2022年煤化工工艺控制实施方案书.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用煤化工工艺掌握方案概述 煤炭在国民经济和人民生活中有着重要的位置,煤炭加工可以分为两个阶段：高温炼焦和化学品回收；煤炭 形成的产品已经达到数百种；高温炼焦的主要产品是焦炭；焦炭主要用于高炉冶炼、铸造、有色金属加工、制造水煤气和制造电石等；化学品回收的产品有：焦油、氨、萘、粗苯、硫化氢、氰化氢和净焦炉煤气等；其中的煤焦油和粗苯经过精 加工后可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、三甲苯、古马隆、酚、萘、蒽、呲啶盐等,这些产品广泛应 工业、医药工业、耐火材料和国防工业等；净焦炉煤气主要用于民用和工业原料；采纳先进掌握技术提升煤

2、化工行业的自动化水平,这对于提高煤炭加工的效率,缓解煤炭加工与环境爱护之 盾,促进煤炭加工业健康连续的进展有着现实和深远的意义；浙江威盛 DCS 在煤化工生产过程掌握方面具有很多特点： 集气管压力等生产工艺的优化掌握； 各单元工艺参数的集中监控； 牢靠的安全联锁和参数越限报警；查阅实时趋势和历史趋势曲线； 与企业治理网相连,实现数据共享；典型的焦化厂一般有备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车焦化厂生产工艺流程 备煤与洗煤 工艺描述 原煤一般含有较高的灰分和硫分,洗选加工的目的是降低煤的灰分,使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸 依据其相对密度、形状及物理性

3、状方面的差异加以分别,同时,降低原煤中的无机硫含量,以满意不同用户1 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用量的指标要求；由于洗煤厂动力设备繁多,掌握过程复杂,用分散型掌握系统DCS 改造传统洗煤工艺,这对于提高洗煤过程化,减轻工人的劳动强度,提高产品产量和质量以及安全生产都具有重要意义；洗煤厂工艺流程图掌握方案洗煤厂电机次序启动 /停止掌握流程框图联锁 /解锁方案：在运行解锁状态下,答应对每台设备进行单独启动或停止；当设置为联锁状态时,按下启动设备次序启动,后一设备的启动以前一设备的

4、启动为条件设备间的延时启动时间可设置）,假如前一设备功,后一设备不能启动,按停止键,就设备次序停止,在运行过程中,假如其中一台设备故障停止,例如设止,就系统会把设备3 和设备 4 停止,但设备1 保持运行；2 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用洗煤厂典型掌握流程图例焦炉与冷鼓工艺描述以 100 万吨 /年-144 孔-双炉 -4 集气管 -1 个大回流炼焦装置为例,其工艺流程简介如下：3 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页精选学习资料 - -

5、 - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用100 万吨 /年焦炉 _冷鼓工艺流程图 掌握方案 典型的炼焦过程可分为焦炉和冷鼓两个工段；这两个工段既有分工又相互联系,两者在地理位置上也距离较 防止外表的长距离走线,设置一个冷鼓远程站及给水远程站,以使外表线能现场就近进入 DCS 掌握柜,更重 是,在集气管压力调剂中,两个站之间有着重要的联锁及其排队关系,这样的网络结构形式便于可以实现复 算法；4 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用掌握系统网络结构集气管 “ 4+1”优化

6、掌握方案图中 P1 至 P4 是集气压力值,是本系统掌握之重点,P 是集气管压力之平均值,它反映了集气管的一般工作“4+1”掌握中 “4”代表四个集气管,“1”代表挑选大回流调剂阀RB 仍是液力偶合器EF 掌握,两者必选其一）配器依据集气管压力的变化：偏差和偏差变化率,依据液偶调速慢的特点,适当地安排大回流与液偶的调剂 管压力变化的特点是：瞬态变化大,调剂时相互产生耦合,本掌握算法设计有一个解耦算法,可削减或排除 保证各个单回路系统能独立地工作,该掌握算法采纳经典掌握理论与离散掌握理论相结合的优化掌握方法,好的掌握成效；5 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 28

