間歇聚合生產(chǎn)過程安全控制教程

1間歇聚合生產(chǎn)過程

的平安與控制2國家平安監(jiān)管總局關(guān)于公布

首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄的通知

安監(jiān)總管三〔2021〕116號(hào)為貫徹落實(shí)?國務(wù)院安委會(huì)辦公室關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品平安生產(chǎn)工作的指導(dǎo)意見?〔安委辦〔2021〕26號(hào),以下簡稱?指導(dǎo)意見?〕有關(guān)要求，提高化工生產(chǎn)裝置和危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存設(shè)施本質(zhì)平安水平，指導(dǎo)各地對(duì)涉及危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置進(jìn)行自動(dòng)化改造，國家平安監(jiān)管總局組織編制了?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄?和?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝平安控制要求、重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)及推薦的控制方案?，現(xiàn)予公布.3有關(guān)事項(xiàng)通知如下一、化工企業(yè)要按照?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄?、?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝平安控制要求、重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)及推薦的控制方案?要求，對(duì)照本企業(yè)采用的危險(xiǎn)化工工藝及其特點(diǎn)，確定重點(diǎn)監(jiān)控的工藝參數(shù)，裝備和完善自動(dòng)控制系統(tǒng)，大型和高度危險(xiǎn)化工裝置要按照推薦的控制方案裝備緊急停車系統(tǒng)。今后，采用危險(xiǎn)化工工藝的新建生產(chǎn)裝置原那么上要由甲級(jí)資質(zhì)化工設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。4有關(guān)事項(xiàng)通知如下二、各地平安監(jiān)管部門要根據(jù)?指導(dǎo)意見?的要求，對(duì)本轄區(qū)化工企業(yè)采用危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置自動(dòng)化改造工作，要制定方案、落實(shí)措施、加快推進(jìn)，力爭在2021年底前完成所有采用危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置自動(dòng)化改造工作，促進(jìn)化工企業(yè)平安生產(chǎn)條件的進(jìn)一步改善。5有關(guān)事項(xiàng)通知如下三、在涉及危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置自動(dòng)化改造過程中，各有關(guān)單位如果發(fā)現(xiàn)?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄?和?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝平安控制要求、重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)及推薦的控制方案?存在問題，請(qǐng)認(rèn)真研究提出處理意見，并及時(shí)反響國家平安監(jiān)管總局〔平安監(jiān)督管理三司〕。各地平安監(jiān)管部門也可根據(jù)當(dāng)?shù)鼗ぎa(chǎn)業(yè)和平安生產(chǎn)的特點(diǎn)，補(bǔ)充和確定本轄區(qū)重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄。6有關(guān)事項(xiàng)通知如下四、請(qǐng)各省級(jí)平安監(jiān)管局將本通知轉(zhuǎn)發(fā)給轄區(qū)內(nèi)〔或者所屬〕的化工企業(yè)，并抄送從事化工建設(shè)工程設(shè)計(jì)的單位，以及有關(guān)具有乙級(jí)資質(zhì)的平安評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)。國家平安生產(chǎn)監(jiān)督管理總局二○○九年六月十二日7國家平安監(jiān)管總局公布的

首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄重點(diǎn)講解8〔1〕采用繼電器搭建或?qū)Ｓ脙x表在60~70年采用電動(dòng)單元組合儀表老裝置中，使用較為普遍。一般另設(shè)置報(bào)警輔助操作臺(tái)，由重要的工藝參數(shù)指示記錄儀和信號(hào)閃光報(bào)警器、手動(dòng)停車及復(fù)位、投運(yùn)按鈕等局部組成。而對(duì)于大型機(jī)組等設(shè)備運(yùn)行狀況和保護(hù)，也引入主控制室顯示和報(bào)警，停車保護(hù)那么一般采用設(shè)備自帶的專用儀表系統(tǒng)來完成。9光字牌巡迥報(bào)警器閃光報(bào)警器繼電器型10〔2〕平安聯(lián)鎖保護(hù)直接在DCS中實(shí)現(xiàn)在中小型裝置上應(yīng)用較多，一方面此類裝置對(duì)平安等級(jí)要求相對(duì)不高，沒有明確的平安等級(jí)(SIL)要求，另一方面根據(jù)用戶對(duì)平安的認(rèn)識(shí)程度、管理、投資狀況等各方面因素綜合考慮，可將平安控制系統(tǒng)與DCS融合，由DCS來實(shí)現(xiàn)平安控制系統(tǒng)的平安聯(lián)鎖功能，能夠到達(dá)一定的保護(hù)作用。可節(jié)省本錢、空間和安裝費(fèi)用，縮減操作和維護(hù)人員。11〔3〕采用單獨(dú)的PLC或可編程電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).對(duì)于時(shí)間響應(yīng)要求較高的平安聯(lián)鎖保護(hù)，有些廠家采用單獨(dú)的PLC系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)平安聯(lián)鎖保護(hù)功能。也有使用DCS中單獨(dú)控制站的情況，來實(shí)現(xiàn)平安聯(lián)鎖保護(hù)。12〔4〕采用經(jīng)專業(yè)平安機(jī)構(gòu)認(rèn)證的緊急停車系統(tǒng)〔ESD〕13ESD的主流結(jié)構(gòu)這種產(chǎn)品符合IEC61508標(biāo)準(zhǔn)并到達(dá)或獲得TüV等級(jí)認(rèn)證，主要有以下三種主流結(jié)構(gòu)：1002D結(jié)構(gòu)(2取1帶診斷)；2003D結(jié)構(gòu)(3取2帶診斷)；2004D結(jié)構(gòu)(4取2帶診斷)；對(duì)于這三種不同的結(jié)構(gòu)，平安系統(tǒng)的性能是不同的。對(duì)于第一種1002D的結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)CPU被診斷出故障時(shí)，該CPU被切除，另一個(gè)CPU繼續(xù)工作。對(duì)于第二種結(jié)構(gòu)，其CPU和I/O卡件采用三重化冗余故障容錯(cuò)設(shè)計(jì)，是基于高度穩(wěn)定的硬件根底上的，三個(gè)通道設(shè)計(jì)在一塊卡件上實(shí)現(xiàn)三重化表決的。對(duì)于第三種結(jié)構(gòu)，四個(gè)CPU分成兩對(duì)，既同時(shí)工作又相互獨(dú)立。當(dāng)其中一個(gè)CPU被診斷出故障時(shí)，那么該對(duì)CPU被切除，所剩一對(duì)CPU繼續(xù)以1002D的模式工作。這對(duì)獨(dú)立工作的CPU仍滿足平安等級(jí)3級(jí)的要求。只有當(dāng)這對(duì)CPU其中再有一個(gè)故障時(shí)，系統(tǒng)才考慮停車。同時(shí)此結(jié)構(gòu)對(duì)于故障修復(fù)時(shí)間沒有限制。14ESD系統(tǒng)主要廠家目前德國HIMA公司、美國Triconex公司的系統(tǒng)在國內(nèi)占有較大的市場(chǎng)份額，是主流ESD系統(tǒng)廠家代表，美國GE、美國Honeywell公司的產(chǎn)品那么在化工、石化行業(yè)有著較為廣泛、成功的應(yīng)用業(yè)績，德國Siemens等其它廠家的產(chǎn)品也有使用。15平安控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選用原那么

化工生產(chǎn)裝置中平安控制系統(tǒng)的設(shè)置,必須根據(jù)化工生產(chǎn)的特殊性,從平安性、可靠性及可應(yīng)用性等方面進(jìn)行綜合考慮。同時(shí)，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性,堅(jiān)持“平安、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用〞的原那么來選擇平安控制系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)裝置的危險(xiǎn)等級(jí)和生產(chǎn)特點(diǎn)，與生產(chǎn)過程自動(dòng)化系〔ProcessControlSystem,PCS〕配合設(shè)置。選用的原那么如下：個(gè)人建議僅供參考16〔1〕適合于在DCS中

或單獨(dú)PLC中實(shí)現(xiàn)17〔2〕適合使用冗余PLC

和"小型專業(yè)ESD系統(tǒng)"18〔3〕適合于專業(yè)ESD系統(tǒng)19可供選用的ESD系統(tǒng)GE公司的SafeNet系統(tǒng)、GEFaunc90－70GMR系統(tǒng)、HIMA公司的H41q和H51q系統(tǒng)、西門子S7-400H(F)系統(tǒng)、Triconex公司的TRICON系統(tǒng)、Honeywell公司的FSC系統(tǒng)等20主流專業(yè)ESD系統(tǒng)，見下表。

21化工過程自動(dòng)化平安控制系統(tǒng)有關(guān)控制單元名詞注釋

1.可編程邏輯控制器〔ProgramableLogicController，簡稱PLC〕，用于順序控制的專用計(jì)算機(jī)。通過控制器上的編程板或主計(jì)算機(jī)，通常利用布爾邏輯或繼電器梯形圖編程語言來改變其順序控制邏輯。PLC主要應(yīng)用于順序控制、批量控制等開關(guān)量較多的生產(chǎn)過程控制場(chǎng)合，例如生產(chǎn)線自動(dòng)化。PLC的代表性廠家如：美國莫迪康〔MODICON〕的QUANTUM系列、德國西門子〔SIEMENS〕的SIMATIC系列、日本歐姆龍〔ORMOM〕的SYSMAC系列等。22控制單元名詞注釋

2.分散型控制系統(tǒng)〔DistributedControlSystem，簡稱DCS〕，一種控制功能分散、操作顯示集中，采用分級(jí)結(jié)構(gòu)的智能網(wǎng)絡(luò)。其目的在于控制或控制管理一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程或工廠。DCS主要應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)等模擬量較多、調(diào)節(jié)回路較多的生產(chǎn)過程控制場(chǎng)合，例如煉油過程自動(dòng)化。DCS的代表性廠家如：美國霍尼韋爾〔HONEYWELL〕的TDC系列、日本橫河〔YOKOGAWA〕的CENTUM系列、我國浙江中控〔SUPCON〕的ECS系列等。23控制單元名詞注釋

3.緊急停車系統(tǒng)〔EmergencyShutdownSystem，簡稱ESD〕，狹義意義上，即指SIS中的邏輯運(yùn)算器及相應(yīng)軟件。ESD宜采用權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的可編程電子系統(tǒng)〔ProgrammableElectronicSystem，PES〕。ESD的代表性廠家如：德國黑馬〔HIMA〕的H41q/H51q系列、美國〔Triconex〕的TRICON系列、美國通用電氣〔GE〕的GMR系列等24控制單元名詞注釋

4.平安儀表系統(tǒng)〔SafetyInstrumentSystem，簡稱SIS〕,用儀表實(shí)現(xiàn)平安功能的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括傳感器、邏輯運(yùn)算器、最終執(zhí)行元件及相應(yīng)軟件等。SIS為生產(chǎn)裝置提供獨(dú)立于人工操作的平安保護(hù)措施。當(dāng)預(yù)定條件滿足〔如：過程變量越限、機(jī)械設(shè)備故障、系統(tǒng)本身故障或能源中斷等〕時(shí)，SIS能自動(dòng)〔必要時(shí)可手動(dòng)〕地完成預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作，使操作人員、工藝裝置及環(huán)保轉(zhuǎn)入平安狀態(tài)。SIS一般要求各元件通過平安性診斷測(cè)試〔DiagnosticallyTestedforSafety,DTS〕，取得平安證書。SIS主要應(yīng)用于事故發(fā)生可能性交大、且事故產(chǎn)生后果嚴(yán)重的生產(chǎn)場(chǎng)合。25目前企業(yè)使用SIS系統(tǒng)時(shí)

存在主要問題之一由于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61508/61511、國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21109.1-2007出臺(tái)較晚,目前國內(nèi)只有SHB-206-1999?石油化工緊急停車及平安聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)那么?,用于設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行.因此在選用SIS時(shí)往往只注意了控制器到達(dá)AK5、AK6或到達(dá)SIL3標(biāo)淮.而沒有提供一個(gè)SIS系統(tǒng)整體設(shè)計(jì),包括輸入輸出局部的解決方案.用戶使用到達(dá)SIL3等級(jí)的邏輯解算器,而對(duì)于傳感器和終端設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)如何設(shè)置缺乏考慮.是無法保證整體SIS系統(tǒng)成為一個(gè)SIL3系統(tǒng).SIL裝置=SIL傳感器+SIL邏輯解算器+SIL執(zhí)行機(jī)構(gòu)整個(gè)SIS系統(tǒng)的平安完整性水平SIL,是由其構(gòu)成的三個(gè)單元中最低的SIL等級(jí)所決定.這是石化企業(yè)生產(chǎn)裝置中使用SIS系統(tǒng)時(shí),必需關(guān)切的問題.關(guān)鍵是工藝報(bào)警聯(lián)鎖停車方案的合理性.好的軟件比好的硬件有時(shí)顯得更為重要..(+軟件)26首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝平安控制要求14、聚合工藝反響類型放熱反響重點(diǎn)監(jiān)控單元聚合反響釜、粉體聚合物料倉工藝簡介聚合是一種或幾種小分子化合物變成大分子化合物〔也稱高分子化合物或聚合物，通常分子量為1×104—1×107〕的反響，涉及聚合反響的工藝過程為聚合工藝。聚合工藝的種類很多，按聚合方法可分為本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。27聚合工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)〔1〕聚合原料具有自聚和燃爆危險(xiǎn)性；〔2〕如果反響過程中熱量不能及時(shí)移出，隨物料溫度上升，發(fā)生裂解和暴聚，所產(chǎn)生的熱量使裂解和暴聚過程進(jìn)一步加劇，進(jìn)而引發(fā)反響器爆炸；〔3〕局部聚合助劑危險(xiǎn)性較大。28聚合工藝典型工藝〔1〕聚烯烴生產(chǎn)聚乙烯生產(chǎn)；聚丙烯生產(chǎn)；聚苯乙烯生產(chǎn)等?！?〕聚氯乙烯生產(chǎn)〔3〕合成纖維生產(chǎn)滌綸生產(chǎn)；錦綸生產(chǎn)；維綸生產(chǎn)；腈綸生產(chǎn)；尼龍生產(chǎn)等。〔4〕橡膠生產(chǎn)；丁苯橡膠生產(chǎn)；順丁橡膠生產(chǎn)；丁腈橡膠生產(chǎn)等?！?〕乳液生產(chǎn)醋酸乙烯乳液生產(chǎn)；丙烯酸乳液生產(chǎn)等。〔6〕涂料粘合劑生產(chǎn)醇酸油漆生產(chǎn)；聚酯涂料生產(chǎn)；環(huán)氧涂料粘合劑生產(chǎn)；丙烯酸涂料粘合劑生產(chǎn)等?！?〕氟化物聚合四氟乙烯懸浮法、分散法生產(chǎn)聚四氟乙烯；四氟乙烯〔TFE〕和偏氟乙烯(VDF)聚合生產(chǎn)氟橡膠和偏氟乙烯-全氟丙烯共聚彈性體〔俗稱26型氟橡膠或氟橡膠-26〕等。29聚合工藝重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)聚合反響釜內(nèi)溫度、壓力，聚合反響釜內(nèi)攪拌速率；引發(fā)劑流量；冷卻水流量；料倉靜電、可燃?xì)怏w監(jiān)控等。儀表選型與安裝30聚合工藝平安控制的根本要求反響釜溫度和壓力的報(bào)警和聯(lián)鎖；緊急冷卻系統(tǒng)；緊急迫斷系統(tǒng)；緊急參加反響終止劑系統(tǒng)；攪拌的穩(wěn)定控制和聯(lián)鎖系統(tǒng)；料倉靜電消除、可燃?xì)怏w置換系統(tǒng)，可燃和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置；高壓聚合反響釜設(shè)有防爆墻和泄爆面等。合理的組態(tài)31聚合工藝宜采用的控制方式將聚合反響釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌電流、聚合單體流量、引發(fā)劑參加量、聚合反響釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系，在聚合反響釜處設(shè)立緊急停車系統(tǒng)。當(dāng)反響超溫、攪拌失效或冷卻失效時(shí)，能及時(shí)參加聚合反響終止劑。平安泄放系統(tǒng)。其它工藝的平安控制要求請(qǐng)?jiān)斠?首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝平安控制要求、重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)及推薦的控制方案?如何實(shí)施32原料精制助劑配制聚合反響后處理包裝入庫典型間歇聚合生產(chǎn)過程(SBS;S-SBR;MPS為例進(jìn)行說明)33控制任務(wù)間歇生產(chǎn)過程的聚合程序控制與平安連續(xù)生產(chǎn)過程的溶劑回收精制控制間歇生產(chǎn)聚合工藝+批量程序控制(以工藝參數(shù)為主,時(shí)間參數(shù)為輔,與反響控制融合為一體)縮短每釜之間等閑時(shí)間到達(dá)連續(xù)的生產(chǎn)效率3435自動(dòng)化平安聯(lián)鎖必需十清楚確生產(chǎn)工藝對(duì)平安操作的要求36間歇生產(chǎn)過程的控制變遷70~80年代DDZⅢ單元組合儀表+繼電器報(bào)警系統(tǒng)80年代單位路可編程調(diào)節(jié)器+閃光信號(hào)報(bào)警器90年代PLC+報(bào)警輔助操作臺(tái)90~00DCS+報(bào)警輔助操作臺(tái)00~DCS間歇生產(chǎn)過程的聚合程序控制連續(xù)生產(chǎn)過程的溶劑回收精制控制任務(wù)2021~DCS與SIS集成?37報(bào)警輔助操作臺(tái)儀表測(cè)量控制數(shù)量回路類型回路參數(shù)1#控制站（溶劑精制回收）2#控制站（助劑配置加入）3#控制站（聚合）4#控制站（后處理）小計(jì)PID單回路調(diào)節(jié)3716235109ALRM指示報(bào)警7916312779448MAN手操器65881736206ON-OFF二位控制01203BCMA批量控制（模擬量）224210BCMP批量控制（脈沖量）1011214RF比例運(yùn)算10315ESUMA流量累計(jì)（模擬量）2342534ESUMP流量累計(jì)（脈沖量）123612科學(xué)運(yùn)算軟測(cè)量(平均溫度,溫度粘度等變化率46521513126小計(jì)（個(gè)）234327207199967合計(jì)（個(gè)）96739助劑控制站聯(lián)鎖控制防止設(shè)備溢出或抽空40助劑控制站聯(lián)鎖控制在線含水量監(jiān)測(cè)聯(lián)鎖41助劑控制站聯(lián)鎖控制機(jī)泵聯(lián)鎖42助劑控制站聯(lián)鎖控制43助劑控制站聯(lián)鎖控制44合成控制站聯(lián)鎖控制1V3701a全開冷水，停進(jìn)料2V3701ABC緊急停止3V3701a緊急放空4V3701b全開冷水，停止進(jìn)料5V3701b緊急放空6v3701C全開冷水，停止進(jìn)料7V3701c緊急放空8V3404緊急補(bǔ)N2準(zhǔn)備終止劑93#站R3901/2緊急終止用——放在2＃站壓力設(shè)備平安保護(hù)45后處理及公用工程控制站聯(lián)鎖控制1R3901液位高高停止一切進(jìn)料，底閥未關(guān)或開停止進(jìn)料2R3902液位高高停止一切進(jìn)料，底閥未關(guān)或開停止進(jìn)料3R3901緊急終止4R3901緊急放料5R3901緊急通內(nèi)冷6R3902緊急終止1V4101abc壓力聯(lián)鎖2P4201A/B聯(lián)鎖3V4102液位聯(lián)鎖4V4103液位聯(lián)鎖聚合反響平安保護(hù)項(xiàng)目巴凌合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠呈馳合成膠廠DCS系統(tǒng)日本富士MICREXPⅡ日本富士MICREXPⅢ美國TDC3000日本富士MICREXPⅢ擴(kuò)容TDC3000擴(kuò)容日本橫CS3000浙江中控GCS200生產(chǎn)能力1萬噸/年SBS1萬噸/年SBS1萬噸/年S-SBR3萬噸/年SBS3萬噸/年S-SBR1萬噸/年MPS聚合釜43M3×143M3×153M3×143+53M343M3

