3.5 再生單元開(kāi)車(chē) 130

9.4 裝置停車(chē)程序 131

9.4.1 反應(yīng)單元停車(chē)程序 131

9.4.2 蒸餾單元停車(chē)程序 131

9.4.3 再生單元停車(chē)程序 132

9.5 事故處理 132

習(xí)題 134

推薦閱讀材料 134



下篇 化工工藝運(yùn)行安全分析

第10章 化工安全分析 138

10.1 化工安全分析的基本概念 138

10.1.1 化工安全分析的由來(lái) 138

10.1.2 化工安全分析的分類(lèi) 139

10.1.3 化工安全分析的目的和作用 140

10.2 化工工藝安全分析方法 141

10.3 HAZOP分析方法 145

10.3.1 HAZOP分析的原理 146

10.3.2 HAZOP分析的實(shí)施過(guò)程 146

10.3.3 HAZOP分析的優(yōu)勢(shì) 149

10.3.4 HAZOP分析的不足 150

10.3.5 HAZOP分析的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 150

10.4 化工工藝安全分析的發(fā)展趨勢(shì) 152

習(xí)題 153

推薦閱讀材料 154

參考文獻(xiàn) 155



第11章 基于動(dòng)態(tài)模擬的化工工藝安全分析 156

11.1 化工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬的基本概念 156

11.2 化工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái) 158

11.2.1 Aspen Plus穩(wěn)態(tài)模擬平臺(tái)簡(jiǎn)介 158

11.2.2 Aspen Dynamics動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)簡(jiǎn)介 159

11.2.3 Aspen HYSYS動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)簡(jiǎn)介 161

11.3 基于Aspen Dynamics的HAZOP分析 162

11.3.1 DynSim-HAZOP方法的原理 162

11.3.2 DynSim-HAZOP方法的流程 163

11.3.3 DynSim-HAZOP方法的定量化方法 164

11.4 合成氨合成工序案例 164

11.4.1 合成氨合成系統(tǒng)中潛在危險(xiǎn)因素分析 164

11.4.2 合成氨合成系統(tǒng)的穩(wěn)、動(dòng)態(tài)模擬 167

11.4.3 合成氨合成系統(tǒng)的DynSim-HAZOP分析 172

習(xí)題 174

推薦閱讀材料 175

參考文獻(xiàn) 177



第12章 安全與防護(hù) 178

12.1 化學(xué)工業(yè)發(fā)展伴生的新危險(xiǎn) 178

12.2 化學(xué)工業(yè)對(duì)安全的新要求 179

12.3 石油化工安全生產(chǎn)的有關(guān)法律和規(guī)范 179

12.4 化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)化學(xué)品 183

12.5 安全泄放裝置 184

12.5.1 安全泄放裝置的分類(lèi) 185

12.5.2 安全閥保護(hù)裝置 186

12.5.3 爆破片裝置 186

12.6 安全聯(lián)鎖裝置 187

12.6.1 安全聯(lián)鎖裝置的分類(lèi) 187

12.6.2 安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用 188

12.7 緊急停車(chē)裝置 189

12.8 安全教育 190

12.8.1 三級(jí)安全教育和特殊工種教育 190

12.8.2 安全教育的內(nèi)容 190

12.9 人身防護(hù)措施 191

12.9.1 個(gè)人防護(hù)用品配置 191

12.9.2 事故應(yīng)急處理措施 191

習(xí)題 192

推薦閱讀材料 193

參考文獻(xiàn) 195



附錄 196

附錄A 幾起重大化工生產(chǎn)事故案例分析 196

附錄B 常見(jiàn)易燃易爆氣體的燃燒熱和在空氣中的爆炸極限 200
展開(kāi)全部

化工工藝虛擬仿真與安全分析 作者簡(jiǎn)介

田文德,青島科技大學(xué)化工學(xué)院,副院長(zhǎng),副教授,2001年于北京化工大學(xué)獲取化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)工學(xué)博士學(xué)位,2003年由新加坡國(guó)立大學(xué)以博士后研究員身份完成項(xiàng)目研究后,進(jìn)入青島科技大學(xué)化工學(xué)院工作。主講本科課程“化工原理”、“過(guò)程工程計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”和研究生課程“化工過(guò)程綜合”。主要從事化工系統(tǒng)工程方向的研究工作,內(nèi)容涉及化工過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真、報(bào)警管理、故障診斷,已完成教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目“化工安全生產(chǎn)中的智能故障診斷系統(tǒng)研究”、山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金項(xiàng)目“基于動(dòng)態(tài)模擬的化工過(guò)程故障診斷技術(shù)研究(No.2006BS05005)”、山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于動(dòng)態(tài)故障軟儀表的化工過(guò)程二級(jí)混合故障診斷系統(tǒng)(No. ZR2009BM033)”,在研山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于動(dòng)態(tài)模擬反問(wèn)題求解的精餾多故障診斷研究(No. ZR2013BL008)”和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于非線性動(dòng)態(tài)模型的精餾過(guò)程安全智能預(yù)測(cè)方法與預(yù)警策略研究(No. 21576143)”,期間還完成企業(yè)委托項(xiàng)目9項(xiàng),發(fā)表論文40余篇,編寫(xiě)專(zhuān)著1部、教材4部。目前為山東化學(xué)化工學(xué)會(huì)的化工安全專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的評(píng)審專(zhuān)家。

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