万吨mtbe装置dcs系统控制方案

万吨mtbe装置dcs系统控制方案内容摘要：

工艺流程图显示，报表打印，控制操作，历史趋势显示，报警管理等。 现场控制站又称 I/O 站，是系统实现数据采集和过程控制的重要站点，主要完成数据采集、工程单位变换、控制和联锁算法、控制输出、 通过系统网络将数据和诊断结果传送至上位机等功能。 现场控制站由 DPU、智能 I/O 单元、电源单元和专用机柜四部分组成，在 DPU 和智能 I/O 单元上，分别固化了实时控制软件和 I/O 单元运行软件。 现场控制站内部采用了分布式的结构，与系统网络相连接的是现场控制站的 DPU，冗余配置。 DPU 通过控制网络与各个智能 IO 单元实现连接。 系统采用 I/O 模块 DPU 组成现成控制站，采用 MODBUS 现场总线技术，构成先进的、可靠的 DCS 分布式控制系统。 I/O 模块和底座组成现场模块单元。 现场控制站主要由 I/O 模块、机箱、电源切换 箱组成。 2 系统网络构架 系统的网络由上到下分为、控制网和系统网两个层次，控制网络实现现场控制站与过程 I/O 模块的通讯；系统网实现工程师站、操作员站，现场控制站之间的与互连。 系统网络采用可靠性高的双冗余结构，应用时可以保证在任何一条网络失效的情况下都不影响系统通信。 系统网络由 100M 工业以太网构成，用于工程师站、操作站与现场控制站的连接，完成现场控制站、通讯控制站的数据下装，上位机与现场控制站、通讯控制站之间的实时数据通讯。 控制网络由 MODBUS 总线构成，用来实现现场控制站与过程 I/O 模块的通讯，完成 实时输入、输出数据的传送。 Modbus 是专门为自动控制系统与在设备级分散I/O 之间进行通讯而设计的。 既可满足高速传输，又有简单实用、经济性强等特点。 3 环境特殊要求： 因甲醇、 C4 丁烯物料、产品 MTBE 均为易燃易爆物体，有较高防爆要求，对出入DCS 系统的信号都需用安全栅进行隔离。 4 工艺及控制要求： MTBE 生产工艺：异丁烯与甲醇在加压后混合，进入反应塔后先反应，再分馏（在同一塔体内完成）生成甲基叔丁基醚（一种汽油添加剂，用以提高汽油标号），简称为 MTBE。 3 万吨／年 MTBE 装置中包含 20 个 PID 控制回路，其 中 3 个串级控制回路，一个比值控制回路； （北京， 100013） 北京远东仪表有限公司 （北京， 100013） 10 / 23 TV_2201 反应前温度调节 PV_2201 T204 顶压力调节 PV_2204 催化蒸馏塔压力调节 PV_2206 萃取塔顶压力调节 FV_2201 C4 自罐区来流量调节 与 LT_2201 串级 FV_2202 软化水自罐区来流量调节 FV_2203 C4 进料流量调节 FV_2204 甲醇进料流量调节 FV_2205 重沸器 E502 蒸汽流量调节 FV_2207 蒸塔顶回流流量调节 FV_2208 预留 FV_2210 萃取水流量调节 与 LT_2208 串级 FV_2211 回收塔流量调节 FV_2212 E210 蒸汽流量调节 与 TE_2238 串级 LV_2202 水洗塔上部界位调节 LV_2203 蒸馏塔液位调节 LV_2204 预留 LV_2205 蒸馏塔顶罐位调节 LV_2206 萃取塔上界位调节 LV_2209 回收塔顶罐位调节 LV_2210 末反应 C4 罐位调节 HV_2201 蒸顶罐放空调节 串级回路 1：以回收塔底部 TI2238 为外环， E210 蒸汽流量 FIC2212 为内环； 串级回路 2：以 C4 原料罐物位 LICA2201 为外环， C4 自罐区来流量 FIC2201 为内环。 串级回路 3：回收塔液位 LICA2208 为外环，萃取水流量 FIC2210 为内环。 C4 丁烯物料流量 FT－ 2203 与甲醇流量 FT－ 2204 实施摩尔量的比值控制，其中甲醇流量比值略高于 C4 丁烯物料，比值可修改。 FT－ 220 FT－ 2204 均为质量流量计，其控制框图如下： （北京， 100013） 北京远东仪表有限公司 （北京， 100013） 11 / 23 F1mol=F／ m1 F 甲醇的质量流量， m1 甲醇的分子量， F1mol 甲醇的摩尔流量， F2＝ F1mol * m2 * K1 ／ K m2 异丁烯的分子量， K1 可修改的比值系数 K 可修改的 C4成分含量 F2 C4 物料的流量。 六、 主要工艺流程控制 醚化单元 、醇烯比是操作的一个关键指标，如果醇烯比过低或甲醇中断，都会引起反应器床层温度高于指标控制范围，甚至会烧坏催化剂，因此要做到精心调整，保证醇洗比稳定在 177。 若发现甲醇中断时，立即停止抽余碳四向反应器进料，避免烧坏催化剂的事故发生；同时仪表计量和分析要准确； 、醚化催化剂的脱水要干净，否则会产生大量的副产物，延长产品合格的时间，因此甲醇浸泡的时间要充分，才能将醚化催化剂中的水脱干净； 、在投料的初始阶段，床层温度的控制是难点，主要控制手段如下： 密切注意催化剂床层温度及温度升高的趋势，及时向火炬气排放系统泄压；投料量要小，以减少放热量；调节好醇烯比，在投料初期宁可甲醇过量一些；尽快建立外循环； （北京， 100013） 北京远东仪表有限公司 （北京， 100013） 12 / 23 反应 精馏单元 、醚化催化剂。