專利名稱：：丙烯酸生產(chǎn)中丙烯氧化單元自動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種丙烯酸生產(chǎn)中的工藝過程自動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：丙烯兩步氧化法生產(chǎn)丙烯酸工藝，主要是以丙烯、空氣為原料，在催化劑條件下發(fā)生氣相氧化反應(yīng)。氧化過程分兩步完成，首先是丙烯氧化生成丙烯醛，丙烯醛進(jìn)一步氧化生成丙烯酸。反應(yīng)方程式如下CH2=CH-CH3+02—CH2=CH-CHO+H20+0.34MJ(80kCal)CH2=CH-CHO+1/2024CH2=CH-C00H+0.25MJ(60kCal)由于該過程為放熱的強(qiáng)氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高，為滿足催化劑性能和生產(chǎn)規(guī)模的要求，，需要維持較高的原料濃度。因此，丙烯和氧氣混合物在接近爆炸極限的范圍內(nèi)操作，如果不能嚴(yán)格控制各工藝參數(shù)，系統(tǒng)隨時存在爆炸的潛在危險。另外，高性能的催化劑對原料配比也有著較為嚴(yán)格的限制，只有原料配比達(dá)到最佳配比點時，催化劑性能才能得到最大程度的發(fā)揮。因此，反應(yīng)過程的精密工藝控制決定了整套工藝的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在以往的丙烯酸生產(chǎn)裝置中，受檢測控制手段限制，生產(chǎn)過程中的原料配比是由操作人員手動調(diào)節(jié)，控制各進(jìn)料濃度在一相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)；為了減少影響配比計算的參數(shù)，一般不采用反應(yīng)尾氣循環(huán)工藝，而是通過向反應(yīng)物料中直接加入水蒸汽的方法調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的濃度，抑制爆炸的發(fā)生。但過多的水蒸汽加入不但使蒸汽消耗增加，還直接影響了催化劑的使用壽命，造成后部丙烯酸精制系統(tǒng)分離成本增加。針對這一問題，目前的丙烯酸氧化工藝進(jìn)行了改進(jìn)，其一是將反應(yīng)過程多采用將經(jīng)過焚燒后的反應(yīng)尾氣循環(huán)回到反應(yīng)系統(tǒng)，替代部分蒸汽作為反應(yīng)過程的稀釋氣體調(diào)節(jié)丙烯濃度；另一工藝路線是將反應(yīng)尾氣不經(jīng)過焚燒處理，直接循環(huán)回到反應(yīng)系統(tǒng)，該工藝既回收了丙烯，而且消除了因焚燒系統(tǒng)操作波動對氧化反應(yīng)過程的影響，操作更加平穩(wěn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，針對將未經(jīng)過焚燒處理的反應(yīng)尾氣直接循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)的最新工藝路線，提供了一套丙烯酸生產(chǎn)中丙烯氧化單元的自動控制系統(tǒng)。由于循環(huán)尾氣和尾氣中所攜帶成分的增加，造成影響反應(yīng)配比和反應(yīng)爆炸區(qū)范圍的因素也相應(yīng)增加，需要引進(jìn)更多的工藝參數(shù)參與系統(tǒng)運(yùn)算，涉及到的操作變量由直接蒸汽調(diào)節(jié)工藝的23個增加到33個，考慮引入的修正參數(shù)，參與計算的工藝參數(shù)達(dá)到60個之多。因此，在裝置的DCS組態(tài)過程中，充分考慮各參數(shù)間的相互關(guān)系，以及各參數(shù)對工藝過程的影響方式和程度，將這些關(guān)系用明確的數(shù)學(xué)表達(dá)式確立下來，這樣DCS系統(tǒng)就能夠精確、平穩(wěn)地實現(xiàn)多工藝過程的自動控制，保證反應(yīng)過程平穩(wěn)、有序運(yùn)行。丙烯兩步氧化生產(chǎn)丙烯酸工藝過程為蒸汽、循環(huán)尾氣、新鮮空氣進(jìn)預(yù)混合器M-1混合后，再進(jìn)入混合器M-2與新鮮丙烯進(jìn)料進(jìn)行充分混合，作為第一反應(yīng)器R-1進(jìn)料。在第一反應(yīng)器R-1內(nèi)，丙烯與空氣中的氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成丙稀醛。第一反應(yīng)器出口氣體與補(bǔ)充的新鮮空氣在第二反應(yīng)器R-2進(jìn)料混合器M-3內(nèi)混合后，進(jìn)入第二反應(yīng)器繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，使丙稀醛進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為丙烯酸。該工藝過程的控制系統(tǒng)特征在于設(shè)有FC-1006新鮮丙烯進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在第一反應(yīng)器(R-l)進(jìn)料混合器M-2的新鮮丙烯管道上，F(xiàn)C-1006系統(tǒng)的流量變送器輸出信號作為流量配比系統(tǒng)的主動量信號，進(jìn)控制室DCS作為主變量參與配比運(yùn)算；設(shè)有FC-1004新鮮空氣進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在新鮮空氣進(jìn)預(yù)混合器M-l的管道上，F(xiàn)C-1004系統(tǒng)的流量變送器輸出信號作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS，參與運(yùn)算；設(shè)有FC-1009蒸汽流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在蒸汽進(jìn)預(yù)混合器M-l的管道上，F(xiàn)C-1009系統(tǒng)的流量變送器輸出信號，作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS，參與運(yùn)算；設(shè)有FC-1021循環(huán)尾氣流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在循環(huán)尾氣進(jìn)預(yù)混合器M-1的管道上，F(xiàn)C-1021系統(tