10m加氢反应试验装置项目书2-技术附件

石油大学化学化工学院10ml加氢试验装置合同技术附件2008-10-22目录一、 装置工艺设计基础二、 装置工艺流程三、 电仪控制四、 设备、仪表及控制系统规格清单五、 备品备件、易损件、专用工具清单六、 安全环保七、 框架、现场安装及验收八、 售后技术服务及培训九、 设计和制造进度一 、装置工艺设计基础1. 整体要求装置可满足主要技术指标的要求，主要设备和管阀件采用进口产品；自动化程度较高，采用两套计算机操作系统自动控制四套装置模式；计算机自动控制出现问题时可手动操作仪表继续进行实验操作；产物收集采用液位自动控制。2. 装置用途轻质馏分油加氢试验装置（4套），配合石脑油、汽油和柴油等轻质馏分油加氢催化剂的开发，进行催化剂加氢活性评价，用于石脑油、汽油和柴油等轻质馏分油加氢工艺研究，并可以用于其它精细化工加氢催化剂的研究和开发。3. 原料及主要产品原料油主要是石脑油、汽油和柴油。产品主要是加氢汽油、柴油。4现场自然条件建设地：山东黄岛地点：厂房内，厂房冬季有暖气。控制系统放置处环境条件：空调房间5. 公用工程情况水（压力、温度）: 0.5Mpa 、30电（220V/380V，50Hz）220V/380V都可以气（H2、N2）压力Mpa(G) 14MpaH2、N2的来源 压缩机/钢瓶仪表风0.6Mpa，氮气分析仪器（提供/自备） 自备现场防爆要求 防爆6. 装置主要技术指标及要求催化剂装量：10ml使用温度：常温500温度控制精度1、可连续多段程序升温。使用压力：常压10.0MPa氢油体积比：1501000体积空速：1.04.0h-1尾气可计量以便进行物料平衡计算。四套反应器出口冷却采用低温循环制冷仪，低温循环量可保证冷却温度2010之间可控。7.装置电力消耗的电力汇总 表1.3 装置电力消耗电力汇总表项目功率/KW机泵3.0电加热炉11.0管线加热1.0其他2.0总计178. 装置技术规范控制系统的通信中采用标准的通信协议。装置管阀件采用公制接头。数据单位原则上采用厘米-克-秒制度，压力采用MPa，气体流量采用SLM（累积流量采用L），液体流量采用克/小时，质量采用克，料位采用mmH2O，温度采用。主要设备及管阀件均采用进口产品，现场一次仪表包括：质量流量计、调节阀、精密计量泵、安全阀及管阀件、差压变送器、压力传感器、电气转换器、固态继电器、TSS温度保护表等均采用进口品牌配置。较高的自动化水平，达到自动控制、自动操作、自动化数据管理，各种数据报表处理等功能；温度、压力、流量控制精度高。装置控制精度：温度的控制精度达到1.0，显示为 ；压力控制在0.015MPa；显示为.KPa；气体流量控制精度1.5% of full scale，；显示分为两组数据，即速率（在CRT上显示为显示为XXXX NLM）和累计量（在CRT上显示为XXXXXX NL）。液体称量精度0.1g，显示为XXX.X g液体流量控制精度1.5% of full scale，显示分为两组数据，即速率（在CRT上显示为XXXX SLM）和累计量（在CRT上显示为XXXXXX L）。二、装置工艺流程装置工艺流程图见附图100-103。19三、电仪控制系统1.控制系统结构控制系统采用DCS控制系统，两套计算机自动控制四套装置，四套装置既可以同时使用，又可以部分使用或单独使用。温度、压力、液位、H2流量、尾气流量及原料油电子秤读数及流量，均可在计算机实时显示。计算机系统硬件选用美国Dell计算机、HP激光打印机。现场一次仪表包括：质量流量计、调节阀、精密计量泵、湿式流量计、安全阀及管阀件、差压变送器、压力传感器、电气转换器、固态继电器、TSS温度保护表等均采用进口品牌配置。自动化水平较高，能够达到自动控制、自动操作、自动化数据管理，各种数据报表处理等功能；电子秤液体称量精度0.1g（可显示单位时间进料量），温度（精度1.0）、压力、流量（可显示瞬时流量和累计流量）控制精度高。2. 控制系统型号、生产厂家 控制系统采用美国OPTO公司的SNAP PAC DCS控制系统，该系统控制硬件性能可靠，抗干扰能力强，宜于扩展；组态软件先进，采用以太网通讯，可采用Modbus/TCP协议，通讯速度快，可靠，距离长。3. 控制系统结构：SNAP PAC 有一下几部分组成：3.1PAC Project 软件：使用流程图编程；3.2SNAP PAC 控制器：独立安装的控制器；3.3SNAP PAC 处理器：智能I/O处理器，用于分布式以太网络；3.4SNAP PAC I/O: 模拟，数字等模块。4. 控制系统功能4.1数据的自动采集、自动存储、自动打印。4.2温度、压力、液位、流量及一些开关量（泵、气动阀等）的自动控制，用软件实现反应炉的多段程序升降温。4.3控制变量的PID由人工进行整定。4.4显示带实时状态数据的工艺流程图及趋势图。实验过程数据由计算机自动采集、进行相应的处理，保存，并以Excel表格形式输出。实验过程中的温度、压力、液位、流量数据，以历史趋势的形式长期保存（所有的变量以5秒的采样周期作为长趋势保存，至少以文件形式保存2000小时历史数据及图表），以便随时查看。4.5设立高低限报警、高高限紧急联锁处理及脱机超高限紧急联锁停电三级联锁报警保护功能。5控制系统软件简介（1） 控制流程图画面控制流程上详细显示工艺流程及各检测点的代号，测量值及单回路控制器的给定值。当鼠标移向代号时显示该检测点的名称。当鼠标单击代号时，显示该回流的测量值，给定值和输出值及PID值。可以将该回路的控制器进行手动/自动切换，可修改该控制器的给定值，PID值和控制输出值（如果该控制器在手动方式时）。（2） 打印报表 可以手动选择打印开始时间，时间间隔和步长，也可以自动打印报表，当试验参数比较多时，可以自由选择要打印的参数，也可以将打印的数据以文本形式保存，也可以以Excel 表格形式显示和保存。（3） 实时趋势显示可以在同一画面上同时显示16个参数的实时趋势。可以自由选择所要显示的参数。显示时间长度为2小时，当显示2小时以后自动更替。且数值标尺自动选择和更替，也可以手动选择标尺的上下限。（4） 历史趋势显示可以在同一画面上同时显示16个参数的历史趋势。可以自由选择所要显示的参数及开始时间点。显示时间长度为8小时或8小时的整数倍。且数值标尺自动选择，也可以手动选择标尺的上下限。（5） 报警参数画面用于计算机软件报警。可以对每一个过程参数选择：报警高限（当过程参数超过此值时，在屏幕的控制流程图上该参数以红色显示），报警高高限及报警断电选择（当过程参数超过此值时，并且也选择了该路的报警断电，报警铃响，交流接触器断开，停止加热）。（6） PID参数画面 用于读取显示，设置，修改和保存各控制回路的设定值，PID参数，报警高限及输出最大值。（7） 倒班记录画面可以方便记录和显示倒班记录，包括日期，试验人员，做什么试验，试验结果，对下一班的嘱托等。记录量无限。（8） 参数修改画面自动记录在试验过程中什么时间对什么参数做了什么修改。软件可以根据试验装置的特点及用户要求编写或更改。 四、设备、仪表及控制系统规格清单1 加热炉表4.1 电加热炉规格清单序号名称规格型号厂家技术参数壳体材质数量 1反应加热炉开启式三段加热炉明睿博远见下表SS3044*外不锈钢板电抛光，美观大方，检修方便。进口耐氧化电加热丝，进口耐高温热电偶，加热炉包修2年。恒温段长200mm。表4.2 电加热炉技术说明表加热炉预热炉反应加热炉类型/用途原料加热反应加热控温加热器类型220V电热丝220V电热丝加热功率 KW,1.02.5最高使用温度，600700材质（壳体）SS304SS304材质（炉瓦）烧结碳化硅烧结碳化硅材质（绝热层）硅酸铝硅酸铝材质（电热丝）镍铬合金镍铬合金外形尺寸mm240X240X360300X300X4602 非标设备（反应器、容器等）（1） 反应器：采用进口耐高温、耐腐蚀不锈钢管加工制造，反应器内径10mm，催化剂装量10ml。结构合理，反应器底部设有防细粉堵塞结构，拆卸安装方便，密封性能好。（2） 高分：316L耐腐蚀不锈钢材质，容积250ml，加工精度达到进口水平，罐体采用套筒结构，夹层可以通冷却或加热介质。（3） 低分: 透明玻璃，带夹套冷却，200ml。（4） 冷凝器：盘管式冷凝器，盘管采用进口不锈钢管。结构合理，外观美观。（5） 原料油罐:透明玻璃，容积约500ml。带密封盖，加油简单，清理方便。（6） 产品罐:采用独特设计的透明玻璃收集瓶，容积约200ml。产品罐设计可使产物中的溶解气体与液体产物分离后与尾气并线排出。表4.3 非标设备规格清单*序号名称规格型号厂家技术参数材质数量1.反应器20X5明睿博远见下表316L42.冷凝器盘管明睿博远见下表316L43.