×250M3

×1建設(shè)時(shí)間1986年1992年1994年1997年1998年2004年操作站3臺(tái)3臺(tái)3臺(tái)4臺(tái)3臺(tái)5臺(tái)控制站3臺(tái)+1臺(tái)高速程控2臺(tái)1臺(tái)2臺(tái)1臺(tái)4臺(tái)調(diào)節(jié)回路49個(gè)212個(gè)147個(gè)210個(gè)168個(gè)394個(gè)鋰系間歇聚合控制一覽表更換日本富士MICREXPⅢ擴(kuò)容項(xiàng)目巴凌合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠燕化合成膠廠茂名呈馳化工機(jī)泵控制26臺(tái)37臺(tái)43臺(tái)45臺(tái)117臺(tái)110臺(tái)自控開關(guān)伐35個(gè)77個(gè)42個(gè)89個(gè)79個(gè)278個(gè)編程工具SPAC語言時(shí)間程序表CL控制語言時(shí)間程序表CL控制語言時(shí)間程序表SFC順序功能控制圖控制程序48個(gè)54個(gè)26個(gè)62個(gè)30個(gè)83個(gè)程序啟運(yùn)方式一個(gè)程序主程序調(diào)用子程序主程序調(diào)用或獨(dú)立運(yùn)行子程序主程序調(diào)用或獨(dú)立運(yùn)行子程序主程序調(diào)用或獨(dú)立運(yùn)行子程序主程序調(diào)用或獨(dú)立運(yùn)行子程序助劑加入流量PID輸出限幅PID輸出限幅間歇PID輸出限幅間歇PID程序聯(lián)鎖間歇PID程序聯(lián)鎖間歇PID程序聯(lián)鎖更換日本富士MICREXPⅢ擴(kuò)容48光纖通訊遠(yuǎn)程連接茂名呈馳化工DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)49連續(xù)生產(chǎn)過程一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)規(guī)模效益。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，一般都能獲得比較豐厚的初始投資回報(bào)。間歇生產(chǎn)過程最大的優(yōu)點(diǎn)是柔性好，能生產(chǎn)多種產(chǎn)品，進(jìn)行多種生產(chǎn)操作。使工廠生產(chǎn)新產(chǎn)品不用添置新設(shè)備，生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品不需要修備，工廠只要增加少量就能適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。連續(xù)和間歇生產(chǎn)過程在連續(xù)生產(chǎn)過程中，原料經(jīng)由不同的專用設(shè)備加工轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。每個(gè)設(shè)備都是運(yùn)行在穩(wěn)定的工作狀態(tài)下完成一項(xiàng)規(guī)定的生產(chǎn)操作。一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)過程輸出的產(chǎn)品是連續(xù)的產(chǎn)品流。間歇生產(chǎn)過程，又稱批量生產(chǎn)過程，間歇生產(chǎn)過程由一個(gè)或多個(gè)按一定順序執(zhí)行的操作步〔或操作階段〕組成，完成這個(gè)操作步順序就生產(chǎn)出一定量的最終產(chǎn)品。如果需要生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，那么必須重復(fù)執(zhí)行這個(gè)操作步順序。以順序的操作步進(jìn)行批量產(chǎn)品生產(chǎn)稱為間歇生產(chǎn)過程。50間歇生產(chǎn)過程有一個(gè)確定的操作順序，例如加料、反響、排料。這些操作及其執(zhí)行的順序由產(chǎn)品的配方規(guī)定，隨生產(chǎn)的產(chǎn)品而變。所以要求間歇控制系統(tǒng)具有的一項(xiàng)根本控制功能是驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)過程一步一步的順序執(zhí)行不同的生產(chǎn)操作。前一步操作結(jié)束向后續(xù)操作進(jìn)展由轉(zhuǎn)移條件決定。工業(yè)上稱這種控制模式為順序控制。步轉(zhuǎn)移條件僅僅取決于時(shí)間〔例如停留時(shí)間，反響時(shí)間等〕，稱為時(shí)間驅(qū)動(dòng)順序控制。步轉(zhuǎn)移條件由被控對(duì)象的狀態(tài)或發(fā)生的事件決定，稱為事件驅(qū)動(dòng)順序控制。實(shí)際應(yīng)用的順序控制常常是這二種形式的組合。連續(xù)生產(chǎn)過程的控制，一般采用一個(gè)保持一組給定的穩(wěn)態(tài)操作條件和生產(chǎn)過程物料平衡的控制系統(tǒng)來滿足上述各項(xiàng)要求。連續(xù)控制系統(tǒng)通過反響控制和前饋控制，將關(guān)鍵的被控變量維持在給定值上。順序控制51程序間歇控制最常見的一種間歇控制系統(tǒng)，它的控制功能除了包含順序間歇控制的全部功能外，又增加了模擬量的調(diào)節(jié)控制功能。在間歇生產(chǎn)中也要用連續(xù)調(diào)節(jié)回路來控制溫度、壓力等工藝參數(shù)，但是它們的工作方式與連續(xù)控制生產(chǎn)過程不同。常與程序控制融為一體.在間歇生產(chǎn)過程中，操作工人的干預(yù)是正常操作順序的一局部，在生產(chǎn)中起十分重要的作用。一個(gè)關(guān)鍵的操作常常是由操作工人操縱控制系統(tǒng)啟動(dòng)的，而不是控制系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā).間歇生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)控制間歇生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)控制使工廠獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。①增加了產(chǎn)量，計(jì)算機(jī)控制縮短了每批產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，并提高了設(shè)備的利用率。②提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，計(jì)算機(jī)控制使每批產(chǎn)品質(zhì)量均勻一致。③降低了生產(chǎn)本錢，提高了原料、能源和設(shè)備利用率，減少了廢品率。④在確保間歇生產(chǎn)過程操作重復(fù)的同時(shí)具有更好的操作柔性。⑤使生產(chǎn)更平安。⑥通過嚴(yán)格控制和改進(jìn)操作，減少了對(duì)環(huán)境的污染。間歇生產(chǎn)過程的控制簡稱為間歇控制

52(北京燕山石化公司)53不連續(xù)性間歇生產(chǎn)過程的不連續(xù)性不僅表現(xiàn)在物料是斷續(xù)的，單元操作是順序進(jìn)行的，其設(shè)備的運(yùn)行也是間斷的在間歇生產(chǎn)過程中，設(shè)備在二批產(chǎn)品生產(chǎn)之間總有一段閑置時(shí)間?！龇欠€(wěn)態(tài)■不確定性■共享資源處理■配方管理54原料和助劑貯缶

