【正文】 基于智能儀表的加氫反應(yīng)評價裝置控制系統(tǒng)設(shè)計第一章 基于智能儀表的加氫反應(yīng)裝置介紹（緒論）裝置由智能儀表控制與操作。采用工控機(jī)控制。實現(xiàn)對溫度、流量、壓力、開關(guān)電磁閥的自動控制與測量值檢測，工藝流程、控制流程、反應(yīng)爐升溫恒溫狀態(tài)、控制參數(shù)、各過程量瞬時值在計算機(jī)工控機(jī)屏幕上顯示。實驗過程中的各過程量，根據(jù)所設(shè)定的打印時間自動打印記錄。根據(jù)產(chǎn)物計算公式，對實驗結(jié)果進(jìn)行制表、打印與數(shù)據(jù)儲存。為確保裝置安全運行，裝置設(shè)有溫度、壓力、流量、液位上下限自動報警和壓力安全保護(hù)。在石化專用設(shè)備方面，常減壓蒸餾裝置單系列達(dá)到年產(chǎn)1000萬噸，其中常壓塔直徑達(dá)到9000～10000mm，減壓塔直徑達(dá)到16000mm。催化裂化裝置達(dá)到年產(chǎn)400萬噸，其中反應(yīng)器直徑達(dá)到8000～9000mm，再生器直徑達(dá)到15600mm。加氫裝置規(guī)模達(dá)到年產(chǎn)200萬～400萬噸，其中加氫裂化反應(yīng)器的外直徑達(dá)到5000mm以上，壁厚將達(dá)到300mm，單臺重量將達(dá)到1000噸以上?！　∶阂夯託浞磻?yīng)器直徑達(dá)到5500mm，壁厚達(dá)到340mm，單臺重量達(dá)到2040噸。單系列乙烯生產(chǎn)裝置的規(guī)模達(dá)到年產(chǎn)80萬噸到100萬噸，其中裂解爐單臺年生產(chǎn)能力將達(dá)到10萬～15萬噸。聚乙烯和聚丙烯裝置年生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到40萬噸，其中反應(yīng)器直徑達(dá)到8000mm。PTA裝置規(guī)模達(dá)到年產(chǎn)45萬～60萬噸，其中復(fù)合鈦材氧化反應(yīng)器直徑達(dá)到7600mm以上。　　石化設(shè)備大型化，也拉動了通用設(shè)備向大型化、高精度、長壽命方向發(fā)展。如在年產(chǎn)400萬噸催化裂化裝置中，壓縮機(jī)功率達(dá)到6000kW；年產(chǎn)300萬噸加氫裂化裝置用的往復(fù)式壓縮機(jī)功率達(dá)到5000kW，排氣壓力達(dá)到20MPa?！　×呀鈿鈮嚎s機(jī)是乙烯裂解裝置中最關(guān)鍵的設(shè)備，流量達(dá)到261000Nm3/h，功率達(dá)到45000kW。丙烯壓縮機(jī)流量達(dá)到164000Nm3/h，功率達(dá)到31000kW，乙烯壓縮機(jī)流量達(dá)到19350Nm3/h，功率達(dá)到7400kW。高壓聚乙烯超高壓往復(fù)壓縮機(jī)排氣壓力達(dá)到350MPa。年產(chǎn)45萬噸PTA裝置用的空氣壓縮機(jī)功率達(dá)到25000kW?！　∶鎸κa(chǎn)規(guī)模重大變化以及石化設(shè)備大型化，不少制造企業(yè)在制造技術(shù)和制造裝備上都不適應(yīng)，過去攻關(guān)過的設(shè)備又要重新進(jìn)行攻關(guān)，無論在設(shè)計技術(shù)，還是在加工技術(shù)、焊接工藝、熱處理工藝、無損傷工藝上都需要進(jìn)一步改進(jìn)，其他一些特殊設(shè)備如聚乙烯和聚丙烯后加工設(shè)備擠壓造粒機(jī)組，一直依賴進(jìn)口。石化生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)，也一直從國外引進(jìn)。加氫反應(yīng)試驗裝置是三個催化劑裝量為500ML的反應(yīng)器的串級反應(yīng)試驗裝置。固定床反應(yīng)器，裝置配有新氫流路、補(bǔ)氫流路、吹掃N2流路和循環(huán)氫四條氣體流路。根據(jù)不同試驗要求可實現(xiàn)不同氫油比條件下的加氫催化反應(yīng)。不但適合輕質(zhì)油為原料，還可用于重質(zhì)油加氫工藝。氫氣流路設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥，控制和穩(wěn)定反應(yīng)器入口壓力，高分離罐分離氣體出口設(shè)有背壓閥和氣動調(diào)節(jié)閥，穩(wěn)定反應(yīng)器出口壓力。氣體流量采用質(zhì)量流量控制器實現(xiàn)流量的自動檢測和控制。反應(yīng)爐采用六段加熱與控制，保證催化劑在足夠的等溫區(qū)內(nèi)實現(xiàn)等溫反應(yīng)。氣體產(chǎn)物在線計量放空或接收，液體產(chǎn)物可進(jìn)入分餾塔和穩(wěn)定塔，進(jìn)行產(chǎn)品切割和收集。