石油化工芳烃类产品生产--甲苯歧化制取苯和二甲苯工生产流程装置系统为（催化反应-三塔串联精馏（填料）连续化工流程（主要操作物料体系甲苯岐化制取苯和二甲苯）。系统要求经典石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化生产的全流程。在真实体现工业流程的基础上，省略了工业流程中一些辅助工序、辅助设备，同时对重要工序、重要设备进行了强化，如固定床催化加氢反应器流程、轻组份分离精馏塔流程，苯塔精馏系统流程，甲苯/二甲苯塔精馏系统流程，采用了40万吨的甲苯歧化单元的生产流程，以加深学生对石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化生产的了解（催化反应/精馏分离生产流程）。将工业装置中大型设备如固定床催化加氢反应器、塔器、加热炉、贮槽、换热器、输送设备等在保持原设备的结构特点下按一定比例缩小，通过连接真实管路、手动阀门、控制阀门及压力（P）、流量（F）、温度（T）、物位（L）、功率（N）、组成（A）和阀位（V）测控传感器等，组成甲苯歧化生产的全流程装置。系统由若干个子系统构成。

（2）  工艺流程及主要设备

工况1：苯、甲苯及二甲苯，工况2：醇类和水；20L/H。

工艺流程：原料甲苯预热后经原料泵，原料换热器、电加热器后进入甲苯岐化反应器，在一定温度、压力和反应触媒的作用下生成二甲苯和苯，生成的二甲苯和苯经原料换热器、产品气冷却器，减压后进入分离工段，分离工段采用三塔连续精馏，1#塔分离轻组分，2#塔分离苯，3#塔塔顶分离出甲苯（返回原料系统），塔底分离出二甲苯及少量重组分。

1、甲苯岐化原料预处理系统及固定床催化反应器系统

本单元进料是来原料甲苯和来自T302甲苯塔顶的甲苯，经进料缓冲罐（D102）由进料泵（P102）泵送出；混合进料流量由流量控制器FRCAL-101和FRCAL-102控制。从D101混合气缓冲罐来的循环氢气在FRCAL-102下游处与原料流汇合，在高压原料预热器（E102）里和反应产物混合后，进入反应器进料加热炉（X101）加热到反应所需要的温度进入反应器（T101）。从T101出来的反应物，通过混合进料热交换器（E102）壳程、反应物空冷机（P104）和反应产物后冷器（E101）换热、冷凝和冷却后，将反应产物冷却到38℃进入产品分离器（D103）。由液位控制器LICAHL-105调节去汽提塔的液体量；另外、压力控制器PRC-106调整来自铂重整的补充氢来控制分离器的压力。分离器出来的气体大部分进循环气压缩机（P101）循环回反应器。氢气分析器监控循环气的氢纯度。

2、三塔串联串级精馏实训系统

从产品分离器出来的物料在分离液预热去E201中换热，温度由38℃升到约160℃，作为进料进入汽提塔E102。

汽提塔的作用是把进料中的轻组分从塔顶除去，塔顶气相经塔顶风冷机冷凝器P202冷凝后进入回流罐D201。不凝气体在受槽中从液体中分离出去。凝液为C6以下轻烃组分，由塔顶泵P203输送，作为回流。汽提塔底物料分两股，一股由泵P201送入再沸加热炉X201加热到243℃左右，以汽液混合物返塔。另一股物料经热交换器E201后作为苯塔T202的进料T202塔顶产物为苯，经塔顶空冷器P206冷凝后进入回流罐D204用泵P207部分打回流，部分产品送入苯中间罐歧化D205苯产品罐。

苯塔塔底物料由塔底泵P208泵送作为进料送到甲苯塔T203。甲苯塔塔顶馏出为甲苯，经塔顶空冷器P210冷凝冷却后进入回流罐D206，凝液由泵P211抽出，部分作为回流，部分经泵P209循环回歧化反应进料。甲苯塔底出料送去二甲苯精馏塔。