高分200ml明睿博远见下表31644.低分200ml明睿博远见下表玻璃45.采样器100ml明睿博远见下表31646.平衡罐50ml明睿博远见下表31647.原料罐500ml明睿博远见下表玻璃88.产品罐200ml明睿博远见下表玻璃89.表4.4 反应器技术说明表反应器反应器 型式（立式/卧式）立式设计温度 ，Max:500设计压力, MpaMax:20主体段直径, mm20X5主体段长度, mm460材质316LX射线探伤是保温（是，否）是腐蚀裕量1mm表4.5 容器技术说明表容器冷凝器高分采样器平衡罐型式（立式/卧式）立式立式立式立式设计温度，常温常温常温常温设计压力, MpaMax:20Max:20Max:20Max:20直径, mm6X1盘管39X739X739X7长度, mm300042012080材质316316316316X射线探伤否是是是保温（是，否）否否否否容积,ml套管30020060403 机泵表4.6 机泵清单序号名称规格型号厂家技术参数数量1.精密计量泵SSISSI美国高压色谱泵，柱塞式计量泵，使用温度为常温，最高输出压力2500psig，1/8FNPT连接，220VAC，0.01-10ml/min，精度0.5%RSD4台2.加热制冷浴槽HX-2015长城科工贸-20+99;分辨率:0.5PID温度控制技术，超温电源切断和干烧保护功能。1台表4.7 循环制冷机组技术说明表机组描述制冷机进口压缩机额定功率， KW1P制冷剂无氟循环泵额定功率，KW0.125额定流率，l/min15循环液水+乙二醇/酒精循环液藏量，L10循环液温度，-2010内胆SS304不锈钢4 管阀件（管道、管件、阀门、过滤器、安全阀等）表4.8 管阀件规格清单序号名称规格型号厂家材质数量1.球阀SS-42GS6MMSS316602.电磁阀满足装置需要进口铜43.三通球阀SS-83XTS6MMSS31644.截止阀SS-1RS6MMSS316125.微调阀SS-31RS6MMSS31646.单向阀SS-CHS6MMSS316167.过滤器SS-6TF-MMSS316168.安全阀SS-6R3A-MMSS31649.减压阀44-1161-24SS316410.减压阀T40铝411.背压阀44-2363-24SS316412.标准接头满足装置需要SS3161批13.管线3、6、14SS3161批5. 仪表设备及材料（控制阀、流量计、热电偶、压力表、变送器等）表4.9 仪表设备及材料规格清单序号名称规格型号厂家材质技术参数数量1.气体质量流量控制器5850EBrooksSS316316SS，15MPa （ 40C），1/4 VCO连接方式，量程0100SCCM（氢气），精度1%（满量程），重复性0.25%（流速），电源24 VDC,420mA输入，D型插头，常闭方式22.压力传感器PTX1400DruckSS316压力传感器，316SS，氢气介质，量程016MPa，精 度：0.25% FS，工作温度: -20+80 ，压力接口：G1/4内螺纹，电路接口：DIN插座，输 出： 420mA（两线）83.压力表16MPaWIKASS304标准压力表，016 MPa，316SS，1.5级，表盘直径2 1/2，轴向接口形式，1/4 NPT-6mm Gyrolok 连接，面板安装，安全型204.精密压力表16MPa布莱迪铜精密压力表，016MPa，316SS，0.25级，表盘直径4 1/2，径向接口形式，1/4 NPT-6mm Gyrolok 连接，安全型（后爆式）45.电气转换器TD6000-401Fairchild铝电气转换器，4-20mA输入，3-15psig输出，气源压力20-40psig，在气源压力为20psig供给时有0.08SCFM气体消耗46.差压变送器1151DPRosemountSS316微差压变送器，3000psig，膜片式，4-20MA输出，SS31647.热电偶K型铠装进口1003、1，精度0.15%248.电子秤12000/0.1g日本AND49.湿式流量计W-NK-1日本品川湿式气表，2600L/h，精度（分辨率为1ml），壳体、测量转子及其他部件为SUS 304不锈钢，压力损失300Pa，工作温度范围-10+50，工作压力范围为-10kPa +10 kPa410.