FOXBORO I∕A系统在聚甲醛装置中的应用.pdf

《FOXBORO I∕A系统在聚甲醛装置中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、化工自动化及仪表第40卷FOXBOROI／A系统在聚甲醛装置中的应用崔冰(北京康吉森过程控制技术有限公司，北京100029)摘要结合工艺流程和设备介绍FOXBOROI／A在聚甲醛生产自控系统中的应用。关键词聚甲醛装置控制系统控制反应塔中图分类号TH862+．6文献标识码B文章编号1000-3932(2013)03-0406-04聚甲醛(Polyformaldehyde，POM)的学名为聚氧化亚甲基树脂，是乳白色透明或不透明的结晶性聚合物，具有优良的机械性能和耐化学腐蚀性，其耐疲劳性突出、自润滑性能好，是替代金属(特别是铜、铝及锌等有色金属)的理想工程塑料。

2、近年来，其需求增长率已超过25％，而且几乎全部依赖进I=1，因此大力发展聚甲醛工业刻不容缓。长期以来，国内聚甲醛完全实现自动控制的项目并不多，而且现有自控系统的安全系数低、控制策略单一且经济效益差等问题突出。其主要原因是，甲醛生产过程中对安全性和精确度的要求极高，所以氧醇比的控制要十分精确，而且要求在超过危险临界值时能够及时报警并采取适当措施，避免爆炸造成不可挽回的损失。因而，一套可靠、精准的控制系统是现代化聚甲醛生产线至关重要的组成部分。1工艺流程神华宁夏煤业集团有限责任公司6万t／a共聚甲醛生产装置的生产工艺流程主要分为甲醛工序、三聚甲醛(TOX)工序

3、、二氧戊环(DOX)工序和聚合(POM)工序，其流程如图1所示。划l!壁．网旦Q基l—。——：叫圭生IZ．二醇图1共聚甲醛生产工艺流程空气与甲醇的混合应维持在适当的比例，反应生成的混合物经过甲醛吸收塔和甲醇分离塔后得到的粗甲醛进入真空浓缩器，高浓度液态甲醛与低浓度气态甲醛在浓缩器的分离段进行分离。生成的TOX在真空环境下进行浓缩，易挥发的TOX在塔顶集中，不易挥发的甲醛在塔底冷凝收集。提浓后的TOX经苯萃取、中和及轻／重沸塔的纯化处理得到聚合级的产品。甲醛以及产生的微量杂质为气态，反应器以热虹吸式再沸器保持溶液循环。反应生成的DOX经过冷凝、氢氧化钠萃取与

4、重／轻沸塔纯化处理作为共聚甲醛的原料。TOX和DOX由线型混合器均匀混合后注入聚合反应器，BF3作为引发剂从另一个注入口进入，反应热由流过反应器夹套的冷却水带走，生成的片状POM进入研磨机进行粉碎，经骤冷与离心分离后得到的产品送至干燥机，再送入到双螺杆挤出机中混合造粒。2DCS系统该公司6万t／a聚甲醛工艺控制系统采用FOXBOROI／ASeriesDCS和FoxboroIAMesh网络，通信标准IEEE802．3u／802．1w、传输速率100M／1G、传送介质采用光缆、传送距离中多模光缆为2km／单模光缆为lOkm且在单模光缆加中继器lOOkm。网络结

5、构为星型，优势在于任何一个节点断开时仅对本节点有影响，对其他节点的设备没有影响。整个系统的主要设备包含两台工程师站、10台操作员站和7对FCP270控制器。整个系统分为中央控制室和04区控制室。中央控制室设有一台工程师站、9台操作员站、一台OPC站、5对控制器和一对交换机；04区控制室内设一台工程师站(移动)、一台操作员站、两对控制器和一对交换机。系统还设有各种机柜24面、操作台或辅收稿日期：2012—12-05第3期崔冰．FOXBOROI／A系统在聚甲醛装置中的应用407助操作台15面，光缆Ikm，I／O点3087多余点。中央控制室的工作站可以控制所有区

6、域；04控制室内工作站只能浏览不能进行任何操作。该装置的DCS总体结构如图2所示。图2DCS系统结构示意图整个系统由在工艺区域的根交换机和设置在04区的边际交换机构成，它们之间以IGb／s的Uplink口构成星形结构；在各个控制室中的每个站(AW／WP／FCP)以100Mb／s与交换机相连接；各FCP下挂的FBM以2Mb／s的通信速率连接至各自控制器。’整个系统的网络结构如图3所示。l根交换机scR)Il100Mbl8l100Mb／slIC．b／sl(FCP)l站(AW／WP)边际交换机(JcR，rLRll2Mb／sllOOMb／slFBM弹i(FCP)

7、

8、

9、鲫i(AWIWP)lI藉麓犟鞴—鲨，sl第三方通信L料一一一～图3宁煤6万t／a聚甲醛项目控制系统网络结构示意图3控镧方案该公司6万t／a聚甲醛项目采用FOXBOROI／ASeriesDCS系统，其生产过程分为：甲醛制备、甲醛浓缩、三聚甲醛(TOX)生产、二氧戊环(DOX)生产、聚甲醛(POM)生产及POM脱气造粒等。下面就以该项目为例，介绍上述重要工序的控制方案。3．1甲醛制备甲醇经过蒸发进入反应塔生成甲醛，反应器的温度是影响甲醛生产的重要条件，由于反应器上温度测点较多，设计时在流程画面中将温度集中显示并将其趋势曲线组态到同一张画面中，以便操作员清楚地

10、观察和对温度变化进行迅速判断。在甲醇制备工序中，反应塔塔顶的温度控