煤制甲醇生产工艺仿真模拟实训系统 对于生产实践能力要求很高的煤化工专业、化工专业、过程装备控制专业，认识实习与生产实习是专业课学习过程中必不可少的部分，工科学生的生产实习是理论联系实际、培养工程技术人才、为后续专业课学习打下感性认识基础的非常重要的实践环节。详细描述工 艺基础知识、工艺操作技能、设备基础知识及操作技能。 一、煤制甲醇实训装置概述 采用GSP气化工艺将原料煤气化为合成气；然后通过变换和脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气；第三步就是甲醇合成，将原料气加压加温后输入列管式等温反应器，在催化剂的作用下合成甲醇，生成粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇；利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。 通过学习、观摩、应用煤制甲醇系统实训装置；目的是让学生熟悉煤制甲醇系统构成、工艺装置及工作原理、设备结构、生产应用和基本操作，初步熟悉煤制甲醇设备工艺功能，培养学生理论联系实际及解决实际问题的意识和能力，并为专业课程的学习及今后工作打下良好的基础。实现对系统结构功能的形象化教学；使学生不出校门就能感受煤制甲醇系统装置作业环境、工作过程，达到现场实习的目的。 二、规格型号及配置： （一）、硬件设备及其参数： 包括煤制甲醇工段模拟装置、计算机、音响、控制柜等； 1、实训装置： 尺寸：2000×5000×1800mm；仿真模拟实训装置区域模块通过LED灯来表示当前所选择的工作流程，并可根据介质的流向显示，便于学生学习和教师讲解。流程的选择在控制台计算机界面上进行。控制台计算机界面上有相应的按钮和指示灯。按下某一按钮，对应的流程就会显示。更换下程前，需要先按复位按钮关闭所有指示灯。计算机界面上有切换按钮，用于流程工段模式间切换。 2、电源： 220V.50HZ,电流≤，灯泡负载电压6-12V；具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。 3、设备材质： 有机玻璃、工程塑料、演示系统、语音系统；框架承台采用角钢焊接支撑；设备有机玻璃制作、内部结构透明可见，便于观察了解其内部结构。管线采用有机玻璃管线连接；工艺中灯光采用LED实现。本装置采用电气动态运转、演示。设备之间连接管道用透明直径Φ10mm有机玻璃管加工制作，外部上色，内加LED流水灯演示生产过程； 4、计算机配置： 供教师进行讲解，内部安装了易控教学版软件；主板：华硕B85M-G，CPU英特尔酷睿I34170；硬盘：西数1TBSATA7200转，内存：4G/DDR31600；光驱：DVD；系统：WINDOS7 32BIT；其他硬件按常规配置；安装系统；按要求安装系统及操作；模型平台和仿真实训平台采用两层框架立体布置，灯光控制系统由控制软件和控制硬件组成。 5、音响系统 语音讲解煤制甲醇工段流程及设备系统功能；包括功放；音响技术指标：频率响应：68Hz - 20kHz(±3dB)；额定功率：150W；峰值功率：100W；额定阻抗：8Ω；灵敏度：93dB/w/m；大声压级：121dB；件：6″+1.4″Horn；射角度：60°H×40°V。 6、控制柜配置 静电喷塑工艺/机械锁；I/O控制平台；系统构成: 开放式的控制平台；输入端口:独立RS-232控制接口、数字I/0输入；输出端口:独立发射口、数字I/0输出口；电力输入: 110V-240V；控制界面与生产工艺流程模型同步演示，符合HG20571-95及GB50058-92规范；利用PPI协议与PLC通信，控制完成设备的演示控制。 （二）、软件设备及其操作实训： 软件：易控(INSPEC)2009，电气模块，控制模块。 