调节阀51系列BaumannSS316主体316SS，最高操作压力：34.5MPa（38），标准阀帽，TFE密封材料，stellite/416SS阀针阀座，P- 阀针，1/4 FNPT连接，带阀门定位器411.氢气探头GQB-200A8进口探头美国进口探头212.报警器合资哈尔滨东方报警设备厂16 电气设备及材料（电气柜、电源、电缆、电子元件、电热元件等）表4.10 电气设备及材料规格清单*序号名称规格型号厂家技术参数材质数量1.控制柜满足装置需要惠尔600X640X1950通风防尘措施碳钢喷塑42.强电电缆满足装置需要合资1批3.信号电缆满足装置需要合资1批4.补偿导线满足装置需要进口1批5.固态继电器10A30A进口1批6.接线端子满足装置需要魏德米勒或凤凰1批7.交流接触器80A施奈德1批8.空气开关20-80A施奈德1批9.UPS电源C10KS山特10KW，45min110.其他满足装置需要7 控制系统（板卡、接口、软件、电脑等）表4.11 控制系统规格清单序号名称规格型号厂家 数量 1.计算机OptiPlex 745， 19寸液晶DELL22.网络打印机1720dnHP13.控制系统SNAP PAC美国OPTO14.PLC212Siemens45.MS Office(正版)Office XP微软16.控制软件惠尔17.通讯卡MOXASiemens28.串口联网服务器泓格9.组态软件Full License美国OPTO五、备品备件、易损件、专用工具清单备品备件、易损件见表表5.1 备品备件、易损件规格清单序号名称 规格型号厂家 材质 数量 1.球阀SS-42GS6MMSwagelokSS31662.三通球阀SS-83XTS6MMSwagelokSS31613.截止阀SS-1RS6MMSwagelokSS31634.过滤器SS-6TF-MMSwagelokSS31645.两通接头6SwagelokSS316206.三通接头6SwagelokSS31610专用工具见表5.2表5.2 专用工具规格清单序号名称规格型号厂家技术参数数量 1.公制内六角扳手国产2套2.英制内六角扳手国产2套3.1214”死扳手国产24.1719”死扳手国产25.活扳手国产26.弯管器6台湾17.割管器214台湾18.尖嘴钳国产29.万用表国产210.偏口钳国产211.钢锯国产112.万用秒表国产1六、安全环保1 安全、可靠性和其它特性设置高低限报警、高高限紧急联锁处理及脱机超高限紧急联锁停电三级联锁报警保护功能。第一级是常规高低限报警。当系统检测到任一过程变量超出设定的高低限，系统会自动记录下该报警信息，在操作界面中给出提示，并鸣叫蜂鸣器，提醒操作员予以干预。第二级是自动联锁保护。在第一级报警没有得到操作员的及时干预，相关的压力、温度继续升高至高高限时，系统自动采取联锁保护措施，关键点温度高高限报警时，自动切断总加热电源；次要点温度高高限报警时，自动切换到手动加热模式，加热功率自动设为0。第三级是脱机超高限紧急联锁保护。在非常特殊的情况下，一级、二级报警保护功能不起作用，重要的温度继续升高至超高限时，独立的报警表起作用，自动切断总加热电源。2 安全接地(AC地)和工作接地(DC地)（1）安全接地：装置具备两个安全接地引出点，即：装置框架内部各设备外壳、各箱体外壳、框架各部分用接地线联通；各控制柜外壳与安全地接通；装置设备使用的动力电源、UPS电源等接地线与配电室电源接地线确保处于良好导通状态。（2）工作接地：每个控制柜设置一个工作接地铜排。铜排安装与盘体绝缘。（3）仪表、电气线路：工作接地原则为单点接地，信号回路中避免产生接地回路。（4）DC信号接地：信号线的屏蔽线仅单端接DC地，防止屏蔽线形成回路，造成对信号线的干扰，同样每对信号线的屏蔽线不裸露，在线槽中各屏蔽线之间用套管或绝缘胶布包裹。信号线的屏蔽线在离源近的一端接DC地。3 环保考虑（1）气体：装置反应尾气从排风管放空，排风管采用SS321不锈钢管。（2）粉尘：装置无粉尘。（3）液体：装置的液体含有部分烃类，统一回收处理。（4）废水：装置不排放废水。七、框架、安装及验收1装置框架单套装置自成一体，包括控制柜和装置框架。装置总高1800mm，总长1700mm，总宽560mm。全部采用41*41*2.5mm的异型钢，底板采用4mm厚钢板，全部喷塑。固定螺丝用不锈钢螺丝。设计在保障安全的情况下充分体现人性