（3）  系统整体结构

系统共分为以下几个子系统：主框架及平台楼梯系统；甲苯岐化原料预处理系统；固定床催化反应器系统；第一填料精馏塔系统；第二填料精馏塔系统； 第三填料精馏塔系统；冷却循环水系统；导热油加热循环系统；取样分析系统；电器控制、自动化仪表及DCS系统；工程施工。

各个子系统的特点及功能我们将上述子系统有机结合，形成下述几大功能块：主框架级平台楼梯系统；固定床催化反应器系统实训系统；三塔串联串级精馏实训系统；公用工程系统；取样分析系统；自动化仪表及DCS系统。

（4）  子系统介绍

a) 主框架级平台楼梯系统

系统为两个框架平台结构：

（1）、三塔串联串级精馏实训系统两层平台结构框架：三层平台结构框架：长11米× 宽3米×高6.8米，框架层高2.5米（设计的塔高6米）。框架立柱采用φ108×4的圆钢制作，每层框架圈梁采用80×40×6的槽钢制作，每层框架平台平面采用50×4的角钢横担，铺设花纹钢板，安装有关系统设备。每层框架平台平面设备四周预留800mm操作走道，方便学生对设备观察、操作记录。每层框架平台四周安装由φ50×2.5及φ25×2.5圆钢制作的护栏（高1.35米）。

（2）、固定床催化反应器实训系统为两层平台结构框架:长4米× 宽3米×高4.8米，框架层高2.5米；框架立柱采用φ108×4的圆钢制作，每层框架圈梁采用80×40×6的槽钢制作，每层框架平台平面采用50×4的角钢横担，铺设花纹钢板，安装有关系统设备。每层框架平台平面设备四周预留800mm操作走道，方便学生对设备观察、操作记录。每层框架平台四周安装由φ50×2.5及φ25×2.5圆钢制作的护栏（高1.35米）。

（3）、甲苯岐化原料预处理系统

甲苯岐华原料预处理系统：原料罐、原料泵、甲苯原料预热器、甲苯电加热器汽化加压系统几步分组成。主要为原料甲苯的预热、汽化、加压，为反应器提供合格的原料供给。

（4）、固定床催化反应器系统

甲苯岐化反应器为甲苯岐化装置的核心设备，本装置采用￠100固定床反应器。触媒选用高转化率、稳定型触媒，触媒可再生，活化，重复使用。

经甲苯岐化原料预处理系统汽化、加压的原料自上而下通过歧化固定床催化反应器系统，与催化剂接触发生歧化反应。

b) 三塔串联串级精馏实训系统

产品分离工段采用三塔连续精馏工艺，塔型为填料塔，内装规整丝网填料，实现产品低能耗、高效率分离。第一填料精馏塔系统分离轻组分，第二填料精馏塔系统分离苯（返回原料系统），第三填料精馏塔系统塔塔顶分离出甲苯（返回原料系统），塔底分离出二甲苯及少量重组分。

c) 公用工程

冷却循环水系统：循环上下水系统由装置区域公用水管路接入，满足系统工艺、设备冷却水需求，系统设备、管路清洗需求。包含：5mm冷轧钢板制作的循环水箱(3000×1000×1500)带外进水自平衡系统，循环水箱带一个南方泵业生产的不锈钢卧式单级离心泵。

供热系统：供热系统采用电加热系统和导热油加热系统组成：

d) 取样分析系统

分析系统要求建立独立分析室，分析设备为气相色谱。系统取样位置点及分析功能

e) 电器控制、自动化仪表及DCS系统

本装置所用主要原料，产品均为易燃易爆介质，属甲B类危险物质。根据上述特征，在既确保安全，又便于操作，节省投资原则下，对生产装置实行就地与集中相结合的控制方案，对生产中不太重要的过程参数实行就地检测为主，重要的参数如：温度、压力、流量等引入中控室的DCS集散控制系统中，集中显示、记录、调节、报警。一次仪表均选用隔爆型产品。