裝置可進(jìn)行單程和循環(huán)反應(yīng)。根據(jù)循環(huán)氫的流量和反應(yīng)器出口壓力變化，實現(xiàn)新氫補(bǔ)充量的自動控制與檢測。 裝置由智能儀表控制與操作。采用工控機(jī)控制。實現(xiàn)對溫度、流量、壓力、開關(guān)電磁閥的自動控制與測量值檢測，工藝流程、控制流程、反應(yīng)爐升溫恒溫狀態(tài)、控制參數(shù)、各過程量瞬時值在計算機(jī)工控機(jī)屏幕上顯示。實驗過程中的各過程量，根據(jù)所設(shè)定的打印時間自動打印記錄。根據(jù)產(chǎn)物計算公式，對實驗結(jié)果進(jìn)行制表、打印與數(shù)據(jù)儲存。為確保裝置安全運行，裝置設(shè)有溫度、壓力、流量、液位上下限自動報警和壓力安全保護(hù)。采用AI智能調(diào)節(jié)器與工控機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng)的優(yōu)點在于,可靠性高,故障率低,測控精度高,(DCS)分布式結(jié)構(gòu),小型裝置的檢測與控制由儀表來完成,只影響計算機(jī)管理與數(shù)據(jù)顯示記錄等功能,現(xiàn)場儀表仍能正常檢測控制。當(dāng)某臺儀表故障時,只需單獨處理該儀表即可,不影響其他控制回路,大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性.本系統(tǒng)主要由三大部分組成：。宇電智能儀表進(jìn)行系統(tǒng)的信號采集處理與控制。傳感器進(jìn)行信號的采集如：溫度，壓力，液位等等。 第二章 煤加氫液化工藝流程介紹 煤加氫液化機(jī)理煤與石油、氧含量高，H/C原子比低，O/C原子比高；兩者分子結(jié)構(gòu)不同，煤的機(jī)質(zhì)是由2~4或更多的芳香環(huán)構(gòu)成,呈空間立體結(jié)構(gòu)的高分子縮聚物,而石油分子主要是由烷烴,芳烴和環(huán)烷烴等組成的混合物。且煤中存在大量的無機(jī)礦物,因此,要將煤轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)物,首先要將煤的大分子裂解為較小的分子,提高H/C原子比,降低O/C原子比,并脫除礦物. 本煤加氫液化采用的是德國IGOR工藝,其詳細(xì)流程如下:煤與循環(huán)溶劑再加催化劑與氫氣一起依次進(jìn)入煤漿預(yù)熱器和煤漿反應(yīng)器，反應(yīng)器的操作溫度為470℃，反應(yīng)壓力降到30Mpa，反應(yīng)器頂端排出的液化產(chǎn)物進(jìn)入高溫分離器，在此，重質(zhì)物料與氣體及輕質(zhì)油蒸氣分離，由高溫分離器下部減壓閥排出的重質(zhì)物料經(jīng)減壓閃蒸分出殘渣和閃蒸油，閃蒸油又通過高壓泵打入系統(tǒng)與高溫分離器分出的氣體及輕油一起進(jìn)入第一固定床反應(yīng)器，該反應(yīng)器溫度為350~420℃，在此進(jìn)一步加氫后進(jìn)入中溫分離器，中溫分離器分出的重質(zhì)油作為循環(huán)溶劑，氣體和輕質(zhì)油蒸氣進(jìn)入第二固定床反應(yīng)器又一次加氫，再通過低溫分離器分出提質(zhì)后的輕質(zhì)油產(chǎn)品，氣體再經(jīng)循環(huán)氫壓機(jī)加壓后循環(huán)使用。為了使循環(huán)氣體中的氫氣濃度保持在所需要的水平，要補(bǔ)充一定數(shù)量的新鮮氫氣。液化油在此工藝經(jīng)兩步催化加氫，已完成提質(zhì)加工過程。IGOR直接液化工藝IGOR把煤的的直接液化與循環(huán)溶劑加氫和液化油提質(zhì)加工串聯(lián)在一套高壓系統(tǒng)中，可以減少能量損失，因為避免了分立流程物料降溫降壓又升溫升壓的重復(fù)過程，經(jīng)過這樣的改進(jìn)，液化廠的投資可節(jié)約20％左右。并且能夠降低碳的損失量，在固定床催化劑上把CO甲烷化。： .反應(yīng)溫度：最高操作溫度600℃； ：最高操作壓力30Mpa；，電動壓力調(diào)節(jié)閥控制，電磁閥精確控制； ，可對低沸點物進(jìn)行在線取樣和離線分析取樣。 第三章 ，總結(jié)多年的開發(fā)、實踐經(jīng)驗和大量的用戶需求而設(shè)計開發(fā)的高端產(chǎn)品，對歷史數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面、I/O驅(qū)動調(diào)度等主要核心部分進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)，重新設(shè)計了其中的核心構(gòu)件，：“測試驅(qū)動開發(fā)”，使產(chǎn)品的品質(zhì)得到了充分的保證。 