煤制甲醇項(xiàng)目中自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用.doc

1、煤制甲醇項(xiàng)目中自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用控制系統(tǒng)論文工程論文文章均為WORD文檔，下載后可直接編輯使用亦可打印一一摘要：隨著相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的革新和發(fā)展，煤制甲醇己經(jīng)成為甲醇 最主要并且最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的生產(chǎn)途徑，使用煤來代替石油作為生產(chǎn)原 料來進(jìn)行甲醇的生產(chǎn)，是化學(xué)工業(yè)技術(shù)和行業(yè)發(fā)展以及國家有關(guān)能源 安全的必然要求。以同煤廣發(fā)公司的S II E L L氣化技術(shù)為例，主要 對(duì)煤制甲醇項(xiàng)目中的自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行深入剖析，并對(duì)其工藝 進(jìn)行簡(jiǎn)略的介紹，以便為煤制甲醇產(chǎn)業(yè)帶來現(xiàn)實(shí)參考。關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；煤制甲醇；工藝；自動(dòng)控制引言甲醇作為目前化學(xué)工業(yè)行業(yè)中最為廣泛運(yùn)用的原料以及化工產(chǎn)品, 是一種十分重要的清潔

2、能源。同時(shí)，隨著全球各地對(duì)石油等資源的大 量消耗，尋找可以代替石油的新型燃料就成為十分迫切的事情，對(duì)于 我國而言，我國的煤炭資源相對(duì)而言比較豐富，所以利用煤來制造甲 醇，將甲醇作為替代石油的新型燃料，不僅是對(duì)煤炭資源的一項(xiàng)綜合 利用，同時(shí)也是對(duì)于不可再生資源的一種有效保護(hù)，甲醇在各行各業(yè) 的廣泛利用將對(duì)我國的資源節(jié)約以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。 而隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤制甲醇的生產(chǎn) 過程也逐漸開始向自動(dòng)化的方向進(jìn)行發(fā)展。1煤制甲醇工藝流程在甲醇的工業(yè)生產(chǎn)中，通常是利用c 0氣體和II 2氣體之間的化 學(xué)反應(yīng)來制得甲醇。而C 0氣體和II 2氣體則是通過煤的氣化反應(yīng)所

3、 得到的，但是由煤的氣化反應(yīng)所得到的C 0氣體和II 2氣體除了彼此 之間的比例不適宜甲醇的生產(chǎn)之外，同時(shí)在粗煤氣中還含有很多會(huì)對(duì) 甲醇生產(chǎn)造成不良影響的雜質(zhì)氣體，因此在進(jìn)行C 0氣體和II 2氣體 合成甲醇反應(yīng)之前，首先要對(duì)得到的粗煤氣進(jìn)行凈化等一系列操作, 之后才能進(jìn)行C 0氣體和II 2氣體的甲醇合成反應(yīng)，并對(duì)合成得到的 甲醇進(jìn)行精制。如圖1所示即為本單位生產(chǎn)甲醇的大致工藝流程圖。2煤制甲醇項(xiàng)目中的自動(dòng)控制系統(tǒng)在現(xiàn)代化工行業(yè)生產(chǎn)中，如何以實(shí)際生產(chǎn)條件為基礎(chǔ)，通過采取 與之相適應(yīng)的控制策略，使得生產(chǎn)流程中的各項(xiàng)生產(chǎn)性能以及產(chǎn)品質(zhì) 量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程控制的最優(yōu)化是所有生產(chǎn)單位和相關(guān)企

4、 業(yè)一直在不斷探索的主要核心問題。目前，這類企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn) 過程的精準(zhǔn)化控制，主要采取的控制方式為DCS控制，其特點(diǎn)為集 中管理、分散控制。煤制甲醇項(xiàng)目生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化控制主要是為 了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣化爐和精鐳塔等生產(chǎn)設(shè)備以及整個(gè)生產(chǎn)流程的控制最優(yōu) 化，煤制甲醇項(xiàng)目中的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括檢測(cè)儀表、控制器、執(zhí) 行器等部分。對(duì)煤制甲醇項(xiàng)目進(jìn)行自動(dòng)化控制的主要目的是在滿足生 產(chǎn)性能要求的前提下，將生產(chǎn)流程的控制管理過程盡量最簡(jiǎn)化，在提 高生產(chǎn)效率的同時(shí)減少生產(chǎn)成木支出，并降低對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)資源 的消耗1 一 2 。目前在煤制甲醇的生產(chǎn)過程中常用的自動(dòng)控制系 統(tǒng)包括德士古以及殼牌兩種不同的氣化技術(shù)，

5、這兩種氣化技術(shù)各有其 長(zhǎng)處和不足，在實(shí)際生產(chǎn)中我們要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，綜合這兩種自 動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，選擇出更為合適的自動(dòng)控制方案。下面將以同 煤廣發(fā)公司所采用的殼牌氣化技術(shù)為例，進(jìn)行著重分析3。3 SIIEL L氣化爐中的自動(dòng)控制3. 1煤粉加壓系統(tǒng)的順序控制順序控制是一種按時(shí)間順序或邏輯順序進(jìn)行控制的控制方式，其 特點(diǎn)是按照預(yù)先規(guī)定的順序進(jìn)行檢查、判斷、控制的過程。順序控制 系統(tǒng)是一種應(yīng)用十分廣泛的工業(yè)控制系統(tǒng)，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域有了順序 控制系統(tǒng)的引入能夠在很大程度上節(jié)省操作工的操作次數(shù)，也避免誤 操作，使生產(chǎn)更加的穩(wěn)定可靠。下而以煤粉加壓系統(tǒng)的順序控制為例 來分析說明順序控制在化工生產(chǎn)中