1、易控(INSPEC)2009 易控为一通用的组态软件，大量应用于自动化系统。本系统“煤制甲醇工段教学系统”是在易控软件平台上开发的。操作系统演示煤制甲醇工段的工作流程，与实训装置可选择同步；还可以较完整和真实的模拟煤制甲醇工段主要设备参数内容，使学生对煤制甲醇工段操作演示的主要工作内容有比较清晰认识。 使用时，双击桌面上的“易控(INSPEC)2009图标”打开易控系统，选择“煤制甲醇工段生产仿真教学”项，点击工具栏上的运行按钮即可运行。在界面上可自行选择相应的流程按钮。使用完毕后，按“退出”按钮退出运行。然后选择易控的进程管理器窗口的“监控”菜单的“退出”命令退出系统。 2、电气模块 主要有电源模块、按钮模块、可编程控制器（PLC）模块、变频器模块、接线端子排等组成。所有的电气元件均连接到接线端子排上，通过接线端子排连接到安全插孔，由安全接插孔连接到各个模块。结构为拼装式，各个模块均为通用模块，可以互换。 3、控制模块 控制设备的运转、灯光演示功能；计算机生动丰富的多种界面表现形式；配灯光流程演示板（采购时需单独列出预算）；语音讲解系统，同步描述煤制甲醇工段生产装置的原理运行及设备功能；煤制甲醇工段生产装置的图文、信息系统内容的解说。 三、实训系统技术参数： 煤制甲醇装置根据整体系统的设备、管道厂房配置等工艺特点完整系统地制作的微型“煤制甲醇工厂”。采用电动灯光、立体、透视、标识、色彩等现代化技术，使这一“微型系统”逼真、美观且颇有动感，本实训系统适应过程装备专业、煤化工、化学工程有关的实验、观摩认知教学，是现代专业的大型直观教学设备。系统装置具有工艺特征和典型设备的内部结构，使学生不出校门就掌握了实习所需掌握的大部分内容，使学生在宝贵的工厂实习时间里犹如去真正实习生产、实习操作和控制，完成一个高起点、高效率的实习环节。装置要求制作精巧、逼真、设备齐全，设备位号清晰、管线色彩鲜艳，全透明有机玻璃工艺流程走向，管道内布有灯光，演示煤制甲醇生产装置的工艺流程。 3.1、煤制甲醇装置工艺流程及其设备 该套装置其主要布置有：*煤-→煤气化制粗段段-→原料气工艺脱硫工艺段-→全低温变换工艺段-→变换气脱硫工艺段-→脱除二氧化碳工艺段-→变换气体压缩段-→合成甲醇工艺段-→甲醇精馏工艺段-→甲醇产品等九个工序段。主要生产流程采用LED灯光流动，模仿工质动态各种不同用途的气、水、蒸汽、溶液管道和机器设备采用分色处理，使复杂的煤制甲醇生产过程更加明了、直观、强化了认知效果。整体模型将管道、接口、设备整体详细布置；布局合理。 3.6、煤制甲醇装置设备： 结构主体承重部分台座建筑结构采用型钢制作，保证的牢固耐用，用奥松板制作龙骨，底座高不低于700 mm，边框不小于10 mm宽，采用国标2 mm以上不锈钢包边。 3.5、实训装置展台参数： 四、安装、培训： 1、实现了系统装置等全过程仿真模拟；动态演示，形象逼真，仿真性强，使人有身临其境的感觉。具有很高的观赏性，直观性,实用性。使学生不出校门就掌握了煤制甲醇作业实习所需掌握的大部分内容，使学生犹如在宝贵的工厂实习时间里，去真正实习生产、实习操作和控制演示运行过程，完成一个高起点、高效率的实习环节。 实训装置在教学实践中的应用，不仅使学员对各设备的布局模块、系统与实际应用、装置的部件组成、实训装置的运行演示、实训装置的运行功能等进行初步了解，还可通过演示操作来加深学员对系统装置的观摩认识。突出强化实训教学在学生基本技能和创新能力培养中的作用，建成特色鲜明，满足培养创新型、应用型人才培养需要的实践教学环境。充分保证学员高质量“真刀真枪”的实际职能岗位技能训练，实现与工程实践的“”接触，训练学员从事石化、煤化类项目的设计、制造、安装、运行、维护及检修的基本技能；达到“教、学、训”一体化功能。 |