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中控 大中型氮肥裝置解決方案

時(shí)間:2007-12-21 15:28:00來源:zhaohy

導(dǎo)語:?提供的優(yōu)化控制算法和軟件,已在多套氮肥裝置的造氣控制、爐況優(yōu)化、合成塔床層溫度控制、氫氮比自調(diào)上得到廣泛應(yīng)用
一、前言 中控作為國內(nèi)領(lǐng)先的自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商,在滿足氮肥生產(chǎn)過程控制的常規(guī)要求基礎(chǔ)上致力于氮肥裝置上先進(jìn)控制及算法方面的研究與實(shí)踐,所提供的優(yōu)化控制算法和軟件,已在多套氮肥裝置的造氣控制、爐況優(yōu)化、合成塔床層溫度控制、氫氮比自調(diào)上得到廣泛應(yīng)用。它利用多變量預(yù)測(cè)控制、軟測(cè)量等先進(jìn)控制技術(shù),可有效的克服原料性質(zhì)變化和生產(chǎn)負(fù)荷變化的擾動(dòng),并解決重要生產(chǎn)過程狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)不可在線測(cè)量的困難,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程平穩(wěn)操作和優(yōu)化操作,有效地提高整個(gè)氮肥生產(chǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)效益。 二、工藝流程簡(jiǎn)介 氮肥行業(yè)工藝多年來有了很大的發(fā)展變化,隨著規(guī)模與原料路線不同,工藝組合豐富多樣。目前石油、天然氣資源緊張,以煤炭為原料的氮肥生產(chǎn)在我國具備了更重要的地位,我國已具備了從煤氣化,凈化,合成氨,尿素,合成甲醇及下游產(chǎn)品整個(gè)工藝鏈的國產(chǎn)化技術(shù)。典型流程框圖如圖1、圖2所示。
[IMG=大中型氮肥裝置典型流程框圖]/uploadpic/tech/2007/12/20071221152947607783.jpg[/IMG]
圖1 大中型氮肥裝置典型流程框圖(國產(chǎn)化技術(shù))
[IMG=中小型氮肥裝置典型流程框圖]/uploadpic/tech/2007/12/2007122115295563491V.jpg[/IMG]
圖2 中小型氮肥裝置典型流程框圖(國產(chǎn)化技術(shù))
三、控制方案 造氣專用控制軟件包 間歇固定床煤造氣工藝成熟,控制復(fù)雜,安全要求高,中控通過幾年的努力,針對(duì)工藝特色開發(fā)的造氣專用控制軟件包,具備安全參數(shù)自動(dòng)復(fù)位等功能,使該控制系統(tǒng)在系統(tǒng)斷電等特殊情況下能安全復(fù)位,重新上電后快速恢復(fù)正常生產(chǎn),大大提高了系統(tǒng)的魯棒性及保障的能力。該軟件包具有的功能與特色有:完全上吹功能,油壓程控,吹風(fēng)氣有放空和回收系統(tǒng),爐況尋優(yōu),閥位檢測(cè)與安全聯(lián)鎖(報(bào)警和跳車),吹風(fēng)自動(dòng)排隊(duì),安全開停車,生產(chǎn)評(píng)估與事故分析,氫氮比自調(diào),數(shù)據(jù)錄入。
[IMG=造氣單爐流程圖]/uploadpic/tech/2007/12/2007122115300453521U.jpg[/IMG]
[IMG=吹風(fēng)自動(dòng)排隊(duì)畫面]/uploadpic/tech/2007/12/20071221153017945072D.jpg[/IMG]
合成塔床層溫度預(yù)測(cè)函數(shù)控制 穩(wěn)定催化劑層熱點(diǎn)溫度,是穩(wěn)定合成工段生產(chǎn)的重要措施,穩(wěn)定熱點(diǎn)溫度,宏觀上要求穩(wěn)定氣量,穩(wěn)定成分,穩(wěn)定氣質(zhì)。當(dāng)分流確定后,溫度主要用入冷管混合氣溫度串級(jí)+零米冷激分程調(diào)節(jié),以零米溫度(也稱敏點(diǎn)溫度)為主要控制手段。 氫氮比自調(diào)(多變量預(yù)測(cè)函數(shù)控制軟件) 在造氣工段控制氫氮比的方法是通過調(diào)整吹風(fēng)時(shí)間或上下吹階段的加減氮時(shí)間來控制混合氣中氮的含量,從而達(dá)到控制氫氮比穩(wěn)定在某一工作點(diǎn)的目的。此方法無需加氫系統(tǒng)和加氮系統(tǒng),成本相對(duì)較低。 可以選作控制量的參數(shù)有:脫硫氫、變換氫、補(bǔ)充氫和循環(huán)氫。根據(jù)工藝原理,通過曲線擬合分析,分階段進(jìn)行預(yù)測(cè)控制,將輸出結(jié)果作為造氣工段改變回收時(shí)間,從而穩(wěn)定氫氮比在某一比值。脫硫氫、變換氫、循環(huán)氫、補(bǔ)充氫與回吹時(shí)間對(duì)照操作圖如圖5所示。
[IMG=補(bǔ)充氫與回吹時(shí)間對(duì)照操作圖]/uploadpic/tech/2007/12/2007122115302363630B.jpg[/IMG]
圖5 脫硫氫、變換氫、循環(huán)氫、補(bǔ)充氫與回吹時(shí)間對(duì)照操作圖
PSA脫碳工藝與控制 變壓吸附(PSA)技術(shù)是一項(xiàng)氣體分離及凈化的高新技術(shù),是當(dāng)今世界得到廣泛應(yīng)用的氣體分離技術(shù)之一。吸附劑在一定的溫度變化范圍內(nèi)對(duì)不同的氣體組分具有不同吸附能力,以及其吸附能力隨氣體壓力的升高而增大,隨氣體壓力的降低而減少的特性。變壓吸附(PSA)工藝過程主要采用專家順序控制,即模仿成熟的操作人員和控制專家的控制技能和經(jīng)驗(yàn),自適應(yīng)地處理過程系統(tǒng)中的各種未來行為、診斷可能發(fā)生的問題,并據(jù)此不斷修正吸附周期。變壓吸附中吸附時(shí)間專家系統(tǒng)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了變壓吸附全自動(dòng)無人職守,提高了產(chǎn)品氣純度和產(chǎn)品的回收率。專家控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[IMG=專家控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖]/uploadpic/tech/2007/12/20071221153035579288.jpg[/IMG]
圖6 專家控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖
[IMG=脫炭工藝流程圖]/uploadpic/tech/2007/12/2007122115305644234L.jpg[/IMG]
圖7 脫炭工藝流程圖
四、典型業(yè)績(jī) 中控在氮肥行業(yè)典型業(yè)績(jī)?nèi)缦卤硭荆?
[IMG=行業(yè)典型業(yè)績(jī)]/uploadpic/tech/2007/12/20071221152929838824.jpg[/IMG]

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