石油化工仪表及自动化（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郑明方 等 著

图书标签:

• 石油化工
• 仪表
• 自动化
• 过程控制
• 工业自动化
• 传感器
• 执行器
• DCS
• PLC
• 仪表工程

出版社： 中国石化出版社

ISBN：9787511428004

版次：2

商品编码：11493811

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：324

内容简介

全书以工业过程控制系统为主线，系统地介绍了过程参数检测仪表及控制装置、简单控制系统、复杂控制系统、DCS以及典型单元过程控制应用实例。全书共分7章，力求以理论联系实际为原则，简明扼要，通俗易懂，努力使技术先进性与工程实用性相融合。

作者简介

郑明方，江苏工业学院计算机系自动化教研室主任，常州大学怀德学院信息与电子工程系系主任，现从事过程控制教学及研究工作。

目录

第1章 概论
1.1 石油化工过程控制基本概念
1.2 石油化工过程控制对象的特性
1.3 石油化工控制系统的过渡过程和品质指标
习题与思考题
第2章 石油化工过程测量仪表
2.1 概述
2.2 压力检测及仪表
2.3 物位检测及仪表
2.4. 流量检测及仪表
2.5 温度检测及仪表
2.6 成分检测
习题与思考题
第3章 控制器与执行器
3.1 基本控制规律
3.2 智能控制器
3.3 可编程控制器
3.4 执行器和防爆栅
习题与思考题
第4章 简单控制系统
4.1 简单控制系统组成及分析
4.2 简单控制系统的设计
4.3 控制器参数的工程整定
习题与思考题
第5章 复杂控制系统
5.1 串级控制系统
5.2 均匀控制系统
5.3 比值控制系统
5.4 前馈控制系统
5.5 分程控制系统
5.6 选择性控制系统
第6章 集散控制系统与现场总线控制系统
6.1 集散控制系统（DCS）
6.2 现场总线控制系统（FCS）
第7章 典型石油化工过程单元控制
7.1 流体输送设备的控制
7.2 火力发电厂生产过程的控制
7.3 精馏塔的控制
7.4 炼油工业生产过程控制
附录一 常用压力表规格及型号
附录二 镍铬-铜镍热电偶分度表
附录三 铂铑10-铂热电偶分度表
附录四 镍铬-镍硅热电偶分度表
附录五 铂电阻（Pt100）分度表
附录六 铜电阻（Cu100）分度表