充氮/排氣壓力保護(hù)控制為防止原料和助劑與空氣接觸而被氧化,工藝采用微壓純氮保護(hù),希量盡量減少純氮消耗;又因原料和助劑具有揮發(fā)性,或原料自聚。使貯缶內(nèi)壓力增加,工藝要根據(jù)貯缶間歇補(bǔ)料和參加時(shí)壓力波動(dòng)和貯缶設(shè)備耐壓,盡量維持一定壓力,為減少排氣損耗,允許在較大范圍內(nèi)波動(dòng),只在超壓時(shí)要及時(shí)排氣降壓。常規(guī)PID分程控制很難滿足此要求。現(xiàn)利用ALMA指示報(bào)警回路和MAN手操器回路組成貯缶充氮/排氣壓力保護(hù)控制,ALMA指示報(bào)警回路:貯缶壓力選用寬量程壓力變送器,測(cè)量值PV在上限PH和下限PL的范圍內(nèi)充氮伐和排氣伐全閉;在量程下限～PL之間充氮伐由全開到全閉;在PH～滿量程之間排氣伐由全閉到全開。MAN手操器回路組:MAN手操器內(nèi)藏壓力測(cè)量值PV～輸出MV(充氮調(diào)節(jié)伐開度)曲線,或壓力測(cè)量值PV～輸出MV(排氣調(diào)節(jié)伐開度)曲線,在自動(dòng)方式A時(shí)MAN手操器按內(nèi)藏壓力測(cè)量值PV～輸出MV曲線輸出,手動(dòng)方式M時(shí)可人工直接操作充氮調(diào)節(jié)伐或排氣調(diào)節(jié)伐開度.,平安與節(jié)約氮?dú)?5連續(xù)生產(chǎn)過程(有時(shí)作前饋控制)連續(xù)生產(chǎn)過程56.迅速到達(dá)設(shè)定的溫度前饋反饋間歇生產(chǎn)過程冷凝水自控切斷伐能使迅速將預(yù)熱器內(nèi)低溫冷凝水排空,立即投入熱交換.蒸汽自控切斷伐防止因蒸汽調(diào)節(jié)伐內(nèi)漏,使預(yù)熱器內(nèi)殘留的溶劑超溫汽化571〕流量計(jì)量批量控制,(主要原料苯乙烯,丁二烯)在間歇生產(chǎn)過程中為提高流量計(jì)精度，流量計(jì)應(yīng)采用容積式或流量響應(yīng)快的質(zhì)量流量計(jì)，安裝地點(diǎn)選擇除考慮流量計(jì)本身直管段要求外，還應(yīng)注意安裝在充滿物料的管段內(nèi)，流量計(jì)后應(yīng)增加壓力指示回路和手動(dòng)伐來保證流量計(jì)后壓力高于物料汽化壓力,防止物料汽化保證加料計(jì)量精度。單純流量批量控制由帶溫度補(bǔ)償〔T〕流量批量控制〔FQS〕模塊和二位自控閥〔KV〕組成。當(dāng)物料管道直徑較大時(shí)，為提高流量累積量控制精度，也可采用兩段開閉式自控閥.流量批量控制計(jì)量方式一般采用容積式流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)或計(jì)量缶和法蘭式液位計(jì)，也有用稱重計(jì)量方法等。,KV二位自控閥58由帶溫度補(bǔ)償〔T〕流量PID調(diào)節(jié)〔FC〕模塊，流量批量控制〔FQS〕模塊,調(diào)節(jié)伐(FV)和二位自控閥〔KV〕組成。由程序控制.2〕恒定流量批量控制FV調(diào)節(jié)伐KV二位自控閥溫度流量59在加料程序控制下完成:①程序發(fā)出開始命令:使PID調(diào)節(jié)FC模塊處于手動(dòng)輸出，調(diào)節(jié)伐FV位于“開始預(yù)定開度〞位置上，二位自控閥KV全開，目的盡快到達(dá)加料流量設(shè)定值.②流量批量控制FQS啟動(dòng).③當(dāng)流量測(cè)量值與設(shè)定值偏差小于規(guī)定值時(shí)，程序使PID調(diào)節(jié)，由手動(dòng)方式無擾動(dòng)切換到自動(dòng)方式，進(jìn)行PID恒流量調(diào)節(jié).④直到流量累積值到達(dá)預(yù)定值時(shí)，程序又將PID調(diào)節(jié)切換到手動(dòng)方式，使調(diào)節(jié)伐FV位于“結(jié)束預(yù)定開度〞。進(jìn)行小流量加料,以保證加料累積值的正確,防止超量.⑤待累積值到達(dá)設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)閥FV和自控閥KV同時(shí)全閉,加料程結(jié)束。為防止計(jì)量累積失效,發(fā)生加料超量,程序內(nèi)設(shè)有定時(shí)計(jì)時(shí)器,當(dāng)加料超過規(guī)定時(shí)間,程序自動(dòng)停止加料,并顯示"加料超時(shí)信息"完成一次恒定流量批量控制過程說明60恒流量批量控制調(diào)節(jié)伐FV和二位自控伐KV開度變化狀況調(diào)節(jié)伐FV開度變化二位自控伐KV開度變化(不同開度)手動(dòng)輸出手動(dòng)輸出PID自動(dòng)調(diào)節(jié)流量手動(dòng)輸出手動(dòng)輸出PID自動(dòng)調(diào)節(jié)全開全閉61在間歇生產(chǎn)過程中流量計(jì)常有按每種原料或按設(shè)備設(shè)置的兩種方法考慮今后擴(kuò)產(chǎn)增加設(shè)備，是按每種原料或助劑分別設(shè)置流量計(jì),由程序控制設(shè)備的進(jìn)料自控閥。62液位計(jì)量批量控制間歇生產(chǎn)過程中參加量小,時(shí)間短,瞬時(shí)流量大的特點(diǎn),其批量控制系統(tǒng)是由瓶狀計(jì)量缶,雙法蘭式液位計(jì)和自控伐等組成,通過計(jì)量缶補(bǔ)料和參加程序?qū)崿F(xiàn)批量控制。(活化劑(CP)、調(diào)節(jié)劑(AT)、引發(fā)劑(CA)等)LA:液位指示報(bào)警回路,H:設(shè)定值,由牌號(hào)配方管記系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定,步也可在單元操作畫面上人工設(shè)定SEQ計(jì)量缶補(bǔ)料和參加程序計(jì)量缶補(bǔ)料或參加程序運(yùn)行后,首先自動(dòng)檢查工藝條件,未通過時(shí)會(huì)發(fā)出"未準(zhǔn)備好"信息。計(jì)量缶液位LA。PV>H時(shí)發(fā)出"退料中",LA。PV<L時(shí)發(fā)出"補(bǔ)料中",L<LA。PV<H時(shí)發(fā)出"參加中"。,,LA。PV<LL時(shí)發(fā)出"參加完"。退料自控伐,補(bǔ)料自控伐和參加自控伐全由程序控制。程序結(jié)束時(shí)全閉,信息消失。為精確控制液位有時(shí)采用二段式開閉自控伐。MPS裝置為控制助劑的補(bǔ)料和參加速度和時(shí)間,要求自控伐具有預(yù)定開度,當(dāng)接近設(shè)定值時(shí)改為小開度,和故采用MAN手操器和氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐的方案。如圖所示。圖MAN手操器和氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐開度手動(dòng)方式M時(shí)可人工直接輸出MV值,操作氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐的開度,在自動(dòng)方式A時(shí)MAN手操器按程序控制命令傳送數(shù)據(jù)方式輸出MV值,決定氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐的開度,氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐的預(yù)定開度和小開度可以按工藝要求在0～100%內(nèi)任意設(shè)定.投資比二段式開閉自控伐省,維護(hù)量小,但一定要用軟密封零泄漏的氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐。各計(jì)量缶采用雙法蘭差壓液位變送器的測(cè)量精常受助劑配置濃度變化引起比重變化的影響,使用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)校正.為此對(duì)引發(fā)劑(CA)計(jì)量缶玻璃液位計(jì)外設(shè)TV電視探頭.對(duì)重要設(shè)備增加超聲波液位計(jì)或固定高度安裝音義液位信號(hào)計(jì),對(duì)差壓式液位計(jì)測(cè)量值進(jìn)行監(jiān)視,現(xiàn)利用液位儀表指示報(bào)警回路的輸入處理功能進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警.63建立邏輯報(bào)警聯(lián)鎖控制進(jìn)行壓力下限~泵運(yùn)行邏輯報(bào)警壓力上限定機(jī)泵保護(hù)聯(lián)鎖控制液位上限停止自動(dòng)補(bǔ)料聯(lián)鎖控制溶劑超溫保護(hù)聯(lián)鎖控制聚合釜壓力上限、溫度上限或液位上限~停止加料、或聚合釜放空、或緊急排料聯(lián)鎖控制等聯(lián)鎖動(dòng)作和聯(lián)鎖設(shè)置聯(lián)鎖/解除的操作記錄在歷史操作記錄中都可查到。64聯(lián)鎖控制功能畫面圖列顯示

