《電子技術(shù)應(yīng)用》
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和利时DCS控制系统在三聚氰胺装置中的应用
摘要: 过程对象三聚氰胺,别名氰脲酰胺或蜜胺(Melamine),产品外观为白色晶体粉末,略带甜味、无毒、呈弱碱性,能与酸反应生成相应的盐。三聚氰胺是一种应用广泛的化工中间体,主要用作高档塑料、涂料、粘合剂、助剂(纸张、皮革、纺织、塑料、混凝土、阻燃剂等)的基础原料。
Abstract:
Key words :

一、控制工藝過程對(duì)象
   三聚氰胺,別名氰脲酰胺或蜜胺(Melamine),產(chǎn)品外觀為白色晶體粉末,略帶甜味、無(wú)毒、呈弱堿性,能與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽。三聚氰胺是一種應(yīng)用廣泛的化工中間體,主要用作高檔塑料、涂料、粘合劑、助劑(紙張、皮革、紡織、塑料、混凝土、阻燃劑等)的基礎(chǔ)原料。
   三聚氰胺主裝置一般由尿素蒸發(fā)濃縮、尿液洗滌、三聚氰胺反應(yīng)、熱氣冷卻、熱氣過濾、氣相結(jié)晶、三聚氰胺捕集、產(chǎn)品輸送貯存、包裝工序組成;尾氣處理裝置采用中壓解吸的NH3、CO2分離工藝,主要由尾氣吸收、脫碳、解吸、冷凝吸收、氨精餾、氨冷凝等工序組成。
  二、系統(tǒng)配置
   對(duì)一套年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸三聚氰胺裝置,I/O" title="I/O">I/O總點(diǎn)數(shù)為680~750(根據(jù)是否考慮公用工程和尾氣處理裝置采取的工藝方案),其中模入AI=20,模出AO=80,開入DI=135,開出DO=60。采用和利時(shí)" title="和利時(shí)">和利時(shí)DCS控制系統(tǒng)基本配置為:操作員站3~4臺(tái),打印機(jī)1臺(tái),兩對(duì)I/O控制站、72個(gè)I/O 模塊,其中:操作站、服務(wù)器、主控器、網(wǎng)絡(luò)、電源和重要I/O模塊冗余配置。根據(jù)工藝特點(diǎn)和裝置的常規(guī)布置方法,在現(xiàn)場(chǎng)儀表選用隔爆型的情況下可以不采用安全柵。
  三、主要控制方案
  1.熱氣過濾裝置的反吹控制。
   該操作單元的任務(wù)是除去尿素在高溫分解生成三聚氰胺過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物(即高溫點(diǎn)副產(chǎn)物)————-蜜勒胺、蜜伯胺未分離下來(lái)的催化劑細(xì)粉。利用MACS的 SFC功能實(shí)行自動(dòng)反吹,避免了人工手動(dòng)操作的隨意性。通過在川化的應(yīng)用取得了很好的效果。
  2.串級(jí)控制
   用在尿素濃縮工段的一、二段蒸發(fā)分離器液體尿素溫度與一、二段蒸發(fā)器蒸汽壓力進(jìn)行串級(jí)調(diào)節(jié),保證了尿素濃縮工段的平穩(wěn)運(yùn)行,使三胺工段的原料得到了可靠保障。
  3.分程控制
   用于熔鹽貯槽氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)。
  4.壓縮機(jī)防喘振控制與主軸推力、軸向位移和徑向振動(dòng)聯(lián)鎖" title="聯(lián)鎖">聯(lián)鎖保護(hù)
   “喘振”是離心式壓縮機(jī)的固有特性,在三聚氰胺裝置采用固定極限流量防固定極限流量防喘振控制方案。
  5.主軸推力、軸向位移和徑向振動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)
   在國(guó)內(nèi)大部分三胺裝置,因擔(dān)心DCS的可靠性,而將壓縮機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)" title="保護(hù)系統(tǒng)">保護(hù)系統(tǒng)采用獨(dú)立的PLC實(shí)現(xiàn)。我公司的DCS系統(tǒng)具有可靠性高、數(shù)據(jù)處理速度快、組態(tài)方便等優(yōu)點(diǎn)。
  四、應(yīng)用
   從第一套和利時(shí)DCS系統(tǒng)成功應(yīng)用于山東海化魁星化工有限公司年產(chǎn)6000噸/年三聚氰胺裝置之后,陸續(xù)在山東海化集團(tuán)濰坊化肥廠1.2萬(wàn)噸/年三聚氰胺裝置、川化集團(tuán)公司第三套1.2萬(wàn)噸/年三聚氰胺等裝置相繼得到廣泛應(yīng)用,它標(biāo)志著和利時(shí)公司的DCS系統(tǒng)在三聚氰胺行業(yè)是最成熟的DCS系統(tǒng)之一?! ?br />   五、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
   在川化三胺中將壓縮機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)(包括油路系統(tǒng)、電機(jī)繞組、氣路系統(tǒng))引入DCS取得了良好的效果,為業(yè)主節(jié)省了投資(一套用于壓縮機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)的PLC,大約70萬(wàn)人民幣)。
   我公司的DCS系統(tǒng)除了在三聚氰胺裝置上得到很好的應(yīng)用外,在煉油、化工行業(yè)的其它裝置上也得到了廣泛的應(yīng)用和同仁的充分認(rèn)可,目前該系統(tǒng)在這一行業(yè)已經(jīng)有一千多套系統(tǒng)在運(yùn)行,在各種化工生產(chǎn)裝置中發(fā)揮著重要作用。

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