前言/序言

《石化装置运行与安全技术》 内容概述： 本书深入剖析了现代石油化工装置安全、稳定、高效运行的关键技术与管理要点。在当今能源需求日益增长、环保法规日趋严格的背景下，石油化工行业面临着前所未有的挑战与机遇。保障装置的平稳运行不仅关系到企业的经济效益，更直接影响到社会公众的生命财产安全。因此，掌握先进的运行技术、精通安全管理理念，成为石化行业从业人员的必备素养。 本书聚焦于石化装置的实际运行环节，从工艺流程的基础理解，到关键设备的操作控制，再到突发事故的应急处置，层层深入，力求为读者提供一个全面、系统的知识框架。我们力求打破理论与实践的壁垒，将复杂的工艺原理与生动的案例分析相结合，让读者在掌握核心知识的同时，也能深刻理解其在实际生产中的应用价值。 第一部分：石化工艺流程深度解析 本部分将详尽介绍石化行业中几种典型的核心工艺流程，包括但不限于原油炼制、乙烯裂解、芳烃生产、合成氨、聚合物合成等。我们将从其基本的化学反应原理入手，逐步展开对各个工艺环节的详细阐述。 原油炼制： 深入解析常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等关键单元的操作参数、影响因素及其对产品收率和质量的直接作用。重点讲解如何通过优化操作条件，提高轻质油品产率，降低重质油品比例，并有效控制硫、氮等杂质含量。 乙烯裂解： 详细阐述石脑油、轻烃等原料在高温裂解炉中的反应过程，分析温度、压力、停留时间、蒸汽比等关键参数对乙烯、丙烯等烯烃产率的影响。同时，深入研究裂解炉的燃烧机理、传热特性以及结焦问题与应对策略。 芳烃生产： 重点介绍催化重整、芳烃抽提、吸附分离等单元的技术原理与操作要点。讲解如何通过催化剂的选择与优化，提高芳烃的选择性与收率，并有效分离出苯、甲苯、二甲苯等高附加值产品。 合成氨与尿素生产： 详述天然气/煤气制合成气、CO2变换、CO2脱除、甲烷化、氨合成、尿素合成等关键单元的工艺流程和操作控制。分析影响合成氨转化率、能耗以及尿素产品质量的因素。 聚合物合成： 以聚乙烯、聚丙烯等常见聚合物为例，讲解聚合反应的机理、催化剂体系、反应器类型（如管式、釜式、流化床式）及其操作特点。分析单体转化率、分子量分布、共聚单体引入等对聚合物性能的影响。 在每个工艺流程的介绍中，我们都将强调“运行参数与产品质量/装置效率的关联性”，通过图表、数据对比等方式，直观地展示工艺参数变化对生产结果的影响，帮助读者建立起“参数决定产品”的深刻认识。 第二部分：关键设备运行与维护 石化装置的稳定运行离不开各类关键设备的协同工作。本部分将聚焦于在石油化工生产中占据核心地位的设备，对其运行原理、操作规程、常见故障及维护保养进行深入探讨。 反应器： 详细讲解不同类型反应器（固定床、流化床、搅拌釜式、管式等）的工作原理、物料衡算、能量衡算以及关键操作参数的控制。重点阐述催化剂的装填、活化、再生与更换策略，以及反应器内部流场、温度分布对反应效率和产品选择性的影响。 塔器（蒸馏塔、吸收塔、精馏塔等）： 深入分析塔器的结构组成、传质传热原理，以及塔板（填料）类型对分离效率的影响。讲解塔顶、塔底温度、压力、回流比、进料位置等操作参数的调整方法，以及如何通过优化操作，实现高效分离，降低能耗。 泵与压缩机： 阐述离心泵、往复泵、螺杆泵、离心压缩机、往复压缩机等各类设备的结构特点、工作原理、性能曲线及选型原则。重点讲解其操作过程中的注意事项，如启动、停车、负荷调节，以及如何预防气蚀、喘振等常见故障。 换热器： 介绍管壳式、板式、空冷器等常用换热器的结构、传热机理和设计要点。分析影响换热效率的因素，如温差、传热面积、流速、结垢等，并给出优化操作和维护的建议，以确保热量的高效传递，降低能耗。 储罐与管道系统： 讲解各类储罐（常压、压力、低温等）的设计、操作与安全要求，以及管道系统的敷设、连接、支撑、保温与防腐蚀技术。重点强调管道在介质输送过程中的压力损失、流体动力学特性以及泄漏的风险与防范。 本书在设备部分，不仅关注理论知识，更注重实际操作指导。针对每类设备，都会给出详细的“操作要点”与“常见问题分析”，并辅以大量实际案例，帮助读者快速识别和解决生产中遇到的设备问题。 第三部分：安全运行与应急管理 安全是石油化工企业的生命线。本部分将系统阐述石化装置的安全管理理念、风险评估方法、安全操作规程以及应急响应机制。 风险识别与评估： 详细介绍 HAZOP (危险与可操作性分析)、FMEA (失效模式与影响分析)、PHA (工艺危害分析) 等风险评估工具的应用。讲解如何系统地识别装置设计、操作、维护过程中存在的潜在危险，并对其进行量化评估，为风险控制提供依据。 