MACSVDCS控制系统在焦炉煤气制甲醇项目中的应用.pdf

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1、第12期李奇峰等．MACSVDCS控制系统在焦炉煤气制甲醇项目中的应用MACSVDCS控制系统在焦炉煤气制甲醇项目中的应用李奇峰1韩义民2(1．杭州和利时自动化有限公司华北事业部太原工程中心，太原030006；2．山西福龙煤化有限公司，山西吕梁033300)摘要简介lOOkt／a焦炉煤气制甲醇的工艺流程。重点阐述MACSVDCS系统在该项目中应用的控制要点。关键词甲醇DCSProfibus-DP协议控制要点中图分类号TH862+．2文献标识码B文章编号1000—3932(2011)12—1539旬5甲醇是一种应用广泛的基础化工原料和优良的清洁燃料，焦

2、炉煤气制甲醇作为一项煤气综合利用工程应用十分广泛。近年来，我国的甲醇工业有了很大发展⋯，在原料选取、过程控制及优化等方面都取得了新的突破和发展。甲醇生产是一项精细操作控制的化工生产过程，这就要求在其生产过程中不断优化完善工艺控制，使甲醇生产过程实现稳产、高效和安全运行。笔者主要介绍DCS系统在山西某公司lOOkt／a焦炉煤气制甲醇项目中的应用。1工艺介绍焦炉煤气制甲醇的工序主要有焦炉气压缩、精脱硫、转化、合成和甲醇精馏"3，其流程如图l所示。焦炉气压缩工序将气柜来的2．5kPa的焦炉气经压缩机四级压缩至2．5MPa后送至精脱硫工序(焦炉煤气脱除硫的过

3、程)"1；精脱硫工序将压缩机来的焦炉煤气中的有机硫和烯烃先经铁钼催化剂加氢转化为H：S与饱和烃，再经氧化铁和氧化锌处理，将硫脱除到0．1mr,／m’以下，焦炉煤气中除H：、CO和CO：为甲醇合成所需的直接有效成分外，其余的组分可分为对甲醇合成有害的成分(如各种形态的硫及焦油等)和对甲醇合成无用的惰性组分(如甲烷和氮)，由转化工序将无用的惰性气体转化为有用的H：、CO和CO：⋯；脱硫后的焦炉煤气经预热与空分来的氧气均加入蒸汽后在转化炉内混合H]，经转化反应后进入废锅，再经一系列冷凝工段后送至合成工段；由合成工序将转化压缩后的焦炉煤气通人合成塔¨1，在催

4、化剂的作用下合成粗甲醇；在精馏工序将合成后的粗甲醇进行精馏，剔除杂质生成精甲醇。另外，在甲醇合成过程中，由于受到催化剂等外部条件的限制，在合成反应的同时还伴随一系列的副反应，反应后除了甲醇之外还有水和有机杂质。m厂—————一L立叫医而翮窄气H牵7￡分离H氧。_￡H转化H废热回收巫盘M逦困咂巫蛩伍蚓：罐募图I焦炉煤气制甲醇工艺流程2MACSVDCS系统焦炉煤气制甲醇项目采用MACSVDCS控制系统¨o，采用C／S结构，集中布置、集中操作，分为控制网、系统网和监视网。控制网采用Profi—bus—DP协议，将各个模块采集到的信号传送至控制器。系统包括3

5、个控制站：10。站(焦炉气压缩、精脱硫和转化)、11。站(合成)、12。站(精馏和公用系统)，这样的布局可分散分险。系统网主要将各个控制器的信号传送至服务器。监视网主要将服务器数据传送至操作员站，供操作人员监视¨1。焦炉煤气制甲醇MACSVDCS控制系统的网络结构如图2所示。收稿日期：2011-08-29(修改稿)1540化工自动化及仪表第38卷T程师蚺操作站操作站操作站操作站{蚺作站0。站11‘站12’站图2焦炉煤气制甲醇DCS控制系统网络结构3焦炉煤气制甲醇主要控制要点3．1焦炉气压缩机的控制焦炉气压缩机采用六列四级对称平衡型往复活塞式压缩机，属

6、大型设备，由同步电机直接驱动，最大活塞推力为32t。3．1．1压缩机的启动与联锁控制压缩机允许的启动信号包括：焦炉气压缩机人口压力不小于2kPa、压缩机循环上水压力不小于0．3MPa、压缩机循环油压不小于0．25MPa、压缩机注油电机运行、无压缩机盘车位置行程开关信号和无压缩机联锁停车信号共6个，只要有一个条件不满足，就不允许压缩机启动。联锁停机信号有：循环油压力开关三选二，延时10s；压缩机人口压力不大于0．1kPa；压缩机四段出口压力不小于2．8MPa；压缩机电机负荷端轴瓦温度不小于95℃；压缩机电机非负荷端轴瓦温度不小于95℃；压缩机电机三点定

7、子温度任一点不小于130℃；压缩机六点轴瓦温度任一点不小于75℃；压缩机两点振动中的任一点不小于15mm／s。上述条件只要有一个满足，就联锁跳停压缩机。3．1．2焦炉气压缩机油泵的控制每台焦炉气压缩机有两台油泵，根据程序可以自动识别先启动的油泵为主泵，后启动的油泵为备用油泵。当主油泵运行，且润滑油压力低于0．2MPa时启动备用油泵。焦炉气压缩机油泵控制逻辑如图3、4所示。图3焦炉气压缩机油泵判断主、备逻辑VARINQHS_J62101A1V．m_JAOPLSIJ^0P甘卜一卜—————一-HTIHT蛇sH臣!旦卜幽泵^自动l醛塑五羞I厂_1I圆一剽妒

8、隹』IN跨HS_J62101A2V／、R．JAOPAl压缩机；螵^主睹lL一卜————1-QH，HT般sH旦