一.二甲醚生产控制系统解决方案
二甲醚是一种新兴的基本化工原料,由于其具有良好的易压缩、冷凝、汽化特性,在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。随着石油资源的 紧缺及价格上涨,清洁环保理念的深入,作为柴油替代资源的清洁燃料——二甲醚得到大力推广,并逐渐进入了民用燃料市场和汽车燃料市场。
甲醇生产二甲醚液化气的生产工艺是将甲醇蒸气投入有复合液体催化剂的反应釜内,控制生产温度为120-250℃、压力0.2-3.8MPa,所得混合气体通过缓冲器进行缓冲,再进入冷凝塔、经气液分离器后通过压缩机输入液化气储罐,得二甲醚液化气产品。
生产工艺控制组态如图所示

1.1甲醇加热、分离

1.2甲醇分离、冷凝

1.3精馏

1.4二甲醚压缩液化

1.5装车
众所周知,空分装置的稳定,是提高氧提取率和氩提取率的保证。通常在分子筛纯化器的切换过程中,压力和流量波动较大,造成空分主塔工况的不稳定,从而直接影响氧和氩的提取。所以我们设计以下针对制氧机分子筛纯化系统的措施:

图a钢铁股份有限公司制氧分厂
2.1控制算法
2.1.1采用模块化思路。在分子筛逻辑设计上采用模块化思路,以面向对象的思路抽象出逻辑步序的 共同特征,建立标准顺控逻辑,以保证逻辑设计上的可靠性。在分子筛运行过程中,包括吸附、切换、降压、解吸、充压,每一个逻辑步序,操作人员都可以暂停、 继续;也可以手动直接跳过该步序;或延长或缩短任意步序的等待时间。同时,运行人员可以在操作画面上监视每一步序的运行过程,这样使分子筛纯化系统的调节 更灵活更精确。
2.1.2采用变参数控制。在分子筛处于不同阶段,需要调节的污氮气流量和排空压力工况差别较大,采用了变参数控制,有效的降低了不同阶段下压力流量的波动现象。
2.1.3采用超驰控制。一般空分系统同时分离生产氩气,所以要求分子筛切换过程中平稳,压力扰动 少,以保证分馏塔中氩气的纯度。而一般控制情况,在分子筛切换过程中,压力扰动比较大。在两个净化器的周期性切换过程中,会引起污氮压力的剧烈波动,影响 氩气纯度。为此,采用对污氮放空阀的超驰控制,即大约在切换开始前20秒左右提前打开污氮放空阀,保证切换时压力不会发生剧烈波动,减少了切换过程中对系 统的干扰。
2.1.4采用变速率开阀。一般控制中,切换阀都采用定速率逐渐将切换阀门打开,由于容器的容量效 应,升压开始速度比较慢,中间上升速率过快,而终了上升速率又过慢。中间上升速率过快时,对氩分馏塔的压力波动影响比较明显,采动变速率开阀,可以有效降 低塔内的压力波动,稳定氩气的生产。同时,节省了切换时间。
控制效果曲线图如图b所示

图b 控制效果曲线图
2.2控制方案
空分技术中使用最多的就是深度冷冻技术,深冷技术的控制系统主要由如下子系统组成:空压机系统;预冷系统;分子筛(纯化)系统;膨胀机系统;氧氮分馏系统;冷箱换热系统;氩系统;液储系统;循环机系统。
主要工艺系统的控制组态如下:

图c 主塔系统

图d 空气压缩机系统

图e 空气预冷系统

图f 空气纯化系统

图g 氩塔系统



