化工自動化及儀表第39卷PLC在甲醇制備合成的應(yīng)用何慶中周鐵顧文武(四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,四川自貢643000)擴(kuò)要介紹甲醇催化系統(tǒng)過程控制中溫度控制的要求和控制過程的運行情況,采用PLC實現(xiàn)甲醇催化系統(tǒng)的溫度控制,使甲醇催化合成的工藝參數(shù)保持在穗定范圍內(nèi)。關(guān)鍵詞甲醇合成溫度控制PLC中圖分類號TH862·.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號10003932(2012)020290403隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展能耗需求也日益增大,(氮氣和氫氣)冷卻水、飽和蒸汽和合成氣管道人們對新能源的研究和開發(fā)已成為能源開發(fā)的重控制閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),實現(xiàn)控制閥的啟/停、傳點。甲醇能與大多數(shù)有機(jī)溶劑良好地混溶,在農(nóng)感器信號的采集以及調(diào)節(jié)閥開度等參數(shù)的自動控藥、醫(yī)藥及汽油摻燒等許多領(lǐng)域都有應(yīng)用空間,成制以滿足各階段設(shè)備的穩(wěn)定和工藝流程的平穩(wěn)為重要的化工基礎(chǔ)產(chǎn)品和代用燃料。近年來,眾進(jìn)行。筆者以甲醇催化制備工藝流程中的生產(chǎn)制多領(lǐng)域?qū)状嫉男枨笠踩找嬖鲩L。但是甲醇遇造過程階段為重點介紹甲醇裝置溫度控制的自熱、明火或氧化劑時易著火。如何在安全生產(chǎn)的動化實現(xiàn)過程。其溫度控制系統(tǒng)由PLC,溫度、壓前提下,提高甲醇的產(chǎn)量,減少生產(chǎn)過程中的能力傳感器,流量計,氫氣、氮氣、合成氣、飽和蒸汽耗,對于節(jié)能、降耗和環(huán)保有著重要的意義。和冷卻水調(diào)節(jié)閥組成。常用甲醇催化制備的合成工藝由于反應(yīng)溫度2甲醇催化制備過程溫度自控系統(tǒng)不易控制,反應(yīng)器熱穩(wěn)定性差以及催化劑的消耗甲醇的催化生產(chǎn)工藝流程主要由合成氣的催量大等因素影響了合成反應(yīng)的速度并導(dǎo)致合成化和反應(yīng)流程組成。為使合成塔內(nèi)的合成甲醇反氣利用率低、能耗大排氣量高且生產(chǎn)成本高2。應(yīng)達(dá)到自身熱平衡,對預(yù)熱器催化后合成氣體的筆者提出釆用一種新型的專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計的輸出溫度和反應(yīng)器的中點溫度的控制十分重要,工業(yè)控制裝置PLC,對甲醇的生產(chǎn)制造和催化劑直接影響到甲醇合成的反應(yīng)發(fā)生速度和合成效的還原進(jìn)行自動控制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單有較高率以及甲醇催化生產(chǎn)工藝流程過程的順利進(jìn)的可靠性在保證控制要求和反應(yīng)進(jìn)行的同時,在行(3節(jié)能減排方面取得更積極的效果和明顯的經(jīng)濟(jì)效2.1預(yù)熱器合成氣輸出溫度的控制益合成氣的催化流程在預(yù)熱器中完成。該裝置1甲醇催化制備合成系統(tǒng)及控制要求在確保合成氣輸入預(yù)熱器的壓力和流量的同時,1.1系統(tǒng)構(gòu)成通過調(diào)節(jié)控制球閥來控制飽和蒸汽的流量,使預(yù)甲醇催化制備的生產(chǎn)工藝由催化劑的還原控?zé)崞鬏敵龅暮铣蓺鉁囟却笥?90℃,并且保證反制和甲醇生產(chǎn)制造過程,以及系統(tǒng)啟/停等控制過應(yīng)系統(tǒng)的壓力和溫度穩(wěn)定。