白油-二氯甲烷回收项目的设计与开发

白油 采 用差 压 液 位计 控制 ， 由泵 采 出送 入 换 热 器 加热 到 １０ 左 右后 送 入 真 空干 燥 塔 。塔 顶 压力 ５℃ 控制在 ５Ｐ ， ｋ ａ 出来 的气相 冷凝 到 ３ ℃ 即可 得 到 白 ０ 油产 品 ， 塔釜 由于仍 含部 分 白油 ， 新 由泵送 入油 重
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化
工
自 动
化
及 仪
表
第 ３ ９卷
白油 一二 氯 甲烷 回收 项 目的 设 计 与 开 发
李 巍 郭利 进 王秋 平
（ 津 工 业 大学 电气 工 程 与 自动 化 学 院 ， 津 ３ ０ ６ ） 天 天 ０ １０
摘 要 以 南京 中材 白油 一二 氯 甲烷 回收 项 目为 背景 ， 绍 三 菱 Ｑ 系 列 Ｐ Ｃ在 化 工 废 料 回 收 工 艺 中 的 介 Ｌ
着化 学 工业 的发展 ， 场对 白油 的需求 日益 增 多 ， 市 国内外 白油 生产 技 术 主 要 有 发 烟硫 酸磺 化 法 、 三
项 目为 背 景 ， 绍 如 何 利 用 三 菱 Ｑ 系 列 Ｐ Ｃ分 介 Ｌ 离、 提纯 白油 和二 氯 甲烷 。 １ 工艺流 程简 介
南京 中材 白油 一二 氯 甲烷 回收工 程 （ １ 是 图 ） 白油生 产项 目的配 套 工 程 ， 混 有 二氯 甲烷 的 白 将
ＬＮ Ｉ Ｋ协 议 ， 过 现 场 总 线 与 Ｑ ０ Ｈ 进 行 实 时 数 通 一２
据 交换 ， 利用 自身 集成 好 的输入／ 出点接 收 来 自 输 Ｐ Ｃ的启 停信 号 ， 视 泵 的运 行 状 态并 及 时 显示 Ｌ 监 变 频器 实 际运行 频率 和变频 泵转 速 。 电气 回路 硬
蠢 回 器
■
ｌ 据 魁 数Ｉ 控 制
Ｉ 据Ｉ 圆数令 控指 制
给
艺流 程进 行实 时监 控 。具有 控制权 限的人 员 可根 据 现场 需求 对 工艺 参 数 进 行 实 时 修 改 ， 而且 可进 行 预测 工艺 参数 走势 及报 表打 印等 工作 。
触摸 屏 监 控 程 序
三 菱专 用热 电偶 处 理 模 块 Ｑ ４ Ｄ模 块 。控 制 ６Ｒ
回 路 硬 件 构 架 如 图 ２所 示 。
水分 层罐 。油水 分层 罐 内下层 采 出 的废 水送 往 水
处理厂。
在二 氯 甲烷 与水 分层 罐 ， 上层 得到 水相 ， 下层 为二 氯 甲烷 相 。二 氯 甲 烷 相 采 用 差 压 液 位 计 控 制 ， 泵送 至 二 氯 甲烷 精馏 塔 ， 塔 常压 操 作 ， 经 该 塔 釜 采 用 ２ ｇ ｃ 蒸 汽 加 热 至 ４ ℃ 即 可 得 到 满 足 ｋ／ｍ ０ 要 求 的二 氯 甲烷 ， 品送 入二 氯 甲烷 产 品罐 。水 产 相 亦 采用 差压 液位 计控 制 ， 经泵送 到脱水 塔 ， 水 脱 塔 塔 釜采用 ６ ｇ ｃ 汽加 热 ， 汽 耗量 ０ ３／ ， ｋ／ ｍ 蒸 蒸 ． ｔｈ 得 到 纯度 很高 的水 送 出界 区 。在 脱 水塔塔 顶 获 得
设 计 和 应 用 。 阐 述 白 油 一二 氯 甲烷 的 回 收 工 艺 ， 成 了控 制 系统 的硬 件 选 型 和 网络 构 架 设 计 。 实 际 应 完
用表 明 ： 系统 运 行 稳 定 可 靠 ， 高 了原 料 利 用 率 ， 该 提 降低 了 处理 废 料 的 生产 投 资 ， 增 加 工厂 效 益 的 同 时 在
境 Ｇ ． ｅｅｏｅ Ｔ Ｄ ｖｌ ｒ ｐ ８中完 成 。 由于控 制 系 统 控制 点
参 考 文 献
［ ］ 李立权 ． １ 白油 及 白油 生 产 技 术 ［ ］ 润 滑 油 ， ０ ３ １ Ｊ． ２ ０ ，８
（ ）： ４ １～６ ．
数多 ， 提高 编程 效率 和程 序执 行速 度 ， 序 中采 为 程 用模 块化 编程 结构 。按 程 序功能 和被 执行 频 率把
匝哑巫亚 碉
和 温度 信 号 的 采 集 、 理 结 果 ， 定 调 节 阀 的开 处 确