7、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用集气管压力调剂优化掌握示意图 联锁方案 报警、联锁和停车系统是为提高工艺生产装置的安全性而设置的特别程序,本掌握系统将联锁掌握分为三个 鼓工段联锁掌握、鼓风机联锁掌握、鼓风机油泵联锁掌握；冷鼓工段联锁结构图 掌握成效分析 影响集气管压力的因素是多样的,诸如装煤、平煤、推焦和交换机换向等,当这些因素临时不存在时,焦炉 较为稳固；当工艺系统处于装煤、平煤、推煤或换向机换向等情形中的一种或几种时,系统会显现波动期,出现脉冲状,这是由于掌握系统在快速响应,将其压力往给定值方向上调整,经过数次调剂,系统再次进入6 / 28

8、名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用周而复始；从掌握成效图中可以看到,带变频的掌握成效要优于带大回流调剂阀的情形,缘由是显而易见的,在变频器 电机调剂动态性能要好于调剂阀,然而,最新设计的百万吨级的冷鼓系统都采纳了通过液力偶合器进行调速 机,其调速性能就慢得多,而且工艺上并不答应对此进行频繁调剂,因此,采纳大回流调剂阀参加集气管压 是目前的一种合理挑选；在目前这两种掌握结构下,其稳固期的掌握偏差范畴是20Pa；波动期的偏差掌握50Pa,但时间连续较短,完全可以满意工艺上的要求；带变频掌握器的

9、集气管压力调剂成效图7 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用带大回流调剂阀集气管压力调剂成效图8 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用焦炉画面9 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用带低压鼓风机的冷鼓画面 110 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -

10、第 10 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用带高压鼓风机的冷鼓画面11 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用冷鼓罐区画面12 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用鼓风机运行画面 脱硫、硫回收、硫氨及洗苯脱苯 工艺概述：回收主要包括硫铵、脱硫及硫回收、洗苯脱苯工段；硫铵的工艺流程是将剩余氨水通过预热、分别,反应生成

11、液体硫铵,硫铵液经结晶、干燥后包装；脱硫及硫回收的工艺流程是脱硫液和溶液在脱硫塔中进行反应将硫分别出来,然后溶液进入再生塔再生；洗苯脱苯的工艺流程是贫富油经洗苯塔清洗后进入脱苯塔,利用温度的不同产生轻苯油水和重苯油水,经油 进行分别；13 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用洗苯脱苯工艺流程框图硫铵工艺流程图14 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用脱硫及硫回收工艺流程

12、图鼓风冷凝工段流程图15 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用洗氨蒸氨工段流程图洗苯脱苯工段流程图 掌握方案 硫铵工段主要有两个掌握回路：进沸腾干燥器温度调剂和蒸氨塔顶汽温度调剂,通过检测进沸腾干燥器的温 塔顶汽温度和给定值进行比较后调剂其进入的蒸汽流量来实现：采纳常规的 PID 掌握即可；16 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用常规 PID 调剂框图脱硫及硫回收

13、工段主要有三个掌握回路：进脱硫塔B 溶液流量调剂、进再生塔溶液流量调剂和进再生塔B 节,采纳常规的PID 掌握；洗苯脱苯工段主要有两个掌握回路和一个联锁掌握：出管式炉富油温度调剂和脱苯塔出口油汽温度调剂；联锁掌握是当入管式加热炉的煤气压力小于2.0kPa的时候,切断入管式炉的煤气,等到其煤气压力高于2.0候,再打开入管式炉的煤气；出管式炉富油温度串级调剂框图 这里采纳内环为出管式炉过热蒸气流量的串级调剂,以削减蒸汽压力波动的干扰；脱苯塔出口油气温度调剂采纳内环为出管式炉过热蒸气流量的串级调剂,以削减蒸汽压力波动的干扰；另外实际生产过程中,蒸汽压力会有可能大于脱苯塔可承担的最大压力,为爱护塔体,

