《中控 氯碱行业－离子膜烧碱自动化解决方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中控 氯碱行业－离子膜烧碱自动化解决方案.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、中控 氯碱行业离子膜烧碱自动化解决方案 zhaohy 导语：中控DCS承当了从一次盐水、二次盐水精制、电解、脱氯、Cl2处理、H2处理、Cl2液化，到烧碱蒸发的所有工序全线自动控制，且一次开车投产成功 一、前言 在离子膜行业，中控WebField 系列DCS已成功应用50多套，到2006年10月为止最大应用规模达25万吨/年规模。在该类离子膜烧碱消费线流程中，中控DCS承当了从一次盐水、二次盐水精制、电解、脱氯、Cl2处理、H2处理、Cl2液化，到烧碱蒸发的所有工序全线自动控制，且一次开车投产成功。浙大中控DCS成功实现了与盐水凯膜过滤器的PLC通讯，完好地承当了树脂塔2-5塔的程序控制而不需
2、采用专用PLC，使电解工序的所有消费经过得到优化控制，十分是在电解槽单元电压的监测装置积累了丰富的成套经历，成功地实现各种电解工艺情况下的平安联锁保护。 由于电解工艺的不同，我公司先后成功与日本旭化成及氯工程、美国西方化学、德国伍迪、意大利迪诺纳、中国北京化机等公司的电解工艺配套控制系统，得到国内外专家的一致认可和好评。 二、工艺流程简介 烧碱目前以离子膜工艺为主。按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、电解、淡盐水脱氯、Cl2处理、H2处理等工序。核心工序是二次盐水精制和电解局部。 盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物SS与各种杂质离子的含量在要求的范围内，为盐水二次精制作预备。盐水二次精制最主
3、要局部是螯合树脂塔，使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。局部工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或者其它类型过滤器，以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。电解局部是烧碱制备流程的关键工序，符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时，在一定直流电作用下，离子经离子交换膜的发生迁移，最终在阴极液相形成烧碱，阳极液相产生淡盐水，阴极气相生成H2，阳极气相生成Cl2。 IMG=工艺流程图/uploadpic/tech/2007/12/2007122114025376801J.jpg/IMG三、控制方案 3.1 盐水一次精制 从控制上看，盐水一次精制回路控制以单回路控制为主，比拟简单。设备控制上最复杂
4、的是过滤工序，国内一般采用戈尔过滤器，多以设备自带的PLC控制为主，浙大中控WebField系列的DCS系统支持专用的网关卡采用串行通讯的方式与第三方PLC进展数据分享，以实现对过滤器的监视。 IMG=盐水一次精制/uploadpic/tech/2007/12/2007122114031559152X.jpg/IMG 3.2 盐水二次精制 螯合树脂塔顺序控制是二次盐水控制的核心局部，也是离子膜控制中比拟复杂的局部。它对执行控制阀等执行部件可靠性要求高，其控制功能如今大多由DCS实现准确控制。 树脂塔有三塔串联、两塔串联两种形式，同时根据不同的工艺对树脂塔的操纵又略有不同，以下就旭化成三塔形式阐