整套系统分为：电器控制柜系统；DCS现场控制站系统；DCS工程师操作员站系统

电器控制柜系统的强电器控制柜设计了甲苯制苯和二甲苯歧化反应工段单元就地电气控制系统及甲苯制苯和二甲苯气提及精馏工段单元电气控制柜系统二个电器控制柜。控制柜系统强调工程化及厚重感，强、弱电控制系统分离安装（电气控制柜系统采用著名品牌：德国威图控制柜；DCS控制柜采用工业的标准DCS控制柜）。

DCS控制系统：典型石油化工连续生产流程实训基地DCS集散控制系统建立了工业标准DCS控制中控室。所有需集中的控制信号均接至DCS控制站。控制室内配置有工业操作台、计算机、DCS控制柜、网络部件、投影仪和液晶显示屏等。

一个总控制室内，石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化生产流程系统配置独自的DCS现场控制站及带转角的8工位DCS现场工程师/操作员站监控盘台系统。

使用现代化工常用典型的DCS集散控制系统，用于本装置的控制与操作。

DCS集散控制系统包括：现场站、操作站（有工业键盘），显示器、工业DCS键盘、及DCS系统软件和一个辅助操作台进行事故报警及连锁系统监控。DCS用于管理、调度DCS操作软件各部分，实现动态实时数据库、各类的标准画面、键盘操作、各种算法，以及通信的协调配合，完成DCS操作站的显示、操作等各种功能。

DCS自动控制系统主要由三大部份组成。一部份是起控制作用的全套自动化装置；另一部份是受自动化装置控制的被控对象；最后是起到控制系统和对象之间信息联系的控制网络。因此，建设一个装备先进的全套自动化装置控制及网络系统是自动化的首要保证。

分散控制系统DCS（Distriduted Control System）是集计算机技术、控制技术、通迅技术和CRT技术为一体的综合性高技术产品。具备控制对象任意组合、为连续或间歇过程提供任意度的分散控制、具有功能多样化、操作简便、系统便于扩展、维护方便、可靠性高、便于与其他计算机联用等特点。因此，本项目采用基于100M工业以太网MACS-F集散控制系统为系统自动控制基础装置。

1、基于100M工业以太网及的DCS控制系统

系统主要由六部分组成：DCS控制柜、现场主控单元、I/O单元、工程师/操作员站、DCS控制软件、网络部件及系统。

f) 安全及防爆电气系统

系统的防爆主要关注的是下述设备：导热油泵（导热油泵电机采用防爆电机）；输送高浓易燃介质的输送泵（输送高浓易燃介质的输送泵采用防爆电机）；加热釜的检测传感装置（采用本安防暴传感器）；切换高浓易燃介质的电磁阀采用24V供电并加装供电电源隔离栅；测量高浓易燃介质的检测传感器采用24V供电并加装安全栅。

g) 关键设备动画仿真

采用动画、录像、语音解说等多媒体手段（录像、三维动画、二维动画、语音解说）实现煤化工仿真实训实操系统关键重要设备结构和工作原理的展示与讲解，做到事物操作与仿真培训相结合，在提高学员动手能力的同时，使其深入理解设备的原理、性能，做到理论和实践相结合，切实提高学员的技能水平与理论水平。

素材开发以3D和FLASH两种格式为主素材，并组成了素材资源库，内容丰富，以动态形式逼真地展示注采过程、原理、装备、管道与阀门等相关设备的内部构造、工作原理以及相关注采工艺流程的动态演示等。可配合投影仪直接作为课堂演示使用，也可以链接到校园网上运行，方便专业老师们根据自己不同的风格制作一些教学课件，便于二次开发和再利用。

主要包括：固定床反应器装置、筛板塔、填料塔、汽提塔、塔内件（分布器，塔盘）、甲苯歧化生产各型换热器、各型泵等。