甲醇生產(chǎn)過程溫度控程組成其中催化劑的還原控制和甲醇生產(chǎn)制造制系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。過程是甲醇催化制備過程中的兩個關(guān)鍵階段。12系統(tǒng)控制要求中國煤化工甲醇催化制備生產(chǎn)控制系統(tǒng)通過對還原氣JHCNMHG收稿日期第2期何慶中等PLC在甲醇制備合成的應(yīng)用291甲醇的生產(chǎn)制造甲催化合⊥藝流程溫度控制成反應(yīng)運有行狀參數(shù)設(shè)置成運行結(jié)預(yù)熱器合成廾滿足合成反應(yīng)運行輸出溫度控制溫度控制控制點溫度設(shè)置控制界面調(diào)節(jié)飽和蒸汽流量和[合減|以系統(tǒng)運行結(jié)束數(shù)設(shè)合理<器合成反應(yīng)器中點合成運行結(jié)滿足溫度滿足否束系統(tǒng)停機(jī)10min圖1甲醇生產(chǎn)過程溫度控制系統(tǒng)的工作流程22反應(yīng)器甲醇合成工藝流程溫度的控制使設(shè)備中點的溫度穩(wěn)定。如果調(diào)節(jié)蒸汽水流量還甲醇合成工序就是把天然氣經(jīng)造氣凈化和是無法使溫度穩(wěn)定,可再控制合成氣輸人控制閥,壓縮后制得的主要含有CO、CO2和H2的合成氣,調(diào)節(jié)合成氣的流量,從而保證反應(yīng)器溫度穩(wěn)定滿通過加壓并在一定溫度下合成反應(yīng)生成粗甲醇。足甲醇合成反應(yīng)的要求。合成氣流量調(diào)節(jié)如圖2其化學(xué)反應(yīng)式為:所示。Co+2H+CH OHPmD度-成(制球閥廾國應(yīng)器AD轉(zhuǎn)換下CO,+3H, FCH, OH +H,O為了確保反應(yīng)器甲醇合成的溫度穩(wěn)定,通過圖2合成氣流量調(diào)節(jié)采集反應(yīng)器中點溫度,在確保反應(yīng)器的合成氣輸為了盡量克服蒸汽的擾動對塔內(nèi)溫度的影入壓力和流量輸入/輸出溫度的前提下,調(diào)節(jié)控響,可采用溫度-流量串級調(diào)節(jié)方式,其中溫度串制球閥,控制反應(yīng)器換熱殼飽和蒸汽水的流量,以級控制如圖3所示。設(shè)定值○-PD溫度臥設(shè)定值○-D峒囹[護(hù)制閥度下預(yù)熱器及器測值實測值A(chǔ)m轉(zhuǎn)換[A換圖3溫度串級控制3硬件結(jié)構(gòu)OMRON公司的產(chǎn)品連接A/D模塊和D/A模塊由于系統(tǒng)中調(diào)節(jié)閥的控制信號為模擬量,且用來接收自傳感器來的信號,并對外圍設(shè)備進(jìn)行以模擬量返回其開度值根據(jù)系統(tǒng)控制要求選用控制其中模擬量輸出模塊如圖4所示。飽和蒸汽水系統(tǒng)合成氣系統(tǒng)氮氣系統(tǒng)氫氣飽和蒸汽‖調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥C2+c2-C4+C4-C6+c6-C8+c8-C200H-DA0045#模塊DA1中國煤化工圖4樸擬量輸出模塊CNMHG292化工自化及第39卷4軟件5結(jié)束語編程軟件選擇 CX-Programmer,該軟件操作簡采用PLC開發(fā)甲醇催化制備合成控制系統(tǒng)單、靈活,有豐富的指令,可結(jié)合SCL指令對控制結(jié)構(gòu)簡單運行穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)且可靠性高閥開度進(jìn)行設(shè)定,使用PID指令對溫度進(jìn)行控制。具有操作簡便、功耗低及成本低等優(yōu)點。合理使根據(jù)分配好的L0表,對控制系統(tǒng)進(jìn)行梯形圖編用PLC提供的指令和模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的生產(chǎn)程,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性?？