全国化工大赛-恒逸石化杯-上海金山10万吨醋酸乙烯生产线初步设计说明书创新点论述说明书.docx

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上海金山10

上海金山10万吨/年

醋酸乙烯项目

创新点论述

武汉纺织大学绿“聚”人TEAM

林志杰刘畅彭晓阳李博文黄玲

指导老师王伟明

目录

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1.1HIMA安全仪表系统在10万吨/年醋酸乙烯装置上的应用 1

1.2尾气处理技术创新 4

1.3醋酸乙烯精馏装置节能改造 7

1.4乙烯气相法催化剂…………….………………..12

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创新点概述

1.创新部分

1.1HIMA安全仪表系统在10万吨/年醋酸乙烯装置上的应用

一、HIMA安全仪表系统简介

系统特点

HIMA的H51q-HRS系统为CPU四重化结构(QMR),即系统的中央控制单元CPU共有四个微处理器,4个微处理器CPU同时工作。中央处理单元(CU)共有两块CPU卡,每两个微处理器CPU安装在一块CPU卡上,通过一个硬件比较器以纳秒极的速度进行连续的互相检测,一块CPU卡即可满足安全等级AK6/SIL3,1oo2D的双重化结构。两个中央处理单元(CU)既同时工作,又相互独立,两个中央处理单元(CU)之间的通讯由高速双重RAM接口(DPR)来完成。从输入模块经中央处理单元到输出模块,完全是四重化的,每个输入模块将读入的过程数据送到中央处理单元的四个微处理器,四个微处理器CPU利用DRP进行通讯而达到同步,每两个微处理器CPU对其数字输出数据进行正、反向存储和比较,并将最后计算的结果送到输出模块。若其中一中央处理单元(CU)故障切除后,另一中央处理单元(CU)继续工作,CPU由2004D功能转化为1002D功能。采用双1oo2D结构,即2oo4/QMR结构(QuadrupleModularRedundant)的目的是为用户提供最大的实用性(可用性),其容错功能使得系统中任何一个部件发生故障,均不影响系统的正常运行。与传统的三重化结构相比,它的容错功能更加完善。

H51q系统为模块化的结构,所有SIS卡件满足G3(ANSI/ISA-S71.04-1985)标准。

系统的安全性和可用性

HIMA的SIS系统,既可达到AK6的安全等级要求(DINV19250),又能满足非常高的可用性的需要。根据安全性和可用性的需要,HIMA的SIS不仅在中央设备而且在I/O级上,均可提供单的或冗余的设备配置。冗余配置增加了系统可用性,当其中一个模件发生故障时将被自动切除,它所对应的另一个冗余模件将保持工作,对工艺过程无任何扰动。

系统的诊断功能

HIMASIS系统采用冗余容错2oo4D技术,输入/输出模块和中央处理器模块都具有内部故障自诊断功能,并能检测内部接点的通断故障。输出模块的自诊断应带回路监督功能,整个系统及部件是故障安全型,系统所有模件1∶1冗余配置,确保在不间断控制的前提下,在线更换各类故障模件。

HIMA的自诊断技术可在一个扫描周期内对系统的全部硬件进行100%诊断,包括中央单元、I/O模块、I/O总线、数据通讯及电源系统等所有可能的潜在故障点,一旦故障发生,CPU和I/O卡件的故障信息均可以4位字符显示在CU的信息窗以及系统的工作站上,例如,机柜号、I/O卡件的机架号、I/O槽路号等。自动按时间顺序在工程师站上显示故障地址、物理位置和性质,或通讯给DCS系统进行故障显示,以声光提醒操作人员,以便维护人员得知故障所在,并替换相应的I/O卡件,同时存储和打印诊断信息。

在系统内部发生故障的情况下,系统可通过一个独立于中央单元处理器之外,拥有更高优先级的看门狗(watchdog)硬电路发出安全停车信号,并通过独立于DO模件输出通道之外的输出元器件输出到现场,从而使生产装置处于安全状态。

watchdog信号不仅可以实现控制器故障时的切换,而且watchdog信号还在主机架的背板输出并连接到其他I/O机架,使每个机架内的输出模件都可以引入“看门狗”计时器信号,当CPU内部故障时令所有输出模件各通道切换到关状态,与安全相关的工艺设备被快速关断,保证了系统的安全。watchdog信号的存在以及被引入到每一个I/O机架这一形式是HIMA安全仪表系统与普通PLC的重要区别之一。

一体化安全停车功能

在HIMA安全系统中,一体化安全停车被分为三个级别:

安全组切除:类似于控制系统中的“控制域”的概念,不相关装置的信号被分在不同的安全组中,一个安全组的硬件故障仅仅造成