基于PSSP2.0平台的天然气负压原稳装置的仿真研究

【摘要】：PSSP即过程仿真系统平台（Process System Simulation Platform），是一套石化、炼油、化工装置仿真系统开发和运行软件平台。本文研究的内容是利用PSSP2.0系统对石油工业中应用的天然气负压原稳装置进行系统仿真，将最新的控制技术应用到负压原稳控制过程中，提高天然气负压原稳的效率和质量。 本文主要阐述如何应用PSSP2.0系统对石油工业应用的天然气负压原稳装置进行系统仿真。确定了负压原稳仿真系统的设计方案，并建立了装置中主要设备的数学模型，详细阐述了装置各模块的工艺流程及采用PSSP2.0系统设计的模拟仿真系统控制方法。 本文对整个系统的开发包括工艺模型开发和仿DCS系统开发。工艺模型开发通过调用PSSP软件中已有的单元子模块以及新建的单元模块，建立全流程的信息流程图；仿DCS系统开发包括了点组态、系统画面组态以及通讯组态。用该仿真系统实现原油稳定装置在正常运行操作下的三种操作：装置启车操作、装置正常运行操作和装置停车操作时的详细步骤和流程进行了演练，通过评分系统得出操作员的评分情况，利用PSSP软件提供的DCS组态开发出的负压原稳操作培训系统，经现场验证使用效果良好。 从现场应用试验效果来看，对系统的选型和资源配置达到设计要求。利用PSSP2.0实现对天然气负压原稳装置的系统仿真，方案合理可行，仿真达到预期效果。本平台可适用于许多类似化工生产装置控制系统，具有一定的工程实际意义。 【关键词】：PSSP2.0 天然气负压原稳装置 模拟仿真
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE96;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 原油稳定9
• 1.1.1 原油稳定的概念9
• 1.1.2 原油稳定的方法9
• 1.1.3 原油稳定的目的9
• 1.2 过程控制仿真概况9-12
• 1.3 课题的研究背景12
• 1.4 课题研究的目的和意义12-13
• 1.5 论文研究的主要内容13-14
• 第二章 负压原油稳定工艺14-27
• 2.1 原油稳定工艺介绍14
• 2.2 原油稳定方法14-19
• 2.2.1 闪蒸稳定法14-16
• 2.2.2 分馏稳定法16-18
• 2.2.3 稳定方法的选择18-19
• 2.3 原油稳定的主要设备19-21
• 2.3.1 稳定器19-20
• 2.3.2 气体压缩机20
• 2.3.3 冷换设备20-21
• 2.3.4 泵21
• 2.4 负压原稳工艺流程21-22
• 2.5 负压原稳装置的控制系统22-26
• 2.5.1 控制和调节冷却水系统22
• 2.5.2 控制和调节原油系统22-23
• 2.5.3 控制和调节排污系统23
• 2.5.4 控制和调节轻烃系统23
• 2.5.5 控制天然气系统23
• 2.5.6 工艺卡23-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 过程仿真系统平台基本原理27-42
• 3.1 PSSP 系统简介27
• 3.2 技术原理及其应用27-28
• 3.3 过程控制及 PSSP 技术特点28-32
• 3.3.1 过程控制28-31
• 3.3.2 PSSP 技术特点31-32
• 3.4 PSSP 功能32-41
• 3.4.1 算法库管理33-34
• 3.4.2 模型管理34-35
• 3.4.3 仿真系统功能组态35
• 3.4.4 仿 DCS 组态35-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 设备的数学模型42-50
• 4.1 建模方法42
• 4.2 原稳系统的数学建模42-48
• 4.2.1 稳定器的数学模型42-44
• 4.2.2 压缩机的数学模型44-45
• 4.2.3 加热炉的数学模型45-47
• 4.2.4 阀的数学模型47-48
• 4.2.5 离心泵的数学模型48
• 4.3 控制系统 PID 算法48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 基于 PSSP2.0 平台的负压原稳仿真系统50-71
• 5.1 系统的硬件配置50-51
• 5.2 系统仿真软件51-52
• 5.2.1 仿真步骤51-52
• 5.2.2 仿真前期准备52
• 5.3 仿真模型开发52-60
• 5.3.1 绘制仿真 P&I 图52-54
• 5.3.2 系统模块选择54-57
• 5.3.3 仿 DCS 组态57-58
• 5.3.4 评分系统58-60
• 5.4 仿真软件实现负压原稳操作流程60-70
• 5.4.1 装置正常操作60-69
• 5.4.2 操作模拟训练评分成绩69-70
• 5.5 负压原稳装置设备参数列表70
• 5.6 本章小结70-71
• 结论71-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 附录76-80
• 附录1 罐、塔、炉参数列表76-77
• 附件2 仪表参数列表77-79
• 附件3 现场阀参数列表79-80
• 详细摘要80-93

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