安全操作规程： 制定并执行严格的安全操作规程是保障安全生产的基础。本部分将详细阐述动火作业、受限空间作业、高处作业、带电作业、检维修作业等特殊作业的安全管理规定，以及个人防护装备 (PPE) 的正确使用。 工艺安全管理 (PSM)： 深入解读工艺安全管理体系的十二个要素，包括工艺信息、工艺危险分析、操作规程、培训、承包商管理、机械完整性、变更管理、事故调查、应急计划与响应、合规性审计、管理层承诺与领导力等，强调其在预防重大事故中的关键作用。 消防与防爆： 介绍石化装置火灾爆炸的特点、原因及预防措施。讲解各类消防器材（灭火器、消防栓、喷淋系统等）的使用方法，以及防爆电气设备、静电接地等防爆技术的应用。 应急响应与处置： 详细阐述事故发生时的应急预案编制、应急组织体系、报警通讯、人员疏散、泄漏控制、火势扑救、医疗救护等关键环节。通过模拟演练和案例分析，提高读者的应急处置能力。 环境保护与可持续发展： 关注石化装置的“三废”（废水、废气、废渣）处理技术，包括废水生化处理、焚烧、吸附等，废气脱硫、脱硝、VOCs回收等，以及固体废物的减量化、资源化利用。强调在保障安全生产的同时，积极履行环境保护责任，实现可持续发展。 第四部分：先进控制与优化技术 为了进一步提高装置的运行效率、稳定性和经济性，现代石化企业普遍采用先进的控制技术。本部分将介绍一些常用的先进控制方法及其在石化装置中的应用。 过程控制基础： 回顾 PID 控制器的基本原理、整定方法以及在实际应用中的局限性，为理解更复杂的控制策略奠定基础。 模型预测控制 (MPC)： 详细阐述 MPC 的基本思想、模型建立方法、优化计算过程以及在复杂多变量、强耦合系统中的应用优势。通过实例，展示 MPC 如何在保持产品质量的同时，优化操作，降低能耗。 模糊逻辑控制与神经网络控制： 介绍模糊逻辑和神经网络在处理非线性、不确定性系统中的应用，以及如何将这些智能控制技术与传统控制方法相结合，实现更优的控制效果。 优化操作与数据分析： 强调利用生产过程数据进行分析，识别运行瓶颈，发现潜在的改进空间。介绍数据挖掘、统计过程控制 (SPC) 等技术在装置运行优化中的作用。 能量集成与节能降耗： 深入分析石化装置的能量消耗结构，讲解 Pinch 分析、热泵技术等能量集成方法，以及如何通过优化设备配置、工艺流程设计，实现显著的节能降耗。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每一个理论知识点都辅以丰富的实际案例和操作经验，确保读者能够学以致用。 2. 系统性与全面性： 覆盖了石化装置运行与安全技术的各个重要方面，为读者构建一个完整的知识体系。 3. 图文并茂： 大量运用流程图、设备图、数据图表，使复杂的概念更加直观易懂。 4. 前沿技术融入： 关注行业最新发展动态，介绍先进的控制技术和安全理念。 5. 操作指导性强： 重点突出“如何做”，为一线操作人员提供实实在在的操作指导。 适用读者： 本书适用于石油化工行业的设计、建设、运行、维护、管理等各层级技术人员，大中专院校相关专业的学生，以及对石油化工技术感兴趣的读者。通过阅读本书，读者将能显著提升对石化装置运行机理的理解，熟练掌握关键设备的操作与维护技能，全面增强装置的安全管理与应急处置能力，并了解先进控制技术的应用前景，为推动石化行业的安全、高效、绿色发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是石化仪表领域的一本宝藏！作为一个在行业里摸爬滚打了十几年的一线工程师，我深知理论知识和实际应用之间往往存在着一道鸿沟。而《石油化工仪表及自动化（第二版）》这本书，很巧妙地填补了这一空白。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是深入浅出地讲解了各种仪表的工作原理、选型依据、安装调试以及维护保养的关键点。我特别喜欢它在案例分析部分，那些真实的工程问题和解决方案，让我仿佛身临其境，学到了很多书本上学不到的“真经”。比如，在处理一个复杂反应釜的温度控制问题时，书中提出的多级PID控制算法和自适应整定方法，为我提供了全新的思路，最终成功解决了困扰我们团队许久的难题。而且，这本书的图文并茂，大量的流程图、仪表接线图和实物照片，让抽象的概念变得可视化，大大提高了学习效率。无论是刚入行的新手，还是经验丰富的老手，都能在这本书里找到自己需要的知识点，并且能从中获得启发。它不仅是一本技术手册，更像是一位循循善诱的良师益友，带领我们在这个日新月异的自动化领域不断前进。

