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本课题为某国有煤制油公司新建68万吨/年煤制油装置的净化工段装置开发了配套的全流程级仿真培训系统,用于操作人员和新入职工实际生产操作的岗位培训以及工艺工程师对相关装置的优化工作。本课题的研究内容主要有:煤制油净化工艺的数学模型搭建和仿真DCS系统(honeywell PKS)的组态。其中,工艺数学模型的搭建依据序贯模块法,一方面通过直接调用北京东方仿真公司的仿真开发平台(PSSP)内置集成的通用化工设备模型,另一方面针对数学模型库中没有的模型通过本文的开发来完成数学建模的任务。仿真DCS系统组态的内容有点组态、通讯组态、流程图组态、标准画面组态、评分组态和事故组态。本文介绍了化工仿真模拟常用单元设备模型如:换热器模型、复杂罐模型、离心泵模型、压缩机模型以及管路分支和合并模型等;阐述了一氧化碳变换炉数学模型和低温甲醇洗吸收塔数学模型的开发过程。其中一氧化碳变换炉采用简化动力学模型,根据仿真需求只考虑主反应,副反应产物由实际数据进行参数辨识求得,这样既简化了模型计算,又保证了模型一定的精度;而低温甲醇洗吸收塔则根据气液两相传质的动态特性做了相应的塔板简化,简化了模型算法。本仿真培训软件基于化工工艺设备的物理机理和化学工程原理研发搭建联接数学模型,因此从全流程的模拟数据分析和实际运行效果来看,本软件能够很好的反映真实装置的实际运行情况,数学模型的多情况适用性、实时响应速度和稳态模拟精度均较好。仿真培训软件为生产操作人员的培训节约了大量时间,使他们在较短的时间内就能掌握几年才能掌握的经验和技术,同时也为企业节省了资金和提高了效率。