5、述浙大中控的控制方案。 旭化成三塔形式控制需要实现的关键控制： 正常过滤及再生的程序控制 再生的正常再生、二倍酸洗、三倍酸洗的切换及控制 实现故障时过滤及再生的程序控制 对长期停车及暂时停车的不同进展处理 为现场设备的平安作切换的间隙处理 特色控制策略： 由于是以再生塔为主线，另外两台塔串联过滤，程序切换相当简单；同时浙大中控提供再生程序单步运行形式，并且每步的运行时间都可以在参数设定画面里面进展设置。因此在出现一次盐水品质不过关，污染了树脂塔的时候，可以很方便的对树脂塔内的树脂进展清洗再生。 顺控程序的执行中，有很多步骤是需要对开关阀的反应信号进展判定，进而决定下一步该进展的什么。为了防止开
6、关阀的反应传感器运行较长周期之后轻易出现故障进而影响顺控程序的运行，程序提供了阀门反应信号切除开关供选择。当阀门故障信号影响到顺控程序的运行时，假如操纵员经确认阀门工作正常，是反应传感器出现故障，可以选择将对应的阀门反应信号进展切除，程序将不再对其进展判定。 树脂塔在消费经过中，存在短期停车或因修整而长期停车两种停车方式，而不同的停车方式对于工艺流体及阀门的控制要求那么各有不同。浙大中控在监控画面里提供了操纵面板，可以方便的对停车方式进展选择。 IMG=盐水二次精制/uploadpic/tech/2007/12/20071221140328625745.jpg/IMG 3.3 电解 电解局部主
7、要是使精制盐水流经电解槽的单元槽阴阳极，并使其保持一定压差，在直流电作用下发生正常的离子转移，必须控制好进电解槽盐水的PH值和流量、电解槽内阳/阴极间差压、电解槽出口氯氢差压、电解槽单元的直流电压等。为保证电解槽离子膜平安正常运行，同时需要设置极其可靠的联锁保护系统。 IMG=电解/uploadpic/tech/2007/12/2007122114033433279E.jpg/IMG 1、回路控制 氯氢差压控制 双闭环比值调节回路，通过对氯气总管压力及氢气总管压力的调节控制使氢气压力按一定变比值关系跟随氯气压力变化。 阳极液的回流流量的控制 回流烧碱加纯水流量控制 与烧碱浓度形成串级控制 与旭
8、化成电解槽的总电流形成比值控制，比值开关对此进展切换。 电解槽精制盐水流量的控制 电解槽精制盐水流量与电解槽电流形成比值控制，但其流量不能小于某一设定值。 电解槽阳极加酸流量的控制 电解槽阳极加酸流量根据电解槽电流形成比值控制进展调节。 电解槽内阳/阴极间差压检测 检测目的在于保护离子膜和单元槽的正常运行 ，安装变送器时要求考虑防腐、防爆、绝缘等因素。 2、电槽联锁保护 电解槽的联锁包括公用联锁及单槽联锁两局部。公用联锁有全厂电源故障、氯压机全停、氯氢差压超高或者超低及仪表风故障，假如该局部联锁发生，那么所有的电解槽联锁停机；单槽联锁条件是电解槽的电压有超高、进槽精制盐水流量低或者烧碱回流流量
9、低。单槽联锁条件成立时只影响本槽。 IMG=电槽公用联锁/uploadpic/tech/2007/12/2007122114034280004X.jpg/IMGIMG=电槽单槽联锁/uploadpic/tech/2007/12/2007122114034834526D.jpg/IMG四、典型应用 巴基斯坦Sitara Chemical Industrial Ltd. SCIL公司是巴基斯坦国内最大的化工集团，主要从事烧碱、化纤的消费。 此次6万吨/年离子膜烧碱工程电槽采用UHDENORA公司产品，整流器采用Frima公司产品，是巴基斯坦国内最大离子膜烧碱工程。控制系统采用我公司DCS产品。该工程控制范围包括一次盐水、二次盐水、电解等，实现了包括电槽联锁、整流器升降负荷控制、树脂塔自动控制、复杂回路控制在内的全部控制要求；控制效果到达并超过了工艺指标的要求。得到了SCIL公司、UHDENORA公司、Frima公司等的充分认可。 该工程的成功施行为国内控制系统在烧碱行业上走向国际跨出了打破性意义的一步，也标志着中控在该行业的优化控制整体解决方案的才能得到了广泛的认可，位居国内自控领域前列。 五、典型业绩 下面是中控在离子膜行业典型业绩清单: IMG=典型业绩清单/uploadpic/tech/2007/12/2007122114021832416D.jpg/IMG0