在了解这份自动化控制系统设计方案之前,我们先要明确对二甲苯(PX)和吸附分离单元在化工生产中的重要性。对二甲苯是用于生产聚酯、工程塑料、染料和农药等重要化工产品的原料。PX装置的高效运行直接关系到对二甲苯产品的产量和质量,进而影响到经济效益。
本设计采用的CENTUM CS1000集散控制系统(DCS)是一种由日本横河公司生产的先进控制解决方案。该系统利用计算机技术,对工业过程进行集中监视和控制,使整个生产过程更加稳定、高效和安全。CENTUM CS1000系统可以提供高度精确的控制,有效地应对生产过程中出现的各种干扰,从而保证生产质量,并降低能耗。
从工艺流程来看,PX装置的吸附分离单元中的抽出液塔(C662塔)对于分离粗对二甲苯和纯解吸剂至关重要。整个设计的目标是确保塔顶不带解吸剂、塔底不带PX,这需要严格控制塔底温度,以及各层的温度和温差。如果温度控制不当,将影响对二甲苯的纯度和产量。因此,在设计自动化控制系统时,必须考虑到这些因素,确保系统的稳定性、可靠性和控制的精确性。
自动化控制设计方案中提及的主要控制方案包括硬件设计方块图和串级控制系统组态图。控制方案中还涉及到了单回路控制和复杂串级控制。单回路控制系统通过DCS和PID控制器实现对特定工艺变量(如温度、流量等)的控制;而串级控制系统则是在单回路控制的基础上,通过两个或更多的控制环路相互配合工作,来实现更加精确和快速的控制响应。
为了实现这些控制功能,系统中包含了多个关键设备,比如旋转阀、抽出液塔、管路冲洗泵、进料过滤器、混合罐、再沸器、冷凝器、回流罐、塔顶泵和塔底泵等。这些设备协同工作,确保了PX装置的吸附分离单元能够平稳运行。
在设计环境方面,包括了塔顶和塔底的具体操作条件。比如塔顶温度应控制在146±2℃,回流比为1.83(重量比)。这样的操作条件需要系统能够精确地维持,以确保分离效果和产品质量。
设计方案还特别强调了在不改变原有设备的前提下,采用计算机控制系统对PX装置进行系统连接和功能组态,进而完成对吸附分离单元的自动控制。
这份自动化控制系统设计方案详细阐述了如何通过先进的CENTUM CS1000集散控制系统和自动化控制技术,提高对二甲苯生产装置的控制精度和生产效率,降低能耗,同时确保产品的高质量和高产量。该方案具有重要的实践价值和行业指导意义,特别是在对二甲苯生产领域。