與力控早期產(chǎn)品相比，、容錯能力、界面容器、報表等方面產(chǎn)生了巨大飛躍。 典型的計算機(jī)控制系統(tǒng)通?？梢苑譃樵O(shè)備層、控制層、監(jiān)控層、管理層四個層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了一個分布式的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其中設(shè)備層負(fù)責(zé)將物理信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字或標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號，控制層完成對現(xiàn)場工藝過程的實時監(jiān)測與控制，監(jiān)控層通過對多個控制設(shè)備的集中管理，以完成監(jiān)控生產(chǎn)運行過程為目的，管理層實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、統(tǒng)計和查詢。監(jiān)控組態(tài)軟件一般是位于監(jiān)控層的專用軟件，負(fù)責(zé)對下集中管理控制層，向上連接管理層，是企業(yè)生產(chǎn)信息化的重要組成部分。力控○R監(jiān)控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢曲線、報警等）對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地數(shù)據(jù)完全相同，通過“組態(tài)”的方式可以大大縮短了自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，提高了集成效率。力控○R監(jiān)控組態(tài)軟件能同時和國內(nèi)外各種工業(yè)控制廠家的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，它可以與高可靠的工控計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，達(dá)到集中管理和監(jiān)控的目的，同時還可以方便的向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，實現(xiàn)與“第三方”的軟、硬件系統(tǒng)進(jìn)行集成。主要特點：方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、可嵌入各種格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的圖片，方便畫面制作，大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量；強(qiáng)大的分布式報警、事件處理，支持報警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復(fù)功能；支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強(qiáng)大的ActiveX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報表設(shè)計工具：提供豐富的報表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報表設(shè)計器，可以設(shè)計多套報表模板，報表文件格式兼容Excel工作表文件，支持圖表顯示自動刷新，可輸出多種文件格式： Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。2. 互聯(lián)網(wǎng)時代的驕傲提供在Internet/Intranet上通過IE瀏覽器以“瘦”客戶端方式來監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場的解決方案；支持通過PDA掌上終端在Internet實時監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過移動GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控節(jié)點通訊；面向國際化的設(shè)計，同步推出英文版和繁體版，保證對多國語言版的快速支持與服務(wù)；力控軟件內(nèi)嵌分布式實時