评分☆☆☆☆☆

长期以来，我一直在寻找一本能够系统性地梳理石油化工自动化发展脉络，并对其未来趋势进行展望的著作。《石油化工仪表及自动化（第二版）》这本书，在这方面给了我意想不到的惊喜。它不仅仅停留在现有的技术层面，而是对自动化技术的演进过程进行了精彩的回顾，并且对物联网、大数据、人工智能等前沿技术在石化行业的应用前景进行了深入的探讨。书中关于智能仪表、现场总线技术以及无线通信技术在现代石化装置中的应用，让我看到了自动化技术正在如何重塑行业面貌。我特别欣赏书中关于“数字孪生”在石化装置中的应用设想，它描绘了如何通过虚拟模型实现对物理过程的实时监控、预测性维护和优化操作，这无疑是未来炼化厂发展的重要方向。阅读这本书，让我对石油化工自动化技术的未来充满了期待，也激发了我不断学习和探索新技术的动力。它不仅仅是一本书，更像是一份关于行业未来的“路线图”，为我指明了前进的方向。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，毕竟关于仪表和自动化的书籍市场上的确不少。但《石油化工仪表及自动化（第二版）》却给了我耳目一新的感觉。它在对传统仪表和控制技术进行扎实讲解的同时，又巧妙地融入了许多现代化的理念和方法。例如，书中在讲解控制回路设计时，不仅仅局限于传统的PID控制，还引入了模型预测控制（MPC）等先进控制算法，并对其在复杂工艺过程中的优势进行了详细的阐述。我尤其欣赏书中关于仪表可靠性工程和故障诊断的内容，它强调了从设计、制造到运行维护全生命周期的可靠性保障，并提供了实用的诊断工具和方法。这对于提高装置的运行效率和降低停工损失具有极其重要的意义。此外，书中还涉及了一些关于信息安全和网络安全的议题，这在当前数字化转型的大背景下，显得尤为重要。这本书的深度和广度都相当可观，能够满足不同层次读者的需求，我强烈推荐给所有在石油化工领域工作的人。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚踏入石油化工仪表行业的年轻工程师，我深切感受到理论知识学习的必要性和挑战性。《石油化工仪表及自动化（第二版）》这本书，无疑是我学习道路上的一盏明灯。它从最基础的仪表原理讲起，比如压力、温度、流量、液位等基本参数的测量方法和仪表类型，让我对这些“老朋友”有了更清晰的认识。让我印象深刻的是，它并没有简单地罗列仪表型号，而是详细解释了不同仪表在不同工况下的适用性、优缺点以及选型时的注意事项。例如，在讲解温度测量时，书中详细对比了热电偶、热电阻、红外测温等不同方式的特点，并结合实际案例说明了如何根据工艺介质、温度范围、响应速度等因素进行合理选择。此外，书中关于仪表信号的传输、处理和显示的内容，也为我理解自动化仪表在整个控制回路中的作用打下了坚实的基础。这本书语言通俗易懂，结构清晰，对于我这种初学者来说，是非常友好的入门教材。它不仅帮助我快速掌握了必要的专业知识，也让我对这个行业产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容简直是为我量身定制的！我一直对石化自动化中的先进控制策略和系统集成技术非常感兴趣，但市面上很多资料都讲得过于肤浅，或者过于理论化，缺乏实际操作的指导。《石油化工仪表及自动化（第二版）》恰恰在这方面做得非常出色。它详细介绍了DCS、PLC、SIS等主流自动化系统的架构、功能和应用，并且深入剖析了它们在石化装置中的具体实践。我尤其对书中关于安全仪表系统（SIS）的部分印象深刻，它不仅阐述了SIS的设计原则和 SIL 等级评定方法，还提供了实际的故障模式分析和失效概率计算示例。这对于我们这种高度关注安全生产的行业来说，简直是雪中送炭。此外，书中关于网络通信、数据采集和上位机组态的内容也讲解得非常透彻，为我理解和掌握整个自动化系统的运行流程提供了坚实的基础。阅读这本书的过程，就像是在一个经验丰富的专家指导下进行系统性的学习，让我对石化仪表的集成应用有了更宏观、更深入的认识，也为我未来在智能化工厂建设方面的工作打下了坚实的基础。