14、在串级调剂中增加一 当塔内压力大于某一值的时候,改为以塔压作为调剂对象；脱苯塔出口油气温度串级调剂框图 蒸氨 工艺概述 蒸氨工段主要完成对来自于炼焦协作煤中的剩余氨水进行蒸馏的过程；17 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用蒸氨工段工艺流程框图掌握方案XC：为挑选掌握,用于掌握蒸氨塔温度压力,其挑选变量是蒸氨塔塔顶温度T 和蒸汽压力P,在合适的压力以温度调剂为主,否就就切换到压力调剂上,以确保塔的安全；PC1 和 PC2：为分程调剂,其判定变量为蒸氨塔顶部逸出的混合气体的压力,在压

15、力区间 P1低）的情形下体被送往氨分解炉,在压力区间P2高）的情形下,混合气体就直接用于尾气吸取；FC1 和 FC2,空气流量与煤气流量的比值掌握,在氨分解炉中,为了使氨分解过程正常进行,要保持空气流 流量的合适比值,以保证燃烧过程的经济性和安全性；蒸氨工段工艺流程图18 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用粗苯精制 工艺概述 粗苯是由多种有机物组成的复杂混合物,主要成分是苯及其同系物甲苯、二甲苯及三甲苯等；粗苯精制过程 化学的方法将粗苯中的不饱和化合物、硫化物等除去,然后用蒸馏

16、方法将苯类产品分别出来的过程；在连续式粗苯精制过程中,比较常见的工艺是五塔蒸馏方式；粗苯精制工艺流程框图 掌握方案 在粗苯精制过程中,主要是要解决各种塔的操作问题,这些塔的共同点是为了进行物质分别,其分别的原理 混合液中各种组分的相对挥发度不同,使液相中的轻组分上升,重组分下降,从而达到分别物质的作用；塔釜温度掌握框图 塔釜温度掌握是采纳加热蒸汽流量与塔釜温度进行串级掌握来实现的,影响塔釜温度的主要因素是物料进入 带走的热量,而再沸器的热量是由进入塔釜的蒸汽所供应的,因此,塔釜的温度可以通过调剂进入再沸器的 来掌握的,同时引入进料流量进行前馈掌握,以此来实现对塔釜的温度掌握,由于蒸汽的加入量对

17、塔的其他 压影响很大,为了保证塔的安全,这里增加一个条件判定,当塔压在安全范畴内用蒸汽流量和温度串级掌握 过高时采纳塔压掌握的方法,使塔压降下来,以保证塔设备的安全；影响塔顶温度的因素有很多,例如物料的回流量、再沸器的加热蒸汽量、冷凝器的冷却水量等,其中影响最 最强的是物料回流量,所以通过回流量可以掌握塔顶的温度,由于塔的进料量和其组成是主要干扰因素,由19 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用是前后串联的,前一个塔的出料是后一个塔的进料,前后关联,进料量是不行控的,因此在这里引入

18、前馈；塔顶温度掌握框图五塔式粗苯精制流程图20 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用蒸馏过程掌握曲线 焦油加工 工艺概述 焦油是煤在干馏和气化过程中获得的液体产物,它是一种具有刺激臭味的黑色或黑褐色的粘稠状液体；到目 煤焦油仍旧是很多稠环化合物和含氧、氮和硫的杂环化合物的唯独来源；煤焦油产品已经在化工、医药、染 和炭素等行业中得到广泛应用；目前采纳较多并且比较成熟的焦油蒸馏工艺是：单塔式焦油管式炉蒸馏工艺；21 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共

