【《环氧丙烷的生产过程及仪表自动化案例分析》1800字】

环氧丙烷的生产过程及仪表自动化案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u16740环氧丙烷的生产过程及仪表自动化案例分析 1282161.1仪表选择 1136381.2设备控制方案 1167511.2.1反应器的自动控制系统 1233381.2.2离心泵的自动控制系统 2278431.2.3换热器的自动控制系统 339181.2.4塔设备的自动控制系统 4根据工业上的生产工艺要求，本项目对生产全过程进行了自动控制系统设计，通过运用集散控制DCS系统对全厂生产装置进行控制，同时运用安全逻辑控制系统SIS用于反应器的安全联锁，两者兼用，便可大大提高生产的安全性。1.1仪表选择在本设计中，用到的自动控制仪表有主要温度仪表，压力仪表，流量仪表，物位仪表，结合工艺流程，设备特点，针对不同工况对仪表进行了不同的选择。其中，温度仪表采用不锈钢304保护管，指示仪表则选用万向型金属温度计；压力仪表选用铜合金材料，检测仪表使用弹性式压力计；流量仪表选用靶式流量计；物位仪表选用浮礠子液位计；分析仪表则选用拉曼光谱分析仪。1.2设备控制方案1.2.1反应器的自动控制系统反应器R0101的自动控制系统如图7-1所示。图7-1反应器R0101的自动控制系统反应器R0101为乙酰水杨酸合成反应器，其原料为水杨酸固体、乙酸酐液体，催化剂选用一水硫酸氢钠，该反应器涉及的反应类型为固液催化反应体系，故选择搅拌釜作为反应器，反应器内部压力为0.4Mpa，温度为75-85℃，反应器顶部设置有放空阀，反应器底部设置有排净阀。在反应器上设有多个温度检测及连锁报警仪表，并在其顶部设有压力仪表以检测其内部压力，并在反应器出口位置设有检测点，通过拉曼光谱折射原理检测产品是否合格，拉曼光谱光源可直接在管道内进行检测，无需进行取样。同时，反应器上设置有SIS安全控制逻辑系统，当反应器温度出现异常波动时，出口的温度检测仪表将会立即报警，并立即停止原料供应，并开启反应器顶部的排空阀，使反应器压力降至常压，再将反应器内部剩余物质通过排净阀排出。1.2.2离心泵的自动控制系统离心泵的自动控制系统如图7-2所示。图7-2离心泵的自动控制系统本项目选用的泵均为离心泵，目前，离心泵流量调节的方式共有三种，分别为：出口流量调节法、叶轮转速调节法、旁路调节法；本项目采用旁路调节法对泵的出口流量进行控制。本设计在泵的出口处设置流量检测仪表，通过仪表数据反馈进行旁路上阀门的开口大小控制，用以控制泵的出口流量；并且在泵的进口处设置偏心异径管以及过滤器，以便于改善泵的汽蚀余量，在泵的出口设置同心异径管以增加其静压头；最后在泵的出口位置设置阻回阀，以防止液体回流对泵的工作造成不利影响。根据化工工业设置，本项目泵均为一使用一备用，两泵联合工作，具体如图7-2所示。1.2.3换热器的自动控制系统换热器的主要作用是用于工艺物流间的换热以及用于公用工程和工艺流股间的换热，本项目中，用于工艺物流间换热的换热器数量有两个，用于公用工程与工艺流股间换热的换热器数量有五个；故本章节将对用于公用工程与工艺流股间换热的换热器进行自控方案的讲解，其自控系统如图7-3所示。图7-3换热器的自动控制系统根据工艺流股所需要的温度目标，通过换热器对其进行冷却或加热，由图7-3可见：该换热器为加热型换热器，并在换热器出口物流温度采取单闭环控制，其所操纵变量为低温蒸汽流量，经加热后的工艺物流作为被检测对象的单闭环控制，在其工艺物流出口处设置温度远传控制仪表（TIC），当其检测到异常温度时，自动调节低压蒸汽流量，以实现自控；由于换热器并不涉及中高压，故在换热器上并未设置防空阀，尽在换热器上下两侧均设置排净阀。1.2.4塔设备的自动控制系统在本项目中，涉及到两个精馏塔，分别为乙酸精馏塔以及乙醇热泵精馏塔，两塔的控制方案大致相同，普通精馏塔的稳定操作，需要对塔内压力、回流缓冲罐液位、塔釜液位、塔内温度等变量进行十分严格的把控。以下以乙酸精馏塔T0201为例，对塔的控制方案进行详细的阐述。乙酸精馏塔T0201的控制系统具体如图7-4所示。图7-4乙酸精馏塔T0201的自动控制系统如图7-4所示，塔顶部设有排气阀，以及压力、温度显示仪表；塔顶的压力通过控制塔顶出口阀开度以实现塔顶气压稳定，其一般与塔顶冷凝器联控，通过调节冷凝器的冷却剂进口量来实现；塔顶的温度控制主要是调节回流液流量来实现塔顶温度稳定。塔釜设置有温度仪表、物位仪表；塔釜的温度控制主要是通过调节塔釜再沸器的加热量，即调节热公用工程流量来实现塔釜温度稳定；塔釜液位控制主要是与塔釜出口管道联控，通过调节塔釜出口管道上的阀门开度来实现塔釜液位稳定。精馏塔馏出管