6、的應(yīng)用。下面以同煤廣發(fā)殼牌1 2 單元煤粉加壓輸送的順序控制來深入分析順序控制在煤制甲醇生產(chǎn) 過程中的應(yīng)用。如圖2所示，磨煤機(jī)磨出來的煤粉進(jìn)入到常壓煤粉罐 中，然后再下到煤粉鎖斗中，此處的煤粉鎖斗是個(gè)可以沖壓的設(shè)備, 煤粉鎖斗通過氮?dú)饣蛘叨趸嫉臎_壓達(dá)到4 . 7 M P a后就可以和 底下煤粉給料罐連通，將煤粉下到高于氣化爐壓力的煤粉給料罐中, 從而可以把煤粉通過煤線打到氣化爐中。以上過程的控制都是如圖3 所示的順序控制來實(shí)現(xiàn)的，圖3中方塊為動(dòng)作功能塊，當(dāng)?shù)谝徊絼?dòng)作 完成后，通過判斷十字形的條件功能塊，當(dāng)條件滿足時(shí)才可以執(zhí)行下 一步的指令。通過這種控制方式，我們可以準(zhǔn)確快速地對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)

7、行判斷處理。3. 2氣化工序的工藝聯(lián)鎖同煤廣發(fā)公司的SIIE L L氣化爐中的工藝自動(dòng)控制主要是對(duì)氣 化單元的聯(lián)鎖控制，儀表聯(lián)鎖是現(xiàn)代化工生產(chǎn)中比較常用的一種控制 措施，可以對(duì)控制系統(tǒng)中檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行停機(jī)控制?；ぱb置中儀表聯(lián) 鎖主要通過安全儀表系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制功能，對(duì)化工生產(chǎn)過程中存在的 異常情況進(jìn)行監(jiān)控，可避免發(fā)生安全事故，一旦出現(xiàn)生產(chǎn)事故則通過 控制系統(tǒng)直接進(jìn)行停車控制，保證生產(chǎn)流程規(guī)范性，有效控制事故影 響范圍，提高化工生產(chǎn)安全性4一5。氣化單元的聯(lián)鎖控制主要 目的為通過S I S系統(tǒng)軟件組態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)4條燒嘴防回火保護(hù)、氣化爐 壓力限制保護(hù)、氣化爐復(fù)產(chǎn)蒸汽產(chǎn)量保護(hù)、氣化爐循環(huán)水汽流量保護(hù)、

8、燒嘴冷卻保護(hù)、渣系統(tǒng)高溫保護(hù)、氣化爐渣口堵渣保護(hù)，具體如表1 所示。氧線和氣化爐的壓差為例說明聯(lián)鎖控制的必要性和安全性。1 3PDT-0007A/B/C的聯(lián)鎖主要是確保氧氣管線的壓力 大于氣化爐壓力，這樣就可以保證氣化爐的火焰不會(huì)回到氧氣管線。 以上每個(gè)聯(lián)鎖都是為了工藝、設(shè)備、人員安全而設(shè)置的聯(lián)鎖條件，只 有這些聯(lián)鎖正常投用才能確保安全生產(chǎn)。除了同煤廣發(fā)公司所采用的 上述兩種主要的自動(dòng)控制系統(tǒng)之外，S II E L L氣化爐中還包括復(fù)雜 控制回路等自動(dòng)控制系統(tǒng)，例如氣化爐的負(fù)荷控制系統(tǒng)等，這里就不 再贅述。4結(jié)語隨著國家“煤改氣政策的大力推廣，甲醇作為清潔能源在國內(nèi)的市場(chǎng)需求急劇增大，得益于此

9、，同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司的經(jīng)營(yíng)狀況得到了較大改善，產(chǎn)品常常出現(xiàn)供不應(yīng)求得狀況。在此期間，自動(dòng) 控制系統(tǒng)在公司生產(chǎn)過程中的重要作用得到充分體現(xiàn)。該系統(tǒng)的運(yùn)用 提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)難度，使生產(chǎn)工作人員對(duì)技術(shù)設(shè)備的操 作更加簡(jiǎn)便，隨著國內(nèi)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的不斷推廣應(yīng)用，其對(duì)該行業(yè) 的生產(chǎn)必將發(fā)揮越來越重要的作用，也將進(jìn)一步推動(dòng)了煤化工產(chǎn)業(yè)的 繁榮發(fā)展。參考文獻(xiàn):1 王建國煤制甲醇工藝分析及過程自動(dòng)化解決方案J.科 技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2 0 1 2, 2 2 1 ( 6 )： 5 9 - 6 0.2 馬俊.淺談煤制甲醇項(xiàng)目的煤氣化技術(shù)選擇J 價(jià)值工 程，2 0 14, 1 5 1 ( 4 )： 6 4 - 6 5.3 董斌煤制甲醇合成塔的工藝設(shè)計(jì)探討J 商品與質(zhì)量, 2 0