度， 保证 上 述 变量 维 持 在 满 足 工 艺要 求 的适 当范
围内 。
考 虑到 回收过程 中需 要对 大 量模 拟量 进行 实
时采 集 和处 理 ， 多 时需 对 １ 最 ６个 调 节 阀 和 两 个 变
自我 保 护 的同 时对 电气 回路及 现场 设备 进行 必 要 的控 制 。 ２ １ 控 制 回路 硬件 构架 ．
动机进 行 过载 保 护 和 短路 保 护 的功 能模 块 ， 件 硬 回路 中可 以省 去热继 电器 。利 用 Ｆ ７ ０自身 的 ＲＥ ０ ＰＤ运 算功 能 实现 对 变 频 泵 的 闭环 调 速 控 制 ， Ｒ Ｉ Ｆ Ｅ０ ７ ０变 频器 和 Ｐ Ｃ的通 信 采 用 三 菱 公 司 的 Ｃ ． Ｌ Ｃ
频泵 同 时进 行 ＰＤ闭 环调 节 ， Ｉ 控制 系统 选 择 三菱
Baidu Nhomakorabea
高 性 能 Ｑ ２ Ｃ Ｕ， 可 同 时 处 理 ３ Ｏ Ｈ— Ｐ 其 ２个 ＰＤ 回 Ｉ 路， 满足要 求 。又 由于现 场有 大 量 的热 电偶 传 感
器， 为提 高温 度信 号 的采 集精 度 和处理 速度 ， 用 采
件 构架 如 图 ３所示 。
。
根据 被控 对 象 ， 制 系 统 可 分 为 群 泵 控 制 单 控
元 和 调节 阀控 制单 元 。群泵 控制 单 元主要 实 现 泵
组 的 远程／ 地启 动 ， 行 停 止 指 示 、 障 检测 以 本 运 故
及 联锁 报 警 停 车 等 功 能 ； 节 阀 控 制 单 元 采 取 调 ＰＤ闭 环控 制 ， 据 系 统 对 现 场 液 位 、 力 、 Ｉ 根 压 流量
图 ２ 控 制 回路 硬 件 构 架
２ ２ 电气 回路 硬 件构 架 ．
的二 氯 甲烷 和 水组 分 以及精 馏塔 塔顶 物料 冷 凝后
重新 回流人 二 氯 甲烷与 水分 层罐 。
２ 系 统 硬 件 设 计
电气 回路主要 围绕 １ ６个 普 通 泵 和两 个 变 频
泵展 开 ， 利用 热继 电器对 １ ６个 普通 泵组 进 行过 流 和短 路保 护 ， 过接 触 器 自身 触 点 系统 实 现 泵 组 通 的远 程／ 地启 停控 制 ， 本 及时把 电机 运 行状 态通 过 指示灯 在 现场显 示并 反 馈给 主控 制器 。变 频泵 作 为 白油 一二 氯 甲烷产 品 出料 泵 ， 由三 菱 Ｆ ７ ０ Ｒ Ｅ ０ 变频 器控 制 ， 由于 Ｆ ７ ０变 频 器 中集 成 有 对 电 ＲＥ０
一水 分层 罐 。
至上 层 Ｃ ， Ｉ Ｈ Ｃ ＋水分 层 罐
图 ｌ 白 油 一二 氯 甲烷 回 收 工 艺
收 稿 日期 ：０ ２０ － （ 改 稿 ） ２ １ －５ ７ 修 ０
第 ６期
李
巍 等 ． 油 一二 氯 甲烷 回 收项 目的设 计 与 开 发 白
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在 油 水 分 层罐 内 ， 水层 在 下 ， 油层 在 上 ， 层 上
油通过泵 送 入汽提 塔 ， 料 采用 流量计 控 制 ， 计 进 设 进料量 为 ２ ５／ 。汽 提 塔 塔顶 常压 操 作 ， 度 控 ． ｔｈ 温 制 在 ５ ．℃ ， ２ ５ 即可得 到二氯 甲烷 和 水约２ ０ ２／ 。 ． １ｔｈ 塔 顶气 相组 分 经 过 冷 凝 器 冷 凝 至 ３ ￣ 送 入 二 ０Ｃ后
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图 ４ 触 摸 屏 监 控 功 能 结 构
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４ 结 束 语
图 ５ Ｐ Ｄ控 制 程 序 流 程 Ｉ
系统 投入 运行 以来 ， 稳定 可靠 ， 回收 的 白油和
