【文章內容簡介】 液，在堿（一般采用 氫氧化鈉 ） 的作用下，發(fā)生反應 獲得聚乙烯醇 。 A． 配制堿液。 B． 將聚合工段來的聚醋酸乙烯、甲醇溶液在預熱器中預熱到 45℃左右，與堿液在混合機中進行混合，在醇解機中完成醇解反應，生成聚乙烯醇。 C． 從醇解機出來的塊狀物料，進入第一粉碎機和第二粉碎機進行粉碎，然后進入壓榨機，將醇解液與聚乙烯醇固體分離，液體作為回收工段原液進行回收。 XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 17 D． 從壓榨 機 出來的聚乙烯醇，用第三粉碎機進一步粉碎，然后進入干燥機，在一定的真空度下，將固體中含有的甲醇、醋酸甲酯和水份蒸出。干燥好的白色聚乙烯醇，從干燥機經第一輸送機現(xiàn)場包裝入庫。 ⑵ 主 要生產設備的選定 醇解機采用帶式輸送機（耐高溫膠帶），安全、可靠。 醇解機 能力核算（兩套） 設計能力： 2 30 噸 /日＝ 60 噸 /日 實際年產量可保證 60 334＝ 20210 噸 大于 20210 噸。 ⑶工作制度：采用三班工作制，每班工作 8 小時，年工作日為 333天。 回收工段 ⑴系統(tǒng)工藝流程簡述： 將醇解廢液中 98%以上的甲醇和醋酸甲酯（轉化為醋酸和甲醇）加以回收。 A． 醋酸甲酯采用水解法，以陽離子交換樹脂為觸媒，分解成甲醇和醋酸。 B． 醋酸采用醋酸異丙酯為攜帶劑，用共沸蒸餾的方法，將水與醋酸分離，得 到精醋酸。 ⑵工作制度：采用三班工作制，每班工作 8 小時，年工作日為 333天。 原材料、動力消耗定額及消耗量 表 41：原材料 及 動力消耗表（以每噸標準 聚乙烯醇 計） 序 號 名 稱 規(guī)格 或純度 單 位 消耗 定額 消 耗 量 備 注 每小時 每 年 1 電石 優(yōu)等品 或 一級品 t 37000 2 醋酸 ＞ 99% t 2304 4 甲醇 ＞ % t 1240 XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 18 5 燒堿 100% t 200 6 醋酸異丙酯 ＞ 96% t 80 7 電 KWh 64000 160000 109 8 新鮮水 t 135 2700000 9 循環(huán)水 t 2300 5750 46000000 10 氮氣 Nm3 90 225 1800000 11 儀表風 Nm3 450 1125 9000000 12 壓縮空氣 ~ Nm3 630 1575 12600000 自動化控制系統(tǒng) 該裝置是一個連續(xù)生產并具有爆炸危險的化工裝置。因此為了保證生產能正常、平穩(wěn)、安全地運行，根據當前國內外的生產經驗可實現(xiàn)控制室集中控制，裝置中設有近百套自動調節(jié)系統(tǒng)，閥門和泵實現(xiàn)自動聯(lián)鎖控制。 裝置采用 DCS 控制系統(tǒng)監(jiān)視工藝生產 ,以滿足工藝生產對儀表控制的要求。 系統(tǒng)工藝特點 1) 控制系統(tǒng)結構 本套設備在 聚乙烯醇 生產控制室內可進行集中控制，比較重要的 工藝 參數(shù)均在室內打印、記錄、顯示、累計，自動控制和遙控，還設置有聲光信號報警等保護設施。 在 DCS 操作站上可完成對整個生產流 程的監(jiān)測，畫面顯示有工藝流程圖、設備分組畫面、報警畫面、趨勢畫面、單（多）參數(shù)控制畫面，主要參數(shù)棒狀圖，報表功能，電氣參數(shù)實時監(jiān)測及歸檔。 DCS 控制系統(tǒng)可通過特定的通訊協(xié)議，完成與電氣微機綜合保護自動化系統(tǒng)的通訊，接受一次電流、二次電流、一次電壓、有功功率、無功功率等參數(shù) 系統(tǒng)在廠房的各個層面設置有工業(yè)電視監(jiān)控點。 XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 19 本套系統(tǒng)在充分考慮系統(tǒng)的生產工藝特點及 DCS 控制系統(tǒng)的硬件、軟件發(fā)展趨勢的前提下、遵照系統(tǒng)工作可靠、設備穩(wěn)定實用、技術先進的原則，采用了控制系統(tǒng)計算機 — 電氣傳動 — 自動化儀表三合一電控系統(tǒng)的設計 方案。整套控制網絡結構采用了兩層網絡結構即計算機之間采用了上層的工業(yè)以太網結構（ DCS 與上位機之間的連接），和 PLC 與電氣傳動裝置之間采用了下層的 Profibus 現(xiàn)場總線網結構 (DCS 主站與 PLC分站之間 )。 