环氧丙烷调温水工艺过程控制系统.pdf

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1、１２５８化工自动化及仪表第４２卷环氧丙烷调温水工艺过程控制系统１１２３３４陈立军任娟王冬雪肖建国陈伟凤王睿（１．东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林１３２０１２；２．吉林市寰盟科技有限责任公司，吉林吉林１３２０１２；３．吉林省水资源管理中心，长春１３００２２；４．吉林电力股份有限公司四平第一热电公司，吉林四平１３６００１）摘要针对环氧丙烷生产过程中反应器温度控制存在的问题，以直接氧化法生产环氧丙烷的过程为研究对象，为了有效抑制其反应过程中产生的大量反应热对产品质量和收率的影响，基于ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＥｘ-ｐｅｒｉｏｎＰＫＳ设计调温水自控系统，可以有效地

2、控制反应过程中的温度。现场运行测试也证明了该系统的可靠性与稳定性。关键词调温水自控系统环氧丙烷直接氧化法ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ＋中图分类号ＴＨ８６２．６文献标识码Ｂ文章编号１０００-３９３２（２０１５）１１-１２５８-０４①环氧丙烷（ＰＯ）是除聚丙烯和丙烯腈外的第1系统工作原理三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原某化工厂直接氧化法生产ＰＯ工艺的调温水料，也是油田破乳剂等的主要原料，现已广泛用于自控系统主要由ＰＯ反应器、调温水泵、湿式空冷化工、建筑及医药等领域。目前国内外工业ＰＯ器（ＷＳＡＣ）单元、公用备用泵、冷却器和加热器、的生

3、产工艺主要有氯醇法、共氧化法（也称间接流量调节阀及温度调节阀等组成。氧化法）和直接氧化法（ＨＰＰＯ工艺）。氯醇法生反应器的温度控制是影响ＰＯ产品质量的重产工艺成熟、操作负荷弹性较大、对原料丙烯纯度要的因素，因此每个反应器都配有一个闭环调温要求不高；缺点是会产生大量含氯化钙废水，易对水系统，在３０～５２℃供给适量的冷却水，移出大设备产生腐蚀，并且会消耗大量氯气。共氧化法量反应热。调温水供给从反应器顶部进料，然后克服了氯醇法的缺点，但也有其不利之处，如工艺一股分流自反应器上部区域排出，其他从反应器底部排出。排出水流入ＰＯ反应器调温水泵的吸流程长、对原料规格

4、要求高、设备造价高、防爆要［１］入管线中，打入调温水系统进行温度调节。调温求及操作条件严格等。直接氧化法是一种绿色水进入反应器的总量和反应器各自排放量依照需环保的新型生产工艺，与传统的ＰＯ生产工艺相求总量与调温水设定温度调节，以便在反应器内比，ＨＰＰＯ技术生产过程中产出的副产品极少、流获得均衡的温度分布，有效地除去反应热，从而实程简单、产品收率高、投资少、能耗少、无污染，因现对反应器系统温度的稳定控制，保证整个反应此受到了越来越多的关注。系统正常运行，提高ＰＯ的收率和选择性。目前，Ｂａｓｆ、Ｄｏｗ及韩国ＳＫＣ等公司先后以过2控制方案氧化氢直接氧化法生产

5、ＰＯ，但是生产过程中会放某化工厂直接氧化法生产ＰＯ工艺的调温水出大量反应热，而且催化剂具有严格的激活温度，自控系统的方案设计如图１所示。再生－加热只有在该激活温度以上时才能获得合理的过氧化时，加热温度控制器对加热流量控制器进行串级氢转化率，保证ＰＯ的收率；但温度过高会导致副控制，严格控制加热蒸汽的投入量；再生－制冷［２］反应增加进而影响ＰＯ的选择性。在现有ＨＰ-时，制冷温度控制器与参考温度控制器进行比较，ＰＯ生产ＰＯ中存在，调温水控制不稳定，达不到来有效控制冷却水的投入量，这样对被控温度的工艺要求的问题。针对这个问题，笔者以某化工控制直接且稳定。参照其

6、他换热控制系统，两个厂直接氧化法生产ＰＯ过程为研究对象，采用Ｈｏ-ｎｅｙｗｅｌｌＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ过程知识系统，设计调温水自控系统。①收稿日期：２０１５-０８-２０（修改稿）第１１期陈立军等．环氧丙烷调温水工艺过程控制系统１２５９换热器各自独单控制，或由人工参与加热蒸汽和的加热蒸汽或冷却水而发生超调，甚至会引起系冷却水的投入，与被控温度不直接关联。可以避统振荡，致使反应器内的温度造成巨大波动，对产免加热或制冷时由于温度控制的滞后，投入过多品质量产生恶劣影响。图１调温水自控系统方案3控制系统的实现某化工厂直接氧化法生产ＰＯ工艺调温水自控系统的ＤＣＳ采

7、用ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ，将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起，具有响应速度快、可靠性高、方便安装、易于维护及编［３］程简单等优点。ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ为用户提供了远高于ＤＣＳ系统的功能，包括嵌入式决策支持和诊断技术；安全组件保证系统安全环境独立于主控系统，提高了系统的安全和可［４］靠性。图２调温水系统工艺流程调温水自控系统由调温水控制单元、操作站、当催化剂活性减弱时，切换到再生模式。在管理中心及通信网络等组成。调温水Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ再生过程中，ＷＳＡＣ单元停止运行，调温水只通过ＥｘｐｅｒｒｉｏｎＰＫＳ系统

8、通过容错以太网通信方式，利旁路调节阀控制。每个反应器上部排出的调温水用交换机将服务器、操作站和