有聯(lián)鎖信號(hào)

無聯(lián)鎖信號(hào)聯(lián)鎖投入無聯(lián)鎖信號(hào)無聯(lián)鎖動(dòng)作發(fā)生聯(lián)鎖投入有聯(lián)鎖信號(hào)有聯(lián)鎖動(dòng)作發(fā)生聯(lián)鎖投入運(yùn)行聯(lián)鎖解除65在線分析儀的應(yīng)用

溶劑,苯乙烯,丁二烯加料過程中采用電容式氧化鋁探頭,進(jìn)行含水量在線水監(jiān)測(cè).當(dāng)含水量超過上限5~20PPM時(shí)平安聯(lián)鎖控制,三通自控伐由直通切換到側(cè)通,進(jìn)入事故缶進(jìn)行脫水回收處理.聚合反響膠液黏度采用振動(dòng)式在線粘度測(cè)量,監(jiān)測(cè)聚合反響粘度變化過程,藉以觀察聚合反進(jìn)行程度.當(dāng)粘度趨而穩(wěn)定后,判斷聚合反響終點(diǎn)條件之一.在線過程分析儀的選型和探頭安裝位置及其重要原料在預(yù)熱等過程中,因設(shè)備滲水等原因,使含水量過高,直接影響聚合反響的質(zhì)量與平安!66在線分析〔on-lineanalysis〕

在生產(chǎn)過程中直接對(duì)被控制的產(chǎn)品的特性量值進(jìn)行檢測(cè)的分析方法。又稱過程分析化學(xué)。在線分析分為4種：①間歇式在線分析。在工藝主流程中引出一個(gè)支線，通過自動(dòng)取樣系統(tǒng)，定時(shí)將局部樣品送入測(cè)量系統(tǒng)，直接進(jìn)行檢測(cè)。所用儀器有過程氣相色譜儀、過程液相色譜儀、流動(dòng)注射分析儀等。②連續(xù)式在線分析。讓樣品經(jīng)過取樣專用支線連續(xù)通過測(cè)量系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。所用儀器大局部是光學(xué)式分析儀器，如傅里葉變換紅外光譜儀、光電二極管陣列紫外可見分光光度計(jì)等。③直接在線分析。將化學(xué)傳感器直接安裝在主流程中實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。所用儀器有光導(dǎo)纖維化學(xué)傳感器、傳感器陣列、超微型光度計(jì)等。④非接觸在線分析。探測(cè)器不與樣品接觸，而是靠敏感元件把被測(cè)介質(zhì)的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。非接觸在線分析是一種理想的分析形式，特別適用于遠(yuǎn)距離連續(xù)監(jiān)測(cè)。用于非接觸在線分析的儀器有紅外發(fā)射光譜、X射線光譜分析、超聲波分析等。離線分析在時(shí)間上有滯后性，得到的是歷史性分析數(shù)據(jù)，而在線分析得到的是實(shí)時(shí)的分析數(shù)據(jù)，能真實(shí)地反映生產(chǎn)過程的變化，通過反響線路，可立即用于生產(chǎn)過程的控制和最優(yōu)化。離線分析通常只是用于產(chǎn)品〔包括中間產(chǎn)品〕質(zhì)量的檢驗(yàn)，而在線分析可以進(jìn)行全程質(zhì)量控制，保證整個(gè)生產(chǎn)過程最優(yōu)化。在線分析是今后生產(chǎn)過程控制分析的開展方向。67工業(yè)在線分析儀器氣體在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器液體在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器固體在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器水分在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器理化濃度分析儀器工業(yè)在線分析儀器水質(zhì)在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器環(huán)境在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器煙氣連續(xù)在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器污染源排放連續(xù)在線分析儀器工業(yè)在線分析儀器/在線分析儀表

68成分分析與生產(chǎn)過程的質(zhì)量與平安697071在線微量水分析儀DCS系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)三通電動(dòng)伐在線微量水分析聯(lián)鎖控制72進(jìn)料中/補(bǔ)熱中PID串級(jí)+前饋溫度控制參數(shù)自動(dòng)更換7374

