茂名乙烯100万t改扩建裂解装置干燥器顺控的设计

茂名乙烯100万t改扩建裂解装置干燥器顺控的设计 茂名乙烯100万t改扩建裂解装置干燥器顺 控的设计 第36卷第9期 2007年9月 辽宁化工 LiaoningChemicalIndustry Vo1.36,No.9 September,2007 茂名乙烯100万t改扩建 裂解装置干燥器顺控的设计 秦龙博 (辽宁省石油化工规划设计院,辽宁沈阳110004) 摘要:介绍了我国首例100万t乙烯装置茂名乙烯裂解装置干燥器顺控及其程序的实现方法, 根据工艺条件整个系统采用HONEYWELL的TPS系统进行控制在DCS上可以完成对程序的启停及工 艺监视,为其他乙烯装置给与借鉴. 关键词:乙烯;干燥器;顺控;HONEYWELL;DCS 中图分类号:TQ051.892文献标识码:A文章编号:1004—0935(2007)09—0617—03 茂名乙烯是我国第一个年生产能力达到100 万t的乙烯装置,也是我国唯一长周期运行6年 的乙烯装置,已经达到了同行业国际领先水平. 茂名乙烯的100万t改扩建无论从技术上还是管 理上在我国都处于领先位置,其龙头装置裂解装 置共有3组干燥器,VB320裂解液气相干燥器, VB321裂解气气相干燥器,VIM21氢气干燥器. 他们的控制大致相同,现在将以VB321裂解 气气相干燥器作为例子说明其控制原理. 1干燥器的控制方案 裂解气液相干燥器VB321共有两台干燥器 VB321A和VB321B,其作用是用于从裂解气中脱 除水分.必须有一台干燥器处于干燥裂解气凝液 的操作状态,而另一台处于再生或备用状态. 1.1干燥器的操作模式(用两个转换开关实现) HS23002:DCS转换开关,共有3个位置.位 置1:干燥器A操作而干燥器B再生或备用;位置 2:干燥器A和干燥器B同时操作;位置3:干燥器 A再生或备用而干燥器B操作. HS23003:DCS转换开关,有两个位置AUT0 和MANUAL. AUTO模式:HS23002所选的动作将自动完 成.在操作人员启动启动按钮后,所有再生步骤 (排液,泄压,再充压,加热,冷却,充压和使用干 燥器置于”备用”状态等)均将自动完成,将不能 通过按钮开/关各个阀门. MANUAL模式:操作人员在DCS上通过转换 开关HS23002和开关阀的按钮来手动完成全部 顺序操作.此时启动按钮不起作用,任何阀门实 现手动操作的前提是要将HS23002置于正确的 位子. 1.2整个设计的操作基本功能 (1)对于每个干燥器来说,在画面上应该出 现如下指示:在自动模式下:”再生正在进行”,每 一 步的”步骤正在进行”,”再生循环完成”.如果 莫一个步骤在给定时间内无法完成或者某一个阀 没有动作在系统中将引发顺控故障报警.在自动 和手动两个模式中:每个干燥器的”在线”,”离 线”和”备用”,每个阀的”开”和”关”,每个”步骤 完成”均有显示. (2)无论自动模式还是手动模式,只有在确 认前一部已经完成的情况下,才允许进行下一步 操作.确认方法包括阀的限位开关,工艺参数的 测量值,以及定时器的时间. (3)在自动模式下,如果任何一个步骤发生 故障,自动程序将会选择保持现状.但是已经完 收稿日期:2007-05—14 作者简介:秦龙博(1979一),男,助理工程师. 618辽宁化工2007年9月 成的步骤将会被记录并显示下来.操作人员需要 将HS23003设置位手动位置,并根据发生的问题 手动解决.当该步骤完成时,操作人员可根据需 要手动完成剩余的步骤,也可将开关切换到自动 模式下自动完成剩余步骤. 1.3干燥器的控制步骤 第一步:将VB321B投入,使A,B两台干燥 器同时在线: (1)HS23002切换到2位置(A,B同时在 线); (2)将手动和自动切换开关HS23003切换 至自动; (3)按下顺控启动按钮HB23012,VB321B 裂解气凝液入口阀打开; (4)VB321B裂解气凝液入口旁路充液阀关 闭. 第二步:将VB321A切换到再生状态 (1)将HS23003切换到手动; (2)将HS23002切换到3位置(A再生B在 线); (3)将HS23003切换至自动位置; (4)按下顺控启动按钮,VB321A裂解气凝 液入口主切断阀和裂解气凝液出口阀关闭 VB321A切断完成; (5)VB321A充压阀”逐渐”打开,然后 VB321A排液阀打开,当VB321A的液位 LI23050A的测量值达到设定值后,计时10分钟, 然后关闭VB321A充压阀和排液阀. 第三步:泄压 (1)令VB321A泄压阀全开,然后”逐渐”打 开VB321A排液阀; (2)当PI23081A测量值达到0.5MPa,令 VB321A泄压阀泄压阀全关. 第四步:用再生气充压 (1)保持再生气温度调节阀关闭,令 VB321A再生气入口切断阀打开,同时再生气流 量调节阀逐渐从0开至20%; (2)在”第四步”中,只要VB321A入口 PI23081A达到0.38时立即关闭再生气入口切断 阀. 第五步:冷吹扫和冷再生 (1)再生气流量控制转为自动,设定流量为 4800kg/h,VB321A再生气入口切断阀和吹气去 TB210切断阀打开,冷吹扫1h; (2)关闭VB321A吹扫气去TB210(急冷油 塔)切断阀,再将VB321A再生气出口切断阀打 开,维持4800kg/h流量下冷再生1h. 第六步:热再生 (1)当冷再生时间结束,将再生气温度控制 器转为自动,使其设定值逐渐升高,使再生气以 20?/h的速度升温; (2)热再生气4800kg/h的流量. 第七步:热再生的保持 (1)当反应器出口温度TI23055A的测量值 达到215?