【流量控制系统】任务单.doc

《流量控制系统组态项目》任务单 一、工艺简介： 甲醇氧化制甲醛的工艺流程如图所示，原料甲醇用泵送入高位槽1，以一定的流量经过过滤器2进入蒸汽加热的蒸发器3.同时，由鼓风机7将已除尘和其他杂质的空气定量地送入蒸发器的底部。空气鼓泡通过被加热到319~323K的甲醇层时被甲醇蒸气所饱和，每升甲醇蒸气和空气的混合物中甲醇的含量约为0.5g。为了控制甲醇被氧化的速度，通过蒸气分离缸19，在甲醇和空气的混合物中加入一定量的水蒸汽。为了保证混合气能在反应器内迅速反应，以及避免混合气中存在甲醇凝液，所以通过过热器4进行加热。过热混合气为了阻止氧化器中可能发生燃烧波及到蒸发系统，要经过阻火器5和过滤器8除去铁杂质后，才进入氧化反应器9，在催化剂的作用下，温度控制在653~923K左右，进行氧化和脱氢反应。 从氧化器出来的气体进入第一吸收塔10，将大部分甲醛吸收；未被吸收的气体再进入第二吸收塔11底部，从塔顶加入一定量的冷却水进行吸收。由第二吸收塔塔底采出的稀甲醛溶液经循环泵18打入第一、第二吸收塔，作为吸收的一部分。自第一吸收塔塔底引出的吸收液经冷却后，即为含10%甲醇的甲醛水溶液。甲醇的存在可以防止甲醛的聚合，甲醛的产率约80%。 二、控制要求 为了确保生产的安全进行，最大限度地提高生产效率，应对整个生产过程进行分析。本项目将根据甲醇氧化制甲醛的工艺要求，确定参与反应的物料流量控制方案，并根据确定的控制方案和企业自动化水平，以及自动化仪表和装置的发展情况，选择控制仪表、流量检测仪表和执行装置。 化工各种反应对参与化学反应的物料比都有一定的要求。甲醇氧化制甲醛生产所需的三种原料必须保持一定的比例，即甲醇气：空气：水蒸汽=1：（1.7~1.9）：（0.7~0.9）。 为了保证以上的物料的配比，要对其流量进行控制。空气是通过鼓风机加入其流程，在甲醇蒸发器中与甲醇蒸汽混合，形成二元混合气体。甲醇液体通过离心泵加入甲醇蒸发器。因此，空气与甲醇的进入量基本稳定，可以设置简单的控制系统来完成。空气流量采用流量单回路控制系统，二通过控制甲醇蒸发器的液位定值控制，保证甲醇气体的流量稳定。合理设置两个控制系统的设定值，就可以保证二元混合气中的醇氧摩尔比。 二元混合气要加入一定量的蒸汽，形成三元混合气体。由于水蒸汽的含量决定反应速度和效率，所以，根据蒸汽加入量控制二元混合气体的流量。 甲醇的流量计量不能加以控制，主要在进入系统时对其进行累计指示。单闭环比值控制 三、系统配置： 类型 数量 IP地址 备注 控制站 1 02 主控卡和数据转发卡均冗余配置 主控卡注释：1#控制站 数据站发卡注释：1#数据转发卡、2#数据转发卡等 工程师站 1 130 注释：工程师站130 操作站 3 131、132、133 注释：操作员站131、操作员站132、操作员站133 注：其它未作说明的均采用默认设置 四、测点清单： 序号 位 号 描述 I/O 类型 量 程/ON描述 单位/OFF描述 报警要求 备注 1 高位槽液位 AI 不配电4～20mADC % H:85% L:15% LL：10% 2 LI102 蒸发器液位 AI 不配电4～20mADC % HH：90% H：80% L：15% LL:10% 3 LI103 甲醛储罐液位 AI 不配电4～20mADC % HH：90% H：80% 4 FI101 蒸发器底部甲醇流量 AI 不配电4～20mADC 5 FI102 蒸发器底部空气流量 AI 不配电4～20mADC 6 FI103 蒸发器顶部水蒸气流量 AI 不配电4～20mADC 7 FI104 氧化反应器入口流量 AI 不配电4～20mADC 8 PI101 蒸发器顶部压力 AI 不配电4～20mADC 9 PI102 氧化反应器顶部压力 AI 不配电4～20mADC 10 PI103 氧化反应器低部压力 AI 不配电4～20mADC 11 PI104 甲醇输送泵出口压力 AI 不配电4～20mADC 12 PI105 鼓风机出口压力 AI 不配电4～20mADC 13 TI101 蒸发器上部温度 RTD Pt100 0-200 ℃ 14 TI102 蒸发器中部温度 RTD Pt100 0-200 ℃ 15 TI103 蒸发器下部温度 RTD Pt100 0-200 ℃ 16 TI104 蒸发器蒸汽温度 TC E 0-600 ℃ 17 TI105 水蒸汽温度 TC E 0-600 ℃ HH：90% H：80% L：15% LL:10% 18 TI106 过热器温度 TC E 0-600 ℃ 19 TI107 过热器蒸汽温度 TC E 0-600 ℃ 20 TI108 氧化反应器上