焦化回收粗苯的控制

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4.3. 粗苯生产控制在安全上的考虑
粗苯生产环境属爆炸危险场所， 并有化学腐蚀性。 仪表及电气设备按相关防爆等级选型。 一次仪表与执行机构与 DCS 的连接通过安全栅完成。DCS 硬件板卡作防腐蚀处理。含气液双 相的罐体设液位检测、报警或控制。对于煤气燃烧系统，设置煤气切断阀，在煤气低压时， 迅速切断煤气，保障安全。
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实时仿真： 系统具有离线的实时调试和仿真功能，缩短系统在现场的调试周期并降低 了方案实施的风险。
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系统容量： 系统规模灵活可变，可满足从几十个 I/O 信息、几个回路，到成白上千个 个 I/O 信息采集及控制回路的应用要求。
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运行环境： DCS 系统硬件及控制机柜的热设计、防护设计及抗电磁干扰设计可适应任 何恶劣的工业现场环境。
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安 全 性： 系统安全性和抗干扰性符合工业使用环境下的国际标准。 故障诊断： 具有卡件、通道以及变送器或传感器故障诊断功能，智能化程度高，轻松 排除热电偶断线等故障。
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供电电源： 本系统采用集中供电方式。交直流电源都采用双重化热冗余供电模式，部 件能进行热插拔，方便安装和维护。
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远程服务： 能够通过远程通信媒体实现远程监控、故障诊断、系统维护、操作指导、 系统升级等。
2.2. DCS 控制系统的特点
� 系统功能： DCS 具有数据采集、控制运算、控制输出、设备和状态监视、报警监视、 远程通信、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、事故顺序识别、事故追忆、 图形显示、控制调节、报表打印、高级计算，以及所有这些信息的组态、调试、打印、 下载、诊断等功能。
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� 在控制组态画面上设备的动态显示符有多种颜色变化， 提高了操作人员对设备运行状态 的判断能力，设备运行的状态和工艺操作画面简捷明了，可操作性强，提高了操作人员 的工作效率。 � 控制系统通过工业以太网链接，三级通讯结构，安全、可靠。采用分散及远程 I/O 控制 和集中操作的配置方式，控制站分布科学合理。便于维护和点检，大大缩短了故障判断 和处理时间。集中操作减少了工序间的沟通环节，减轻了操作压力。 � 系统主控制卡、数转卡、I/O 网络及主网络都为冗余配置、采用两路冗余供电（第一路 为 UPS 供电、第二路为稳压源供电） ，当主控制卡、数转卡、 I/O 网络及主网络单项出 现故障时系统能够实现无扰动切换，保证了设备装置的正常运行。 � 控制系统提供了强大的监控诊断功能，可随时监视控制系统的网络组件、控制主模件、 数据转发卡、I/O 卡件及现场 I/O 点的工作状态，利用系统的语音报警功能，可根据参 数及设备的级别设置不同的报警声音， 方便操作人员快速判断出报警源。 历史趋势记录， 可以帮助完成生产事故分析和生产管理。 � 各运行设备的事故停车均设有声光报警， 能够及时提醒操作人员进行紧急处理， 避免重
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大事故的发生。 � 自主研发的监控软件，合理、清晰、直观，便于操作维护人员学习，而且具备故障记录、 查询功能，有利于及时、准确的找到故障发生点，给维护带来了极大的方便，提高了生 产效率。
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2．控制系统简介
2.1. DCS 的体系结构
DCS 是由仪表控制系统发展而来，由于 Internet、Web 技术的发展而推出的基于网络技 术的控制系统。该系统融合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术与网络 技术，实现了多种总线兼容和异构系统综合集成。 DCS 主要由控制站、操作站、工程师站、系统网络等构成。
4.2. 粗苯蒸馏
洗苯塔来的富油，经油气交换器和贫富油器换热后，再经管式炉加热，进入脱苯塔， 在 此进行汽提和蒸馏，经油气换热器、粗苯冷凝冷却器冷却后，进入油水分离器，获得粗苯。 脱出粗苯的贫油由脱苯塔抽出循环使用。 部分贫油经再生器排除洗油中相对分子量较大的聚合物，以保证循环洗油的质量。 脱苯塔相关的主要检测参数有：塔顶温度、压力、底部温度、压力、塔底贫油液位。 塔底贫油液位通过脱苯塔输出贫油泵后的调节阀控制贫油流量来控制。 管式炉相关的主要检测参数有：管式炉温度、煤气压力、煤气流量、蒸汽温度、蒸汽流 量、富油温度等。 煤气压力用调节阀控制稳定压力， 同时以温度流量串级控制温度管式炉的燃烧， 温度富 油加热温度。
4.4. 粗苯生产的 DCS 配置
粗苯生产是焦化生产中化产的工序之一。其 DCS 配置含于煤气净化的 DCS 中。典型的 I/O 点数是：218 点（其中，模拟量 92 点，数字量 126 点） 典型的焦化 DCS 基础自动化由操作站（含工程师站）和控制站组成。
5．DCS 控制系统在粗苯回收生产控制中的特点
焦化回收粗苯的控制
1． 概述
焦化生产包括炼焦和化产，其中化产的任务是回收炼焦过程中的化学产品。 回收炼焦化学产品具有重要的意义。煤在炼焦时，除有 75%左右变成焦炭外，还有 25% 左右生成多种化学产品及煤气。来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提 取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品，并得到净化的焦炉煤气。 炼焦化学产品中的粗苯是多种碳氢化合物组成的复杂混合物。 粗苯经精制加工后， 可得 到苯、甲苯、二甲苯等有用的化工原料，是生产塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、油漆 等的重要原料。 粗苯回收生产控制通常采用 DCS 控制系统。DCS 硬件和软件先进、可靠，由 DCS 构 成的控制系统稳定地运行和快速反应， 对各种生产工况能进行正确有效处理， 联锁动作及时 准确，对粗苯回收工序的高效生产和安全运行起到了良好的保障作用。
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在线下载：DCS 允许工程师在完成组态修改并编译成功后执行在线下载操作。
3．粗苯回收工艺
从焦炉煤气中回收苯族烃采用的方法有洗油吸收法， 固体吸附法和深冷凝结法。 其中洗 油吸收法工艺简单经济，得到广泛应用。 煤气在终冷塔内自下而上流动，与塔顶喷洒而下的冷却水逆流接触，煤气冷却至 20—
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信号精度： I/O 卡件的高精度 A/D 采样技术、先进的信号隔离技术、严格测试下的带 电插拔技术、以及多层板和贴片技术，使信号的采集精度高、运行稳定性好。
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控 制： 系统控制组态符合 IEC61131-3 标准的组态工具 FBD、LD、SFC 、ST 等， 使 DCS 与 PLC 的控制功能得到统一，实现了局部控制区域内的实时过程信息的共享。
粗苯回收原则工艺流程图
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4．粗苯回收的 DCS 控制
4.1. 终冷洗苯
进入粗苯工序的煤气， 一般温度为 55℃---65℃的， 而洗苯最适宜的温度是 20℃---28℃， 因此必须进行煤气的最终冷却。 煤气从终冷器下部进入终冷器分两段进行冷却， 然后进入洗 苯塔。 在洗苯塔，煤气与洗油逆流接触，煤气中的粗苯被洗油吸收。洗油的温度是重要参数之 一。为防止煤气中的水汽冷凝进入洗油，洗油的温度应控制为高于煤气温度 2℃-4℃. 终冷器相关的主要检测参数有：循环水流量、低温水流量、煤气压力、煤气温度、冷凝 液液位。 终冷器中冷凝液液位通过调节阀控制送机械化澄清池的冷凝液流量来控制。 洗苯塔相关的主要检测参数有：煤气温度、煤气压力、贫油温度、贫油流量、洗苯塔底 富油液位。 洗苯塔底富油液位通过洗苯塔输出富油泵后的调节阀控制富油流量来控制。
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集 成 性：DCS 是一个开放的可扩展系统，它可以方便地进行扩展和集成，利用数据 站、OPCServer 或网关卡，可实现与异构系统的互联。
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图形界面： DCS 集成化图形界面组态工具，可以方便、快捷地生成图形画ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，提供多 种预定义图库对象。
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报 警： 采用分布式报警管理系统。可以管理无限报警区域的报警、基于事件的报警、 报警优先权、报警过滤以及通过拨号输入/输出管理设备的远程报警。
28℃，同时煤气中相当数量的萘也冷凝析出被水冲洗下来。冷却后的煤气送洗苯塔。 冷却到 25～27℃的煤气，进入洗苯塔，温度为 27～30℃循环洗油（贫油）用泵送至洗 苯塔的顶部，与煤气逆向沿着填料向下喷洒，流入塔底，洗苯塔底流出的含苯的富油送至脱 苯装置。为了防止煤气中的水汽冷凝而进入洗油中，操作中洗油温度应略高于煤气温度。 一 般规定洗油温度在夏季比煤气温度高 2℃左右，冬季高 4℃左右。脱苯后的贫油经冷却后再 送至洗苯塔循环使用。 增加循环洗油量， 可降低洗油中粗苯的含量， 增加吸收推动力， 从而可提高粗苯回收率。 但循环洗油量也不宜过大，以免过多地增加电、蒸气的耗量和冷却水用量。 在塔后煤气含量一定的情况下， 随着吸收温度的升高， 所需要的循环洗油量也随之增加。 吸收温度需保持一定。 洗油的脱苯是利用洗油与粗苯沸点的不同， 通过煤气及蒸汽加热管式炉和脱苯塔蒸馏将 粗苯（轻苯）从洗油中分离出来。 粗苯回收原则工艺流程图如下图所示