甲醇装置自动控制和仪表初步设计.doc

第十章 自动控制 10.1 设计标准、规范 本设计采用的标准、规范： 《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》 HG/T 20505-2000 《自动化仪表选型设计规定》 HG/T 20507-2000 《控制室设计规定》 HG/T 20508-2000 《仪表供电设计规定》 HG/T 20509-2000 《仪表供气设计规定》 HG/T 20510-2000 《信号报警、联锁系统设计规定》 HG/T 20511-2000 《分散型控制系统工程设计规定》 HG/T 20573-95 石油化工安全仪表系统设计规范 SH/T 3018-2003 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB 50058-92 《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管 测量充满圆管的流体流量》 GB/T 2624-93 10.2 计量单位 按1984年颁布的《中华人民共和国法定计量单位》执行。 10.3 设计范围 本设计包括焦炉气气柜、原料气粗脱硫和精脱硫、纯氧转化、转化气余热回收、甲醇合成、甲醇精馏、焦炉气压缩、合成气压缩、空分装置、公用系统及其配套的辅助工段：中间罐区、成品罐区、火车和汽车装卸站台、火炬、锅炉等单元所含的过程检测、控制系统的设计及其相应的控制室设计。 焦炉气压缩、合成气压缩机组的控制系统和现场仪表均随设备成套提供，所提供控制系统与DCS控制系统之间监视信号采用通讯方式传送数据；空分装置（含空分装置内压缩机）的控制系统、现场仪表和相关仪表安装材料均随设备成套供应；火炬的控制系统、现场仪表和相关仪表安装材料均随设备成套供应。 风机（鼓风机、引风机）、锅炉给水泵等设备现场仪表和现场操作盘随设备成套提供。 10.4生产装置对仪表和控制系统的要求 本甲醇生产装置工艺方案采用纯氧转化，低压合成和三塔+回收塔精馏的技术，主要的工艺流程为：焦炉气脱硫、焦炉气压缩、焦炉气纯氧转化、转化气余热回收、合成气压缩、甲醇合成、甲醇精馏等。 根据工艺生产的要求，自控系统要能保证纯氧转化炉、焦炉气压缩、合成气压缩系统和合成反应器的安全操作、运行，对纯氧转化炉、压缩系统和反应器的操作各有侧重。由于装置内介质多为易燃、易爆，部分为高温、高压，要求确保控制系统和现场仪表运行可靠。 10.5 装置自动化水平 为满足工艺要求，本装置共设置约111套的控制回路 （其中温度控制回路约15套、压力控制回路约21套、流量控制回路约39套、液位控制回路约30套、手动遥控回路约6套）、约500个监视点。约5套放空系统、约6套安全联锁保护系统、约35套联锁回路。 为此，根据装置检测点和控制回路数量、全厂自动化水平要求和社会发展的情况，甲醇生产装置过程控制系统设置情况为： 采用1套分散型控制系统（DCS）对主装置及中间罐区、成品罐区实施过程检测、数据处理、过程控制、能量平衡核算、计量管理、用电设备状态显示等，以提高全厂自动化水平、减轻劳动强度，降低生产成本。 装车系统的定值计量采用定值计量仪进行过程检测、过程控制。 采用1套安全联锁系统（SIS）对装置中的纯氧转化炉、合成反应器等设备和生产过程进行安全联锁保护，确保装置安全、稳定、长期高效运行。保证有关生产人员的安全。 焦炉气压缩机、合成气压缩机、空分装置和火炬系统的控制系统均随设备成套提供，随设备成套提供的控制系统与中央控制系统DCS之间主要信号进行数据通讯，部分关键信号采用硬接线连接。 10.6 控制室设置 整个甲醇生产装置设置一个集中的中央控制室，该控制室位于综合楼的底层。中央控制室的面积约为20.0×15.0m。空分装置等随设备带来的控制系统也放置在本控制室内。控制室相关要求如下： 因本装置防爆等级为2区，所有控制室均在防爆区域外，控制室临近装置侧采用钢筋混凝土防爆墙，以防装置区发生爆炸危及控制室。另外，控制室内地坪应高于室外地坪600 mm以上，设外开式非燃烧型门。 装置操作人员通过操作站可方便地对各相应生产单元进行监视和操作。控制室包括操作室、机柜室，其中在中央控制室侧边设工程师室、UPS室、仪表值班室和工艺值班室等。 控制室上部均采用吊顶，操作室地面铺防滑地板砖，机柜室地坪为水磨石，并在其上敷设抗静电活动地板，以便控制系统的安全操作和电缆敷设；墙壁涂阻燃型涂料，室内净高为3.3米。 控制室内设置火灾报警器，在电缆入口处设一台可燃气体检测报警器。 为保障控制设备安全运行、改善操作条件，中央控制室