萬(wàn)噸mtbe裝置dcs系統(tǒng)控制方案(編輯修改稿)
2024-12-19 12:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工藝流程圖顯示，報(bào)表打印，控制操作，歷史趨勢(shì)顯示，報(bào)警管理等。 現(xiàn)場(chǎng)控制站又稱 I/O 站，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制的重要站點(diǎn)，主要完成數(shù)據(jù)采集、工程單位變換、控制和聯(lián)鎖算法、控制輸出、 通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果傳送至上位機(jī)等功能。 現(xiàn)場(chǎng)控制站由 DPU、智能 I/O 單元、電源單元和專用機(jī)柜四部分組成，在 DPU 和智能 I/O 單元上，分別固化了實(shí)時(shí)控制軟件和 I/O 單元運(yùn)行軟件。 現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)部采用了分布式的結(jié)構(gòu)，與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相連接的是現(xiàn)場(chǎng)控制站的 DPU，冗余配置。 DPU 通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)與各個(gè)智能 IO 單元實(shí)現(xiàn)連接。 系統(tǒng)采用 I/O 模塊 DPU 組成現(xiàn)成控制站，采用 MODBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，構(gòu)成先進(jìn)的、可靠的 DCS 分布式控制系統(tǒng)。 I/O 模塊和底座組成現(xiàn)場(chǎng)模塊單元?，F(xiàn)場(chǎng)控制站主要由 I/O 模塊、機(jī)箱、電源切換 箱組成。 2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)由上到下分為、控制網(wǎng)和系統(tǒng)網(wǎng)兩個(gè)層次，控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制站與過(guò)程 I/O 模塊的通訊；系統(tǒng)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工程師站、操作員站，現(xiàn)場(chǎng)控制站之間的與互連。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用可靠性高的雙冗余結(jié)構(gòu)，應(yīng)用時(shí)可以保證在任何一條網(wǎng)絡(luò)失效的情況下都不影響系統(tǒng)通信。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由 100M 工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成，用于工程師站、操作站與現(xiàn)場(chǎng)控制站的連接，完成現(xiàn)場(chǎng)控制站、通訊控制站的數(shù)據(jù)下裝，上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)控制站、通訊控制站之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊。 控制網(wǎng)絡(luò)由 MODBUS 總線構(gòu)成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制站與過(guò)程 I/O 模塊的通訊，完成 實(shí)時(shí)輸入、輸出數(shù)據(jù)的傳送。 Modbus 是專門為自動(dòng)控制系統(tǒng)與在設(shè)備級(jí)分散I/O 之間進(jìn)行通訊而設(shè)計(jì)的。既可滿足高速傳輸，又有簡(jiǎn)單實(shí)用、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。 3 環(huán)境特殊要求： 因甲醇、 C4 丁烯物料、產(chǎn)品 MTBE 均為易燃易爆物體，有較高防爆要求，對(duì)出入DCS 系統(tǒng)的信號(hào)都需用安全柵進(jìn)行隔離。 4 工藝及控制要求： MTBE 生產(chǎn)工藝：異丁烯與甲醇在加壓后混合，進(jìn)入反應(yīng)塔后先反應(yīng)，再分餾（在同一塔體內(nèi)完成）生成甲基叔丁基醚（一種汽油添加劑，用以提高汽油標(biāo)號(hào)），簡(jiǎn)稱為 MTBE。 3 萬(wàn)噸／年 MTBE 裝置中包含 20 個(gè) PID 控制回路，其 中 3 個(gè)串級(jí)控制回路，一個(gè)比值控制回路； （北京， 100013） 北京遠(yuǎn)東儀表有限公司 （北京， 100013） 10 / 23 TV_2201 反應(yīng)前溫度調(diào)節(jié) PV_2201 T204 頂壓力調(diào)節(jié) PV_2204 催化蒸餾塔壓力調(diào)節(jié) PV_2206 萃取塔頂壓力調(diào)節(jié) FV_2201 C4 自罐區(qū)來(lái)流量調(diào)節(jié) 與 LT_2201 串級(jí) FV_2202 軟化水自罐區(qū)來(lái)流量調(diào)節(jié) FV_2203 C4 進(jìn)料流量調(diào)節(jié) FV_2204 甲醇進(jìn)料流量調(diào)節(jié) FV_2205 重沸器 E502 蒸汽流量調(diào)節(jié) FV_2207 蒸塔頂回流流量調(diào)節(jié) FV_2208 預(yù)留 FV_2210 萃取水流量調(diào)節(jié) 與 LT_2208 串級(jí) FV_2211 回收塔流量調(diào)節(jié) FV_2212 E210 蒸汽流量調(diào)節(jié) 與 TE_2238 串級(jí) LV_2202 水洗塔上部界位調(diào)節(jié) LV_2203 蒸餾塔液位調(diào)節(jié) LV_2204 預(yù)留 LV_2205 蒸餾塔頂罐位調(diào)節(jié) LV_2206 萃取塔上界位調(diào)節(jié) LV_2209 回收塔頂罐位調(diào)節(jié) LV_2210 末反應(yīng) C4 罐位調(diào)節(jié) HV_2201 蒸頂罐放空調(diào)節(jié) 串級(jí)回路 1：以回收塔底部 TI2238 為外環(huán)， E210 蒸汽流量 FIC2212 為內(nèi)環(huán)； 串級(jí)回路 2：以 C4 原料罐物位 LICA2201 為外環(huán)， C4 自罐區(qū)來(lái)流量 FIC2201 為內(nèi)環(huán)。 串級(jí)回路 3：回收塔液位 LICA2208 為外環(huán)，萃取水流量 FIC2210 為內(nèi)環(huán)。 C4 丁烯物料流量 FT－ 2203 與甲醇流量 FT－ 2204 實(shí)施摩爾量的比值控制，其中甲醇流量比值略高于 C4 丁烯物料，比值可修改。 FT－ 220 FT－ 2204 均為質(zhì)量流量計(jì)，其控制框圖如下： （北京， 100013） 北京遠(yuǎn)東儀表有限公司 （北京， 100013） 11 / 23 F1mol=F／ m1 F 甲醇的質(zhì)量流量， m1 甲醇的分子量， F1mol 甲醇的摩爾流量， F2＝ F1mol * m2 * K1 ／ K m2 異丁烯的分子量， K1 可修改的比值系數(shù) K 可修改的 C4成分含量 F2 C4 物料的流量。 六、 主要工藝流程控制 醚化單元 、醇烯比是操作的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，如果醇烯比過(guò)低或甲醇中斷，都會(huì)引起反應(yīng)器床層溫度高于指標(biāo)控制范圍，甚至?xí)龎拇呋瘎?，因此要做到精心調(diào)整，保證醇洗比穩(wěn)定在 177。若發(fā)現(xiàn)甲醇中斷時(shí)，立即停止抽余碳四向反應(yīng)器進(jìn)料，避免燒壞催化劑的事故發(fā)生；同時(shí)儀表計(jì)量和分析要準(zhǔn)確； 、醚化催化劑的脫水要干凈，否則會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，延長(zhǎng)產(chǎn)品合格的時(shí)間，因此甲醇浸泡的時(shí)間要充分，才能將醚化催化劑中的水脫干凈； 、在投料的初始階段，床層溫度的控制是難點(diǎn)，主要控制手段如下： 密切注意催化劑床層溫度及溫度升高的趨勢(shì)，及時(shí)向火炬氣排放系統(tǒng)泄壓；投料量要小，以減少放熱量；調(diào)節(jié)好醇烯比，在投料初期寧可甲醇過(guò)量一些；盡快建立外循環(huán)； （北京， 100013） 北京遠(yuǎn)東儀表有限公司 （北京， 100013） 12 / 23 反應(yīng) 精餾單元 、醚化催化劑
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