2) 三層網絡 整套系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用了基礎自動化級（ L1 級）加傳動控制級（ L0級），從而實現(xiàn)了生產的控制、操作、管理一體化。并預留了第三層網絡生產管理級（ L3 級）的工業(yè)以太網的接口， 為以后建立生產管理系統(tǒng)留下的必要的接口。 3) 基礎自動化級 一級自動化控制系統(tǒng)是生產過程的基本自動化控制層，其主要 任務是： 實現(xiàn)各系統(tǒng)主體設備的程序控制、時序控制、位置控制； 實現(xiàn)各種現(xiàn)場數(shù)據和信號的采集； 實現(xiàn)各種信號聯(lián)鎖和保護； 實現(xiàn)各種驅動控制； 故障報警及打印； 各操作站完成對生產過程中的實時操作和監(jiān)控，并能使操作者在任何時候都可快速做出控制決定； 各控制站完成生產過程中的各種功能，一體化的控制器集成了順序邏輯過程，傳動和運動控制功能； 完成各控制站、監(jiān)控、 I/O 站、傳動運動控制的通訊； 完成自診斷，故障排除及系統(tǒng)服務功能； 一級自動化系統(tǒng)宗旨是根據生產工藝需要，利用軟件的編程在不同的控制站和操作監(jiān)控站上靈活地 分配控制任務來完成各種生產和工藝功能，同時提供與其它相關系統(tǒng)和元件標準的通訊和接口。 4) 操作員工作站功能 XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 20 操作員工作站是一級自動化系統(tǒng)控制層的操作監(jiān)控系統(tǒng)，它通過顯示器、鍵盤、打印機構組成系統(tǒng)的人機界面，使操作者實時、在線的了解實際的工作狀況，包括下一步的操作的指導、幫助以及歷史事件的記錄。通過這些信息，操作者可隨時進行控制，并根據過去發(fā)生事情的記錄和檢查來準備下一步的生產。 一般情況下，生產的一級基礎自動化由控制系統(tǒng)自身的協(xié)調和優(yōu)化下運行，從而提高自動化進程，但是，操作者在任何時候，都可以通過在操作員 工作站上的操作來取代過程控制系統(tǒng)，從而完成單一的、多個的、以至全部的功能，此時，二級過程計算機將接受來自一級基礎自動化系統(tǒng)傳來的所有數(shù)據。 采用了這種結構的系統(tǒng)具有以下特點： 整套系統(tǒng)集中了多種機電設備的速度控制、位置控制及順序控制的控制回路。 ▲ 快速控制 系統(tǒng)滿足“高速控制、高速通訊”的要求，系統(tǒng)的控制周期在 50ms，最快控制速度可達 1ms，為滿足同步裝置的工作要求，系統(tǒng)區(qū)域內的各控制器間的相互傳遞信息的通訊速度可達 1ms 的數(shù)據更新速率。 ▲ 系統(tǒng)結構開放 計算機系統(tǒng)結構開放，有利于系統(tǒng)今后的擴充和升級。 ▲ 采用高性能 PLC 控制器 CPU 為西門子 S7200，最快控制周期可小于 1ms，適用于分布式生產過程的快速系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)元件為當今流行 CPU 指標，硬件集成化程度高，工業(yè)級產品，適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。 ▲ 具有良好的編程環(huán)境 編程軟件用于實現(xiàn)對 PLC 的編程和組態(tài)，具有強大的編程能力和清晰、明了、簡單的操作界面。 電氣系統(tǒng)接地電阻不大于 4 歐姆，計算機系統(tǒng)需單獨接地，接地電阻不大于 1 歐姆。 系統(tǒng)設備構成 1) 控制臺柜 XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 21 主要由操作臺、傳動控制柜、電源柜、 PLC 柜、輔助控制柜等組成。 操作臺配有側隙數(shù)顯表、 設備操作按鈕、控制電源、真空開關的合 /分閘及上位機系統(tǒng)。 電源柜用于安裝系統(tǒng)控制回路中的空氣斷路器、穩(wěn)壓電源等。 PLC 柜用于安裝設備控制系統(tǒng)的 PLC； 傳動控制柜用于安裝系統(tǒng)的整流變壓器、全數(shù)字可控硅裝置等設備。 輔助控制柜用于安裝系統(tǒng)的輔助設備的控制回路元件。 2) 機旁控制箱 /按鈕盒 a、操作箱 ： 在操作平臺上設置有現(xiàn)場操作箱，主要用于在操作平臺上控制設備啟動、停止。面板上安裝有相應的控制按鈕和信號燈。 b、按鈕盒： 在現(xiàn)場還設有廢料收集系統(tǒng)設備的啟動、停止，面板上安裝有操作控制按鈕和信號燈。 c、接 線盒： 為方便現(xiàn)場檢測元件所接電纜的鋪設，在現(xiàn)場還設有就近接線盒。 