乙烯裝置使用的在線分析儀器類型和數(shù)量根據(jù)天津、鎮(zhèn)海新建100萬噸/年乙烯裝置的設(shè)計(jì)方案，需要配置的在線分析儀器類型和數(shù)量大致如下：工業(yè)色譜儀27～33臺(tái)工業(yè)質(zhì)譜儀2臺(tái)氧化鋯氧分析儀11臺(tái) 燃料氣熱值儀2～5臺(tái)溶解氧分析儀1臺(tái)工業(yè)pH計(jì)19臺(tái) 工業(yè)電導(dǎo)率儀16臺(tái)75乙烯裝置使用的在線分析儀器類型和數(shù)量微量水分儀8臺(tái)紅外線氣體分析器2臺(tái)總有機(jī)碳(TOC)分析儀2臺(tái)可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器180臺(tái)有毒性氣體檢測(cè)報(bào)警器12臺(tái)特殊樣品預(yù)處理系統(tǒng)22套分析儀小屋及集成8套以上合計(jì)300多臺(tái)套，儀表設(shè)備總投資達(dá)2500～3000萬元，在線分析儀已超過DCS和ESD系統(tǒng)投資的總和。新建100萬噸乙烯為什么投這多錢用在分析上?為了質(zhì)量與平安76乙烯裂解工段使用的在線分析儀器(1)氧化鋯氧分析儀測(cè)量裂解爐排放煙氣中的氧含量，計(jì)算空氣過剩系數(shù)，調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板開度，控制空燃比。每臺(tái)爐子配1臺(tái)氧化鋯氧分析儀。氧化鋯氧分析器分為直插式和抽吸式兩類，直插式氧化鋯氧分析儀可用于燃煤爐、燃油爐，但不適用于燃?xì)鉅t。77乙烯裂解工段使用的在線分析儀器78乙烯裂解工段使用的在線分析儀器以前，這種場(chǎng)合一般采用抽取采樣＋順磁式氧分析儀的方式進(jìn)行測(cè)量，例如早期的乙烯裂解爐、以天然氣為原料的合成氨一段轉(zhuǎn)化爐等。由于樣品處理系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)量大，故障率較高等原因，其使用效果并不理想。目前，石化行業(yè)的燃?xì)鉅t已采用抽吸式氧化鋯氧分析儀取代了順磁式氧分析儀，這種分析器在氧化鋯探頭之前增加了一個(gè)可燃性氣體檢測(cè)探頭，可同時(shí)測(cè)量煙氣中的氧含量和可燃性氣體的含量。其作用有以下幾點(diǎn)：79乙烯裂解工段使用的在線分析儀器①在可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭上，可燃性氣體與氧發(fā)生催化反響而消耗掉，從而消除了其對(duì)氧化鋯探頭的干擾和威脅；②用可燃?xì)怏w檢測(cè)結(jié)果對(duì)氧化鋯探頭的輸出值進(jìn)行修正和補(bǔ)償，可使氧含量的測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確；③根據(jù)可燃?xì)怏w檢測(cè)結(jié)果判斷燃燒工況是否正常，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。80乙烯裂解工段使用的在線分析儀器也有在氧化鋯探頭之前增設(shè)兩個(gè)檢測(cè)探頭的產(chǎn)品，一個(gè)是可燃?xì)馓筋^，一個(gè)是甲烷氣探頭，甲烷氣探頭的作用是為了更準(zhǔn)確地判斷天然氣的燃燒工況是否正常。例如，Ametek公司W(wǎng)DG-IVCM型煙道氣中氧＋可燃?xì)怏w＋甲烷分析儀適用于天然氣作燃料的鍋爐和加熱爐，可同時(shí)測(cè)得煙氣中氧、可燃?xì)怏w(H2＋CO)和甲烷三種成分的含量。81乙烯裂解工段使用的在線分析儀器(2)燃料氣熱值分析儀 乙烯裂解爐使用的燃料，主要是別離工段別離出來的甲烷和其他可燃性廢氣，也采用局部燃料油。每條燃料氣總管配置1臺(tái)燃料氣熱值分析儀，測(cè)量燃料氣的熱值(發(fā)熱量)，參與燃燒控制和出口溫度控制。我國的乙烯裝置大多采用美國FluidData公司的燃燒法熱值分析儀。82乙烯裂解急冷廢熱鍋爐使用水質(zhì)分析儀器廢熱鍋爐水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)工程和使用的分析儀器①離子交換除鹽設(shè)備水質(zhì)監(jiān)測(cè)離子交換除鹽設(shè)備的進(jìn)水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)工程主要是濁度、化學(xué)需氧量(COD)等，目的是防止進(jìn)水中殘存的懸浮物和有機(jī)物對(duì)離子交換樹脂造成污染。離子交換除鹽設(shè)備的出水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)工程主要是電導(dǎo)率和二氧化硅含量，對(duì)于μg/L級(jí)的微量硅酸根離子，電導(dǎo)儀的靈敏度達(dá)不到分析要求，因此設(shè)置電導(dǎo)儀后仍需設(shè)置二氧化硅分析儀。83乙烯裂解急冷廢熱鍋爐使用水質(zhì)分析儀器②鍋爐給水水質(zhì)監(jiān)測(cè)鍋爐給水在線監(jiān)測(cè)工程除上述的電導(dǎo)率和二氧化硅含量外，還包括脫鹽水除氧處理后水中的溶解氧和聯(lián)氨含量、鍋爐給水加藥處理后的磷酸根含量等，采用在線溶解氧、聯(lián)氨、磷酸根分析儀監(jiān)測(cè)給水水質(zhì)并對(duì)除氧和加藥過程進(jìn)行控制。84乙烯裂解急冷廢熱鍋爐使用水質(zhì)分析儀器③鍋爐鍋水水質(zhì)監(jiān)測(cè)通常是用工業(yè)pH計(jì)和工業(yè)電導(dǎo)儀在線監(jiān)測(cè)鍋水的pH值和電導(dǎo)率，其作用為：a.在汽包爐中，有時(shí)爐水的pH值顯著上升到超過PO43－濃度所對(duì)應(yīng)的pH理論值。很明顯，爐水中存在著大量的游離NaOH。游離NaOH的來源之一補(bǔ)給水，來源之二是凝結(jié)水。當(dāng)爐水中游離NaOH過高時(shí)，應(yīng)查明原因，使水處理系統(tǒng)盡量減少泄漏，應(yīng)及早堵漏。采取措施后，假設(shè)pH值仍過高時(shí)，可向爐水中添加磷酸氫鈉來調(diào)節(jié)爐水的pH值。爐水的pH值由工業(yè)pH計(jì)監(jiān)測(cè)。b.為了使?fàn)t水的含鹽量和含硅量能維持在極限容許值以下，以及排除爐水中的水渣，在汽包爐運(yùn)行時(shí)，必須適時(shí)、適量地排放掉一局部含雜質(zhì)量較大的爐水，并補(bǔ)入相同量地給水，這一操作稱為排污。爐水的含鹽量和含硅量由工業(yè)電導(dǎo)儀監(jiān)測(cè)。85乙烯壓縮、別離工段使用的在線分析儀器(1)微量水分儀由于在裂解時(shí)參加了一定量的稀釋蒸汽，同時(shí)裂解氣又通過了急冷、堿洗脫酸性氣體以及水洗等操作過程，所以不同程度地使裂解氣帶入了一些水分。裂解氣一般含水為400～700ppm。在后工序深冷別離時(shí)，這些水分將會(huì)結(jié)成冰。裂解氣經(jīng)過加壓后，在一定溫度和壓力下，這些水分還會(huì)和烴類生成白色的水合物結(jié)晶，如CH4·6H2O、CH4·7H2O、C4H10·7H2O等。結(jié)晶會(huì)堵塞管道和設(shè)備，使別離過程不能順利進(jìn)行。86乙烯壓縮、別離工段使用的在線分析儀器為了防止結(jié)冰和生成烴類水合物晶體，必須除去裂解氣中的水分，在深冷別離中，要求裂解氣的露點(diǎn)為－70℃，含水量在2ppm左右，有的工藝要求＜1ppm，因此要對(duì)裂解氣進(jìn)行深度枯燥脫水。微量水分儀用于枯燥器出口，監(jiān)測(cè)裂解氣經(jīng)枯燥處理后的含水量。此外，在別離流程中，氫氣、碳二餾分、碳三餾分在進(jìn)入加氫脫炔反響器之前，也需采用分子篩枯燥劑進(jìn)行枯燥，枯燥效果用微量水分儀監(jiān)測(cè)。目前我國乙烯裝置大多使用電容式微量水分儀。87(2)工業(yè)氣相色譜儀(3)紅外線氣體分析器(4)工業(yè)色譜儀在加氫反響器中的應(yīng)用(5)工業(yè)色譜儀和紅外分析儀在乙烯、丙烯精餾塔中的應(yīng)用在乙烯精餾塔的前饋-反響控制系統(tǒng)中，工業(yè)色譜儀和紅外分析儀扮演著重要角色。根據(jù)工業(yè)色譜儀測(cè)得的塔頂乙烯產(chǎn)品中的乙烷含量，控制塔頂回流量，并對(duì)精餾塔C2進(jìn)料量調(diào)節(jié)回路進(jìn)行前饋補(bǔ)償。塔頂色譜儀同時(shí)分析乙烯產(chǎn)品的雜質(zhì)含量，確保乙烯產(chǎn)品純度到達(dá)99.9%以上，各種雜質(zhì)含量符合要求。乙烯壓縮、別離工段使用的在線分析儀器成分參數(shù)直接用于閉環(huán)控制88間歇和連續(xù)生產(chǎn)過程區(qū)別〔一〕產(chǎn)品：多種產(chǎn)品單一產(chǎn)品工程單元：關(guān)系變化關(guān)系恒定管理方式：方案型平衡型干擾：品牌變更催化劑等運(yùn)行狀：過度狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)操作人員：人工介入現(xiàn)場(chǎng)巡監(jiān)間歇過程連續(xù)過程間歇過程復(fù)雜89間歇和連續(xù)生產(chǎn)過程區(qū)別〔二〕溫度升溫恒溫降溫恒溫為主壓力：周期性變化相對(duì)穩(wěn)定流量：批量控制穩(wěn)定流量液位：周期性變化相對(duì)穩(wěn)定控制：周期性運(yùn)行長期穩(wěn)定運(yùn)行間歇過程連續(xù)過程儀表測(cè)量精度要求高90間歇和連續(xù)生產(chǎn)過程區(qū)別〔三〕工程設(shè)計(jì)：程序設(shè)計(jì)回路設(shè)計(jì)調(diào)試：仿真調(diào)試信號(hào)調(diào)試投運(yùn)：屢次投運(yùn)一次投運(yùn)設(shè)備功能：多種功能功能固定間歇過程連續(xù)過程組態(tài)工程量大91間歇聚合程序控制水平92■一個(gè)單產(chǎn)品間歇生產(chǎn)過程:其每批產(chǎn)品的生產(chǎn)都是按照配方規(guī)定的同一操作順序、相同的原料配比和工藝參數(shù)進(jìn)行?！龆喈a(chǎn)品間歇生產(chǎn)過程:生產(chǎn)一族不同規(guī)格的產(chǎn)品。各批產(chǎn)品的操作及其順序相同，只是原料配比和工藝參數(shù)，例如溫度、壓力有些改變?！龆嘤猛鹃g歇生產(chǎn)過程:產(chǎn)品生產(chǎn)可以按不同的路徑，即產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和工藝參數(shù)都可以改變。間歇生產(chǎn)過程生產(chǎn)的產(chǎn)品分類:單產(chǎn)品、多產(chǎn)品和多用途三類。93間歇聚合批量程序控制聚合反響控制主程序原料助劑單元操作(加料,補(bǔ)料等)子程序輔助運(yùn)算程序聚合釜平安聯(lián)鎖保護(hù)程序94批量程序程序功能六種牌號(hào)的生產(chǎn)管理助劑投料前的自動(dòng)準(zhǔn)備工作投料前工藝條件自動(dòng)檢查按順序自動(dòng)投入各種原料和計(jì)量聯(lián)鎖控制各種助劑按時(shí)定量自動(dòng)參加控制加料管線和測(cè)控元件及時(shí)自動(dòng)沖洗控制聚合釜反響溫度自動(dòng)控制聚合釜自動(dòng)出料和終止劑參加控制濃縮釜自動(dòng)出膠和防老劑參加控制等95舉例說明AN補(bǔ)料過程的"批量控制程序"PHPLAN補(bǔ)料待機(jī)狀ST0步96

