基于智能仪表的加氢反应评价装置控制系统设计

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1、2011届本科毕业设计说明书基于智能仪表的加氢反应评价装置控制系统设计第一章基于智能仪表的加氢反应装置介绍（绪论）装置由智能仪表控制与操作。采用工控机控制。实现对温度、流量、压力、开关电磁阀的自动控制与测量值检测，工艺流程、控制流程、反应炉升温恒温状态、控制参数、各过程量瞬时值在计算机工控机屏幕上显示。实验过程中的各过程量，根据所设定的打印时间自动打印记录。根据产物计算公式，对实验结果进行制表、打印与数据储存。为确保装置安全运行，装置设有温度、压力、流量、液位上下限自动报警和压力安全保护。在石化专用设备方面，常减压蒸馏装置单系列达到年产1000万吨，其中常压塔直

2、径达到9000～10000mm，减压塔直径达到16000mm。催化裂化装置达到年产400万吨，其中反应器直径达到8000～9000mm，再生器直径达到15600mm。加氢装置规模达到年产200万～400万吨，其中加氢裂化反应器的外直径达到5000mm以上，壁厚将达到300mm，单台重量将达到1000吨以上。322011届本科毕业设计说明书　　煤液化加氢反应器直径达到5500mm，壁厚达到340mm，单台重量达到2040吨。单系列乙烯生产装置的规模达到年产80万吨到100万吨，其中裂解炉单台年生产能力将达到10万～15万吨。聚乙烯和聚丙烯装置年生产规模达到40万吨

3、，其中反应器直径达到8000mm。PTA装置规模达到年产45万～60万吨，其中复合钛材氧化反应器直径达到7600mm以上。　　石化设备大型化，也拉动了通用设备向大型化、高精度、长寿命方向发展。如在年产400万吨催化裂化装置中，压缩机功率达到6000kW；年产300万吨加氢裂化装置用的往复式压缩机功率达到5000kW，排气压力达到20MPa。　　裂解气压缩机是乙烯裂解装置中最关键的设备，流量达到Nm3/h，功率达到45000kW。丙烯压缩机流量达到Nm3/h，功率达到31000kW，乙烯压缩机流量达到19350Nm3/h，功率达到7400kW。高压聚乙烯超高压往复

4、压缩机排气压力达到350MPa。年产45万吨PTA装置用的空气压缩机功率达到25000kW，给4.8万空分装置配套的空气压缩机功率达到23000kW。　　面对石化生产规模重大变化以及石化设备大型化，不少制造企业在制造技术和制造装备上都不适应，过去攻关过的设备又要重新进行攻关，无论在设计技术，还是在加工技术、焊接工艺、热处理工艺、无损伤工艺上都需要进一步改进，其他一些特殊设备如聚乙烯和聚丙烯后加工设备--挤压造粒机组，一直依赖进口。石化生产装置的生产过程自动控制系统--DCS系统，也一直从国外引进。加氢反应试验装置是三个催化剂装量为500ML的反应器的串级反应试验

5、装置。固定床反应器，装置配有新氢流路、补氢流路、吹扫N2流路和循环氢四条气体流路。根据不同试验要求可实现不同氢油比条件下的加氢催化反应。不但适合轻质油为原料，还可用于重质油加氢工艺。氢气流路设置压力调节阀，控制和稳定反应器入口压力，高分离罐分离气体出口设有背压阀和气动调节阀，稳定反应器出口压力。气体流量采用质量流量控制器实现流量的自动检测和控制。反应炉采用六段加热与控制，保证催化剂在足够的等温区内实现等温反应。气体产物在线计量放空或接收，液体产物可进入分馏塔和稳定塔，进行产品切割和收集。装置可进行单程和循环反应。根据循环氢的流量和反应器出口压力变化，实现新氢补充

6、量的自动控制与检测。装置由智能仪表控制与操作。采用工控机控制。实现对温度、流量、压力、开关电磁阀的自动控制与测量值检测，工艺流程、控制流程、反应炉升温恒温状态、控制参数、各过程量瞬时值在计算机工控机屏幕上显示。实验过程中的各过程量，根据所设定的打印时间自动打印记录。根据产物计算公式，对实验结果进行制表、打印与数据储存。为确保装置安全运行，装置设有温度、压力、流量、液位上下限自动报警和压力安全保护。采用AI智能调节器与工控机构成控制系统的优点在于,可靠性高,故障率低,测控精度高,适合工业现场长期连续运行.由于采用(DCS)分布式结构,小型装置的检测与控制由仪表来完

7、成,过程的管理由工控机实现.当工控机故障时,只影响计算机管理与数据显示记录等功能,现场仪表仍能正常检测控制;当某台仪表故障时,只需单独处理该仪表即可,不影响其他控制回路,大大提高了控制系统的可靠性.本系统主要由三大部分组成：322011届本科毕业设计说明书三维力控ForceControlV6.1监控组态软件进行上位监控。宇电智能仪表进行系统的信号采集处理与控制。传感器进行信号的采集如：温度，压力，液位等等。第二章煤加氢液化工艺流程介绍2.1煤加氢液化机理煤与石油、汽油在化学组成上最.明显的差别是煤的氢含量低，氧含量高，H/C原子比低，O/C原子比高；两者分子结构

8、不同，煤的机质是由2~4