时计时器开始计时; (2)计时器计时2h. 第八步:冷却 (1)令再生气温度控制器的设定值以40?/ h的速度降至40?; (2)再生器温度控制器TIC23006转为手动, 并关闭温度调节阀,维持冷再生气4800kg/h继 续吹扫. 第九步:再生结束 (1)当TI23055A的测量值达到40?时,再 生气流量控制器转为手动,并关闭再生气流量调 节阀F,3028; (2)令再生气入口切断阀和再生气出口切断 阀关闭. 第十步:充压,充液,将VB321A转入备用 (1)令VB321A充压阀全开; (2)当PI23081测量值达到1.7MPa时,令 VB321A充压阀关闭; (3)令VB321A裂解气凝液入口旁路充液阀 和罐顶排气阀同时打开; (4)当LI23049A测量值达到高液位之后,令 VB321A罐顶排气阀同时打开,VB321A进入备用 状态. 此时干燥器A向B切换结束,之后进行干燥 器B向A切换,从而达到两台干燥器之间的互相 切换. 2干燥器顺控程序的实现 2.1顺控程序的选用 裂解装置所使用的DCS是HONEYWELL的 第36卷第9期秦龙博:茂名乙烯100万t改扩建裂解装置干燥器顺控的设计619 TPS,裂解气压缩机和三元制冷压缩机部分选用 的是TRICON公司的TS3000和BENTLY的35oo 系列.ESD部分选用的是HIMA.为了使整个程 序持续安全的进行而且便于修改,又不能影响正 常生产的进行.干燥器的逻辑控制部分直接在 TPS上的逻辑点(LogicPoint点)实现,VB321A/B 干燥器顺控部分的实现是用HONEYWELL的CL 程序实现.CL程序是一种建立在过程模件点 (ProcessModulePoint)的APM控制语言,常常需 要用户利用程序的灵活性,以实现连续,批量或混 合操作.一个APM可以处理多于5000CL/APM 语句,语句的容量取决于组态的情况.使用操作 站,各个程序可以很容易地进行编辑和存储,而不 影响调节控制,逻辑块以及其它用户子程序.所 有的过程模件中的程序可以共享系统的公共数据 库,通过数据库进行通信.这个数据库可以驻存 模拟输入输出,数字输入输出,逻辑块状态,报警 状态以及故障状态,数值变量和标志.还可以访 问UCN系统数据库中的所有信息.能支持操作 员的信息通信并有多级的异常状况处理能力.过 程模件点可以很好地适应于执行批量过程控制功 能.强有力的多级异常处理能力接受用户规定的 条件,如触发及保持,停车,紧急停车顺序. 2.2上位显示功能 裂解装置的上位显示和工艺操作画面是用 HONEYWELL的DISPLAYBUILD编制.为了方 便工艺操作干燥器顺控的上位显示部分是在 DISPLAYBUILD上增加了顺控监视画面,在画面 上实现相应的操作,并用CASE语句限制了几种 使用权限,并用条件语句在AUTO状态下画面上 一 些调节阀的SELECT属性取消以限制画面在 AUTO状态下的操作权限,防止误操作. 3结语 在调试阶段,程序部分在外专的建议下对部 分判断语句的位置做了少量修改外一切比较顺 利,在现场设备上由于部分调节阀的阀位反馈开 关安装问题导致阀位反馈信号无法返回中央控制 室,程序中断为手动控制,经维修后正常.目前乙 烯装置从2006年9月27日开车算起已经连续生 产7个多月,为我国乙烯生产行业跨出领先一步. DesignofSequentialControlSystemfortheDesiccators ofCrackingInstallmentinMPCC QinLong—bo (LiaoningPetroleumChemicalPlanningandDesigningInstitute,Shenyang,110004,China) Abstract:ThequestionsofsequentialcontrolsystemdesiccatorsofcrackinginstallmentinMPCCwereintroduced.MPCCisthe firstof1000000tonethyleneinChina.ThesequentialcontrolsystemneedstobecontrolledbyTPSofHONEYWELL.Theon— and—offcontrolofsequentialcontrolsystemandguardoncontrolsystemCanbemanaged.Itishavesuccessfulexperiencesof others. Keywords:Ethylene;Desiccators;Sequentialcontrolsystem;HONEYWELL;DCS 鄂中化工年产2O万吨/年磷酸一铵生产线项目 近日,随着两座直径10m,高35m的喷粉塔这个主体工程的浇筑完成, 湖北鄂中化工有限公司磷 化工业园的第二个项目——年产20万t/a磷酸一铵生产线在顺利完 成20万m.的土石方,1.5万m0的 混凝土浇筑后,提前20天进入设备安装阶段. 湖北鄂中化工有限公司自2002年元月在钟祥市成立,现已发展成为占地looo余亩,拥有员工2 ooo多人,拥有固定资产5亿多元,下辖四个全资子公司和一个中美合资公司,13个销售公司的企业集 团,市场网络遍布全国30个省市自治区,形成了年产销150万t磷复肥的生产能力.2006年,该公司实 现销售收入9.8亿元,综合实力跻身”中国化工500强”,”中国化肥50强”,”复混(合)肥料l0强”行 列;主导产品”鄂中”牌复混(合)肥料,过磷酸钙先后被国家质检总局评为”国家免检产品”.