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1、淺談DCS制甲醛控制系統(tǒng)及應用隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)裝置的規(guī)模也在不斷的擴大，生產(chǎn)技術以及T藝工程也越來越復雜，而常規(guī)的模擬儀表卻又存在著難以解決的弊端。一方面是控制功能的單一化，以至于難以實現(xiàn)某些復雜的控制功能；另一方面，則是難以集中操作和監(jiān)視，對于那些幾十米的高密集排列儀表屏，操作和調整都非常困難。集散控制系統(tǒng)在此情況下應運而牛。集散控制系統(tǒng)（DCS）是在上世紀七十年代中期發(fā)展起來的以微處理器為基礎的分散型計算機控制系統(tǒng)。它是由控制技術、通信技術、計算機技術以及陰極射線管和網(wǎng)絡技術共同結合的產(chǎn)物。而該裝置是利用計算
2、機技術對生產(chǎn)過程進行集屮監(jiān)視、管理、操作以及分散控制的一種全新的分散式計算機控制系統(tǒng)。DCS自從上個世紀問世以來，發(fā)展速度非常迅速。一直到目前，它作為新一代的工業(yè)自動化過程設備，在世界范圍內被廣泛應用于石油、電力、紡織、化工以及食品等行業(yè)。而我國則在石油、化工、電力等行業(yè)得到了普遍的推廣與使用。一、DCS與常規(guī)模擬儀表相比的特點1?系統(tǒng)構成靈活DCS是山各個工作站通過網(wǎng)絡通信系統(tǒng)組網(wǎng)形成的，而且系統(tǒng)的組態(tài)很靈活。2?信息資源共享只要是處在DCS中，你就可以了解到你想要了解的任何參數(shù)。3.操作管理便捷DCS的人機反饋都是通過CR
3、T跟鍵盤和鼠標實現(xiàn)的。4.控制功能豐富以前用模擬控制回路實現(xiàn)的復雜運算，而現(xiàn)在可以通過高精度的微處理器實現(xiàn)。5.安裝、調試方便沒冇像模擬控制系統(tǒng)那么多的電線，很是方便。3.安全性能相對來說比較高基于DCS具有以上的特點，DCS被廣泛應用于甲醛生產(chǎn)中。甲醛是一種重要的有機原料，工業(yè)上常用催化氧化的方法從甲醇中提取甲醛。目前,國內的甲醛行業(yè)受建材行業(yè)需求的帶動，生產(chǎn)勢頭很好，而且醫(yī)藥及農藥的需求也很穩(wěn)健，因此，使得甲醛具有較好的市場需求，發(fā)展前景很好。為了提高甲醛的產(chǎn)品質量以及生產(chǎn)能力，降低成本，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性，很多國內
4、的廠家對生產(chǎn)的自動控制提岀了更高的要求。但是由于在甲醛生產(chǎn)的過程中存在很大的危險性，因此，長期以來國內的廠家中真正實現(xiàn)自動化的例子不是很多。而引起這種現(xiàn)象的原因一方面是由于甲醛氣體和混合，如果配合比例不恰當?shù)脑?，有可能會發(fā)生爆炸;另一方面是在追求甲醇轉化完全的情況下，對于氧醇在比例上還有其他的要求。很顯然，兩者Z間存在著安全和效益的矛盾，因此，如何在既能保證生產(chǎn)的安全性的前提下又能保證效益的提高，是整個甲醛生產(chǎn)中的核心問題。甲醛的生產(chǎn)起始階段，即我們通常所說的點火階段，需要耗費很長的時間進行回路自動投運，參數(shù)調整等工作，從而使
5、生產(chǎn)逐步走向正常過渡。整個點火過程是保證穩(wěn)定生產(chǎn)的關鍵，而整個點火過程涉及到很多的方面。在點火升溫以后，如何提高風量和配料量是一個非常重要的環(huán)節(jié)，這不僅關系到甲醛單耗的降低，而且還關系到甲醛成品質量的提高。山于以前大多數(shù)都采用常規(guī)儀表，因此不能夠進行正常的數(shù)據(jù)共享和智能協(xié)調，而操作人員只能是根據(jù)自身的經(jīng)驗和降低進程速度等方法對生產(chǎn)進行控制，而這樣做只能會存在更大的安全隱患，造成人力、物力以及時間上的浪費。在點火階段，所利用的是DCS信息共亨、簡便的自定義控制算法編制以及歷史數(shù)據(jù)查詢等優(yōu)勢，根據(jù)現(xiàn)場具體的工藝情況編制控制程序。這
6、樣不僅提高了控制的水平，使得生產(chǎn)得到穩(wěn)定和增強，大大降低了操作人員的勞動力度，而且還保證了整個生產(chǎn)過程的安全性。另外，氧化器的溫度是整個生產(chǎn)控制的一個重要的指標，它直接影響轉化率并且決定化學反應的選擇性，而溫度控制的穩(wěn)定可以提高觸媒的運行周期，從而能夠大大降低生產(chǎn)的成本。二、影響氧化器溫度的變量的原因1.蒸發(fā)器的溫度和壓力2?干空氣的流量3.配料蒸汽的流量4?冷卻器出口的甲醛溫度除了以上所說的這些，還有甲醇的濃度、空氣的含氧量、蒸汽的濕度、空氣的溫度、以及壓力等，都會直接影響到氧化器的溫度。在生產(chǎn)過程中,対氧化器的溫度影響最大
7、的是干空氣的流量，因此，在控制中必須要進行嚴格控制。在進入氧化器反應之前，甲醇必須要配加一定量的蒸汽，而加入蒸汽的最主耍的目的就是耍控制水醇比。除此之外，還可以起到縮小爆炸的范圍，帶走反應熱，凈化觸媒以及提高氧醇比的作用。在甲醛生產(chǎn)工藝的分析當中，可以看出，除了蒸發(fā)和氧化工段，其他的控制都屬于常規(guī)的控制，而在甲醇氧化工段中，氧化爐的溫度和三元配比綜合控制是整個控制的核心，而且對牛產(chǎn)安全、正常反應選擇性、甲醛的轉化率以及產(chǎn)品的質量和催化壽命非常重要。山于DCS的整個裝置不僅繼承了常規(guī)儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，而且述克服
8、了常規(guī)儀表的功能單一，人機聯(lián)系差以及單機微型計算機控制系統(tǒng)的危險新高度集中的缺點。實現(xiàn)了在操作、管理和顯示方面的集屮，以及在負荷、功能和危險性方面的分散。將DCS控制系統(tǒng)應用與甲醛生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)對工業(yè)甲醛生產(chǎn)系統(tǒng)的實時監(jiān)控。經(jīng)過實踐表明，DCS系統(tǒng)口動化程度比較高、使用方便、