19、28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用单塔式焦油管式炉蒸馏工艺流程图掌握方案管式炉出口温度掌握原理框图典型掌握环节：FT1：入管式炉原料焦油流量掌握；TT ：管式炉焦油出口温度掌握：这是蒸馏过程中最重要的掌握环节；采纳串级掌握,T2 为炉膛温度,作为串的内环,它反应了炉膛温度的快速变化,T1 为管式炉出口温度,作为内环,变化较慢,产生精调作用,抱负掌握误差仅在 1 至 2范畴内,完全可以满意工艺掌握要求；TT3 ：二段蒸发器塔顶温度调剂,掌握塔顶组分,单回路；TT4 ：馏分塔顶温度调剂,掌握塔顶组分,单回路；LT1 ：一段蒸发器塔底液位调剂,掌握塔底

20、液位,由于物料在工艺管线中行走较长,掌握上滞后较大 ,但可以掌握的范畴之内,单回路；LT2 ：馏分塔低底液位调剂,掌握塔底液位 ,在自动状态下应设置液位掌握下限,不能全关 ,防止调剂阀堵死,单FT2：三混油流量掌握,单回路；22 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用工业萘 萘是有机化学工业的重要原料,萘主要存在于煤焦油中,以焦油加工切取的含萘宽馏分再进行精馏就可获得的工业萘；双炉双塔工业萘生产掌握流程典型掌握环节：TRB ,TRR：进工业萘初馏管式炉和精馏管式炉煤气流量调剂,目的

21、是掌握管式炉物料出口温度,同时也稳 温度,该环节采纳串级掌握,炉膛温度为内环,物料出口温度为外环；管式炉出口温度掌握原理框图TU1 ,TU2：分别为初馏塔顶温度调剂和精馏塔顶温度调剂,通过调剂塔顶回流量来调剂顶部温度,合适的 底温度有利于塔内传质和传热过程的顺当进行；LR1 ,LR2 ：分别为初馏塔低液位调剂和精馏塔底液位调剂,通过合适的液位调剂,防止塔底液位过高而淹23 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用过低中断蒸馏过程的进行；焦油蒸馏主控画面工业萘主控画面24 / 28 名师

22、归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用焦油蒸馏综合趋势工业萘精馏综合趋势掌握成效分析焦油加工过程中的核心掌握是管式炉出口温度掌握,经我DCS 调剂该出口物料温度的偏差可掌握在1 至 2完全满意生产工艺的要求,从趋势图中可以看出,其它相关工艺也运行平稳；沥青改质25 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用工艺概述 焦油沥青在常温下是黑色固体,按其软化点的高低可分为低温、中温顺高温沥青三种

23、,由于中温沥青软化点 脂含量低,用其做黏结剂制取的各类电极质量较差,不能满意日益进展的电炉炼钢、制铝工业及炭素工业的中温沥青通过改质可以获得软化点高和 树脂含量高的优质沥青制品；沥青改质生产流程 真空闪蒸法也称加压热聚合法）掌握方案由焦油工段来的中温沥青用输送泵打入反应釜,其中的沥青被加热到 390 至 400,并由釜中的搅拌机进行釜内发生聚合反应,反应时间掌握在规定的时间内,然后沥青被吸入闪蒸塔内,调剂蒸气喷射泵,保持闪蒸的负压 负压不同,软化点也不同）,塔顶闪蒸出改质沥青中的油份,当需要降低软化点时,可以向闪蒸塔蒸油,这就形成了图中的反馈支路；塔底为改质沥青,经冷却后打入沥青高置槽形成改质

24、沥青产品；典型掌握环节：TT1 ：反应釜温度调剂,这是一个釜内温度与炉膛温度形成的串级掌握,炉膛温度为副回路,釜温为主回路过程是一个聚合反应,所以温度要严格掌握；釜温掌握框图TT2 ：闪蒸塔顶温度调剂,通过调剂回流量来掌握塔顶温度,最终掌握闪蒸点及改质沥青的软化点；26 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用沥青改质主控画面27 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理仅限学习使用沥青改质掌握过程历史趋势28 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 28 页