3) DCS 操作站 DCS 操作站主要對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，通過網絡總線采集系統(tǒng)各部分各種模擬量、開關量信號，采集的數(shù)據經計算機處理后，在顯示器上實時顯示各種工況畫面、參數(shù)、曲線，故障報警并可生成和打印生產報表及其它信息。 DCS 操作站與 PLC 組成計算機網絡，可實現(xiàn) DCS 與 PLC 之間、操作站與操作站之間的數(shù)據通訊。操作站可對設備進行操作和控制，將采集到的數(shù)據經過計算機內程序處理后發(fā)出相關指令，并在顯示器上實時顯示各種運行參數(shù)、曲線、數(shù)據、 設備運行工況、故障報警等。報警分為提示性報警及保護性報警等不同級別，并可生成和打印生產報表及其他信息，并預留與過程級計算機的通訊接口。 4) 操作方式 本套系統(tǒng)的操作方式為三種方式：機旁控制方式、集中手動控制方XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 22 式、集中自動控制方式。 機旁控制方式是指通過操作安裝在設備附近的按鈕盒上按鈕達到每個單獨系統(tǒng)設備自己獨立工作或停止的操作方式，這種操作方式應用于設備調試、設備發(fā)生故障檢修及系統(tǒng)的日常檢修時，為非正常日常操作方式。 集中手動操作方式是指通過 PLC 系統(tǒng)，通過操作安裝于操作室內的操作臺或柜面的元件達到讓遠程 設備根據一定的連鎖條件運行或停止的操作方式，這種操作方式為當整個系統(tǒng)內的某個設備發(fā)生故障但不影響系統(tǒng)中主要設備的情況下的系統(tǒng)操作方式，為正常日常操作方式。 集中自動操作方式是指系統(tǒng)根據設定的板材的性質按照已經規(guī)定好的程序（連鎖條件）自動、固定的執(zhí)行系統(tǒng)設備運行或停止的操作方式，在這種操作方式下，操作人員只要求進行系統(tǒng)設備的監(jiān)測和控制參數(shù)的設定。這種操作方式為正常的系統(tǒng)操作方式。 5) 報警 系統(tǒng)的報警系統(tǒng)是指系統(tǒng)檢測信號的信號報警。當系統(tǒng)發(fā)出報警時，中控室內監(jiān)控 DCS 將自動將報警信息記錄在報警檔案中，當特定 的回路報警或現(xiàn)場緊急報警開關被按下時，安裝于室外的警鈴將發(fā)出報警，并可根據電鈴的報警不同的鈴聲頻率以提醒現(xiàn)場人員注意，操作人員并可由操作臺上的報警解除按鈕解除報警。 6) 幾點說明 —— 設備設計、制造標準及防護標準。 —— 所有電氣設備設計、制造符合國家標準、 IEC 標準。 —— 室內電控柜、臺箱防護等級為 IP42。 —— 室外電氣檢測元件和電控箱防護等級為 IP54。 自控裝備的供電供氣。 控制室供電源為一類供電，電壓為 220V AC， 50Hz， 總耗電量約為 30KW。 儀 表 氣 源 在 工 程 中 統(tǒng) 一 設 置 空 壓 制 氮 站 提 供 ， 廠 儀 表 氣 總 量 約33Nm3/min，出口壓力應保證 以上，常壓露點為 30℃，含油量低于 15ppm，含塵量少于 1mg/m3。儀表供氣應是連續(xù)的，當氣源壓縮機出XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 23 現(xiàn)故障時， 30m3 儀表空氣儲罐應維持主要關鍵崗位 15 分鐘以上的儀表供氣。 裝置主要 物料平衡圖 電石 37000 t/a 聚乙烯醇 20210 t/a 醋酸 2304 t/a 電石渣 37000 t/a 新鮮水 2700000 t/a 廢水 52216 t/a 甲醇 1240 t/a 燒堿 200 t/a 裝置 主要設備表 序號 設 備 名 稱 規(guī) 格 型 號 數(shù)量 備 注 一、生產車間 1 第一 聚合釜 1 套 2 第二 聚合釜 3 聚合第一精餾塔 1 套 4 聚合第二精餾塔 1 套 5 聚合第三精餾塔 1 套 6 濃堿配制槽 2 套 7 樹脂貯槽 8 個 8 混合 機 2 套 9 醇解機 2 套 10 第一粉碎機 2 套 XX 化工集團 公司年產 2 萬噸 /年 聚乙烯醇 項目 24 11 第二粉碎機 2 套 12 壓榨輸送機 2 套 13 壓榨機 2 套 14 第三 粉碎機 2 套 15 干燥機 2 套 16 回收第一精餾塔 1 套 17 回收第二精餾塔 1 套 18 回收第三精餾塔 1 套 19 回收第四精餾塔 1 套 20 回收第五精餾塔 1 套 21 回收第六精餾塔 1 套 22 回收第七精餾塔 1 套 23