四、盐化工工程
案例
一、
纯碱工艺流程及仪表控制方案
纯碱生产的方法主要有三种:天然碱加工、氨碱法、联合制碱法(侯氏制碱法)。而氨碱法(即索尔维制碱)是当今世界大规模制造纯碱的通用工业方法之一,其生产工艺经过百多年的生产实践考验,工艺包的技术成熟,稳定可靠。
工艺简介:
氨碱法纯碱生产流程如下:
典型控制方案:
1、碳化工序:
碳化工序是整个纯碱生产的“心脏”,是涉及工艺条件最多、影响因素最广、物理和化学
变化最繁杂的工序,碳化转化率的高低直接影响着纯碱的生产效益。碳化塔的典型控制方案
如下:
◆下段气总管压力的控制
◆中和气总管压力的控制
◆中段气总管压力的控制
◆碳化尾气总管压力的控制
◆中和水总管压力的控制
◆氨盐水总管压力的控制
◆碳化塔压力的控制
◆下段气冷却塔液位的控制
◆中段气冷却塔液位的控制
◆中和气冷却塔液位的控制
◆碳化塔液位的控制、下段气CO2浓度的控制、中段气CO2浓度的控制、中和气CO2浓度的控制、碳化废气CO2浓度的控制
◆电气控制主要是泵、搅拌电机的控制,为简单的开停车控制,监控电机的运行电流
2、煅烧工序:
◆煅烧出碱温度控制
◆煅烧出气温度控制
◆联合塔出气温度控制
◆中压蒸汽压力控制
◆进煅烧炉重碱流量控制
◆凉碱炉碱温控制
◆炉头出气压力控制
◆水合机料仓料位控制
◆水合机化合水流量控制
◆一水碱水碱比值控制
◆重灰蒸汽的分程控制
◆循环碱液槽液位控制
二、
悬浮法PVC聚合过程DCS控制方案
PVC聚合工艺过程是典型的间歇生产过程, PVC的聚合度或粘度、颗粒特性、热稳定性等是PVC生产过程中需要控制的重要质量指标,而聚合周期、转化率则表征了PVC生产过程中产量指标的要求.因此缩短每釜的生产周期,适当地提高转化率,确保釜温的控制精度是强化设备生产能力,稳定、提高产品质量的关键。
PVC工艺装置介绍:
PVC生产工艺包括悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合和溶液聚合。就目前国内悬浮聚合而言,主要釜型有国产30 m3聚合釜、48m3聚合釜、国产及古德里奇等70m3聚合釜以及日本信越108 m3聚合釜。从工艺操作方式、入料方式、热交换方式来讲,可分为半人工操作与密闭操作、冷水入料与等温入料、夹套或兼内冷管形式与是否带釜顶冷凝器等;
引进装置70m3聚合釜的生产工艺(如古德里奇的悬浮聚合)已全部实现了国产化,全密闭操作,等温入料、先进的涂釜技术、粗料的诊断与回收等诸多技术的应用,在提高装置产能、产品质量以及降低生产成本等各方面取得了重大的进展。
聚合批量过程控制技术:
1、以专有工艺模型为基础的等温入料预测控制软件包
2、以叠加原理为基础的冷水入料拐点最小时间优化控制软件包(拐点温度控制精度最大±0.5度,期望值±0.3度)
3、恒温控制采用串级占空比与加料前馈先进控制策略,温控精度±0.2度,期望值±0.1度。
4、配方编辑管理器
5、批量过程专用报表系统组件
6、控制系统PROFIBUS-DP总线优势:与称重计DP通讯口无逢连接技术,实现配方高精度的测量与控制,以获得产品质量的重复性。
7、测量与控制在生产过程中安全与完备性上的丰富经验。
主要控制环节:
1、涂釜控制
2、等温(冷水升温)的温度控制与入料
3、分散剂与引发剂加料控制
4、釜温控制
5、注水控制
6、出料与回收粗料预测、诊断与不正常回收。
工艺流程:
12万吨PVC实施方案:
操作站5台,1台工程师站(兼操作员站),3台控制站,3对主控单元,2台扩展柜、1个配电柜等。所有与控制有关的部件(例如:各级通讯网络、所有控制器、分布式电源、通讯总线等)都按1:1做了冗余配置。10万吨PVC点数1560点。
控制站CPU/INTEL Pentium工业级RISC芯片,字长/32,主频(MHz)/MMX/233,内存/32M,SRAM/1M,带后备电池保护/1500小时,SSD(固态盘)/8M(预装QNX),非易失存储器容量(MB)/32M,内存方式为ECC结构(奇偶校验)并已正式投入市场三年以上。
电源故障属系统的可恢复性故障,一旦重新受电,控制站能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。
分散处理单元内的处理器模件(主控单元)各司其职(功能上分离),以提高系统可靠性。处理器模件清晰地标明各元器件,并带有LED自诊断显示。
主控单元使用静态数据存储器(SRAM),可以实现掉电保护和重要数据备份功能。
对某一个主控单元的切除,修改或恢复投运,均不应影响其它主控单元的运行。执行控制和逻辑功能的主控单元具有任意全冗余配置能力,一旦某个工作的主控单元发生故障,系统能自动以无扰快速切换至与其冗余的主控单元,并在操作员站报警。
冗余配置的主控单元与系统通过2路10Mbps以太网接口,系统可高速畅通无阻地进行组态和组态修改。处于备用状态的主控单元,与运行主控单元同步更新信息。