刂崎y輸出控制功能與信息管理功能的一體化。實施自動化信號為4~20mA(DC),量程表示為十六進(jìn)制數(shù)控制,把操作經(jīng)驗與直觀感覺反映到控制過程中,0000~1770,與控制閥開度的實際工程值0~保證了甲醇催化合成工藝參數(shù)的穩(wěn)定,是裝置平100%對應(yīng),利用PLC標(biāo)度指令SCL,結(jié)合模擬量穩(wěn)運行和降低能耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。輸入指令MOV對控制閥開度進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換。參考文獻(xiàn)PID指令對被控溫度的實測值進(jìn)行采集,并采用一定的參數(shù)設(shè)置調(diào)節(jié)飽和蒸汽的控制閥開[1]吳賀,劉思維甲醇防凍堵工藝在徐深氣田的應(yīng)用度,使溫度逐漸穩(wěn)定于設(shè)定溫度。[].化工自動化及儀表,2010,37(4):106-107,程序編寫完成后,通過通信電纜將程序上傳117.到電腦運行程序,以控制甲醇催化生產(chǎn)溫度的2]耿建民300a甲醇合成塔制造工藝[化工機(jī)械,2009,36(5):504~50值。采用PLC控制程序修改方便,程序可下載3]楊傳付東PCSA理論對CO2甲醇體系相平衡后進(jìn)行線下修改,也可以在線編輯,節(jié)約編程時間的研究[].化工自動化及儀表,2010,37(12):80~和操作。(上接第271頁)[門].現(xiàn)代化工,2011,31(6):l1~13[2]江廣軍,棗酯裝置國產(chǎn)熔體過濾器密封滲漏處理[].聚酯工業(yè),2008,21(2):47~50[3]吳偉螺栓預(yù)拉伸法在聚酯熔體過濾器螺栓裝拆作業(yè)中的應(yīng)用[J]合成技術(shù)及應(yīng)用,2009,24(3):472.803.50 keV[4]都麗紅對難過濾物料強(qiáng)化過濾技術(shù)的研究及應(yīng)用刀].化工機(jī)械,2011,38(2):149-154圖8聚醚酮過濾后能譜圖[5]梁啟任,譚康字.PET熔體過濾器狀態(tài)分析[門].化5結(jié)束語纖與紡織技術(shù),2007,(9):42-44對聚醚酮熔體過濾裝置的溫度和壓力控制系6]陳琪張沛魯春盟熔體泵在聚合物加工中的特性統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的同時,協(xié)調(diào)擠出機(jī)和熔體泵的開/停及應(yīng)用[J].聚酯工業(yè),2006,19(1):52~54車聯(lián)動關(guān)系,改變了熔體泵換網(wǎng)器和連接管段的7]何佳佳侯再恩PID參數(shù)優(yōu)化算法[J].化工自動加熱與溫控,同時配備了適當(dāng)?shù)墓ぞ?使換網(wǎng)時間化及儀表,2010,37(11):5~8.縮短,提高了生產(chǎn)效率。系統(tǒng)改進(jìn)后再無炭化和8]楊瑩曹玉波高維平.直接蒸汽加熱器自動控制系物料變性現(xiàn)象發(fā)生,設(shè)備運行穩(wěn)定、連續(xù)?，F(xiàn)場投統(tǒng)在線仿真[J].化工自動化及儀表,2010,37(2):運檢測結(jié)果表明,聚醚酮過濾后物性穩(wěn)定,雜質(zhì)粒度低于5μm,滿足了聚醚酮的高端使用要求[9]張強(qiáng),王前虹,白宵麗,等.基于DMC2PID的循環(huán)流參考文獻(xiàn)化床鍋爐床層溫度控制設(shè)計與實現(xiàn)[門].化工自動[1]郭琛.我國先進(jìn)高分子材料“十二五”發(fā)展思路探討化及儀YH中國煤化工CNMHG