Ｄ ｓ ｎ ｒ 行监 控系 统 的开 发 。人 机 界 面 （ ４ ｅｉ ｅ 进 ｇ 图 ） 分 为 主工 艺流 程界 面 、 数设 定 和显示 界 面 、 警 参 报 界面 、 趋势 显示 界 面及 报 表 打 印 等 。通 过 Ｇ — ｅ ＴＤ － ｓ ｎｒ 态 后 即可 利 用 触摸 屏 Ｇ －２ ４对 整 个 工 ｉ ｅ组 ｇ Ｔ １７
又 保 护 了环 境 。
关 键 词 白 油 回 收 工 艺 组 态 远 程 监 控
中图分类号
Ｔ２ｌ Ｑ Ｉ
文 献 标 识 码 Ｂ
文 章 编 号 １０ —９ ２ ２ １ ） ６０ ５ —３ ０ ０３ ３ （ ０ ２ ０ —７ ４ ０
白油是经 深度 精制 除 去润滑 油馏 分 中的芳 香 烃及 硫 化物 等 杂质 而 得 到 的 一 类石 油 产 品 ， 塑 在 料、 纺织 、 日化 及 医药等 行 业有着 广泛 的用 途 。随
从 功 能上 可 将 系 统 分 为 电气 回 路 和 控 制 回
路 。 电气 回路 主要 是对 低压 电气 设备 进行 硬 件布 线 ， 现对 现场设 备 和仪 表 的硬件 保护 ， 作 为控 实 并 制部 分 的控 制 对 象 接 收来 自中控 室 的指 令 ， 行 执 相应 的动作 。控 制 回路则 根据 白油 一二 氯 甲烷 回 收工 艺 要求 和用 户需 求选 择 适 当 的 控 制器 和 ＩＯ ／ 卡件 ， 定 电气 信 号 、 制 信 号 的 传递 过 程 ， 成 确 控 完
氧 化硫 气相磺 化 法和加 氢 法 … 。 发 烟硫 酸磺 化法 投资 低 、 作简 单 ， 操作 不 操 但 连续 ， 率 损 失 较 大 ， 产 品酸 渣 污 染 环 境 （ 收 副 白 油、 酸渣 比为 １０ １ ６ ， ． ： ． ） 已基 本淘 汰 ； 三氧 化硫 气
相磺 化 法虽 使磺 化 效 率 有 所 提 高 ， 但仍 未 从 根 本 上解 决 收率 低及 环 境 污染 严 重 等 问题 ； 氢 法 能 加 较好 地 解决 上 述 问题 ， 但其 产 物 不 可 避 免地 会 混
用户 程 序 分 为 扫 描 执 行 型 、 定 周 期 型 和 Ｆ 固 Ｂ
块 。其 中 Ｆ 中 的 程 序 用 以 完 成 某 种 特 定 功 Ｂ 能， 如模 拟 量处 理 、 组控 制 等 ， 泵 不会 自动执 行 ； 固 定 周 期 型 主要 指 ＰＤ 闭环 调 节 程序 ， Ｉ 根据 工 艺需 求 每 秒执 行 一 次 ＰＤ运 算 ； Ｉ 主程 序 则根 据 各 变 量
氯 甲烷 与水 分 层 罐 。塔 釜采 用 水 蒸 气 直 接 加 热 ， 温度控 制 在 １０—１ ５Ｃ之 间 。物 料 采 用 液 位 控 ０ ０ ｏ 制采 出 ， 泵送人 换 热器 换 热 到 ５ ℃后 送 入 白 油 经 ０
入 烷 烃 ， 者 将 以南 京 中材 白油 一二 氯 甲烷 回收 笔
的 联 锁 关 系 ， 照 工 艺 要 求 分 时 调 用 相 应 Ｆ 按 Ｂ
［ ］ 满 永 奎 ， 春元 ． 菱 Ｑ 系 列 Ｐ Ｃ原 理 与 应 用 设 计 ２ 边 三 Ｌ ［ ． 京 ： 械 工业 出版 社 ，０ ０ Ｍ］ 北 机 ２１． ［］ 宋伯生． Ｌ ３ Ｐ Ｃ编 程 理 论 、 法 及 技 巧 ［ ． 京 ： 算 Ｍ］ 北 机
图 ３ 电 气 回 路 硬 件 构 架
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化
工
自 动
化
及
仪 表
第 ３ ９卷
３
系 统 软 件 开 发
块 … 。其 中 ＰＤ控 制程 序 流程如 图 ５所示 。 Ｉ
３ １ 触 摸屏 监控 软件 开发 ．
项 目中采用 ＭＩＳ Ｂ Ｔ Ｈ 工业 组 态软 件 Ｇ — Ｔ Ｕ ＩＳ Ｔ
二 氯 甲烷 产 品 工 艺 指 标 均 达 到 国 内工 业 级 化 工 产
品标准 。该 系统 自控 水平较 高 ， 应性 、 用性 较 适 通
３ ２ 控制 程 序开 发 ．
强 ， 以在其 他 类 似 化 工产 品 回收 项 目中加 以推 可
广 应用 。
Ｐ Ｃ控 制程 序 的开 发在 ＭＩＳ ＢＴ Ｈ 开发 环 Ｌ Ｔ Ｕ ＩＳ