向缶內(nèi)進(jìn)行程序批量補(bǔ)料機(jī)泵停?補(bǔ)料缶液位空?伐門全閉?故障信容故障處理完再開忽略故障程序框圖例程序運(yùn)行中標(biāo)記程序待機(jī)程序啟運(yùn)邏輯命令工藝條件平安檢查正常異常故障信息發(fā)生標(biāo)記PHPL97程序框圖例補(bǔ)料開始開伐初始化工作伐故障98程序框圖例判斷補(bǔ)料結(jié)束初步條件判斷補(bǔ)料結(jié)束條件PL補(bǔ)料超時(shí)99程序框圖例PH補(bǔ)料超時(shí)補(bǔ)料結(jié)束伐閉全命令聯(lián)鎖緊急停止補(bǔ)料邏輯命令結(jié)束狀態(tài)待機(jī)100①②③④V3505補(bǔ)料聚合出料與摻混聚合出料~摻和流量比例程序控制①②③④1019程序運(yùn)行狀態(tài)畫面程序名(運(yùn)行/待機(jī))故障運(yùn)行步數(shù)102指導(dǎo)操作人員準(zhǔn)確準(zhǔn)時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的程序103程序管理程序運(yùn)行的啟動(dòng),停止程序自動(dòng),半自動(dòng),步進(jìn)方式執(zhí)行的選擇程序語句(步)運(yùn)行標(biāo)志前進(jìn),后退的操作程序運(yùn)行參數(shù)標(biāo)志和字符串設(shè)定程序語句的修改和存盤程序運(yùn)行信息匯總顯示適合程序操作員維護(hù)程序使用104生產(chǎn)裝置的平安應(yīng)從設(shè)計(jì)選型,

施工安裝、運(yùn)行維護(hù)貫穿全過程聚合釜溫度:選用低慣性測(cè)溫元件.當(dāng)釜體積增大時(shí),應(yīng)在釜的軸向和徑向設(shè)置測(cè)溫點(diǎn),以求取釜內(nèi)平均溫度和最高溫度.為觀察其溫度變化趨勢(shì),求出平均溫度變化率.各測(cè)溫點(diǎn)之間相差最大達(dá)10～20C.在按近反響終點(diǎn)各測(cè)溫點(diǎn)和平均溫度才趨向一致.聚合釜冷卻水進(jìn)出口和夾套內(nèi)設(shè)置測(cè)溫點(diǎn),以觀察撤熱情況.聚合液位在釜底采用插入式法蘭液面計(jì),釜中部裝有音義液位信號(hào)計(jì)或釜頂部裝超聲波液位計(jì).用以校正插入式法蘭液面計(jì)因釜內(nèi)介質(zhì)組成變化引起比重變化帶來的誤差.聚合釜壓力采用法蘭壓力變送器,為防釜內(nèi)介質(zhì)堵塞,分別二個(gè)取壓口.聚合釜粘度,采用插入振動(dòng)式粘度計(jì).為防止釜合釜內(nèi)介質(zhì)粘掛在所有測(cè)量元件外表上,在用溶劑每次沖洗釜壁同時(shí)沖洗確保測(cè)量元件正常工作.105聚合釜液相平均溫度自動(dòng)求取與控制VPT時(shí)間△V△P△T間歇聚合溫度程序控制鋰系間歇聚合溫度控制方法專利號(hào)ZL97111795.0采用雙法蘭差壓液位變送器的測(cè)量精常受助劑配置濃度變化引起比重變化的影響,使用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)校正.對(duì)玻璃液位計(jì)外設(shè)TV電視探頭.對(duì)重要設(shè)備增加超聲波液位計(jì)或固定高度安裝音義液位信號(hào)計(jì),對(duì)差壓式液位計(jì)測(cè)量值進(jìn)行監(jiān)視,現(xiàn)利用液位儀表指示報(bào)警回路的輸入處理功能進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警106間歇聚合反響生產(chǎn)過程的控制方案

107

聚合釜溫度控制曲線108多種信息顯示文字時(shí)間電量軟測(cè)量程序進(jìn)展階段1097

機(jī)泵,攪拌和自控伐在流程畫面的動(dòng)態(tài)顯示三通自控伐程序待機(jī)攪拌機(jī)泵調(diào)節(jié)伐含水量三通伐聯(lián)鎖聯(lián)鎖無效回收缶110流程畫面圖例的說明當(dāng)控制設(shè)備圖例輪廓外形白色時(shí)為自動(dòng)方式A，黃色為手動(dòng)方式M，填充色:由DO/DI或調(diào)節(jié)伐開度AO決定當(dāng)自動(dòng)或手動(dòng)命令DO/DI=1時(shí)，執(zhí)行局部/伐體充滿紅色，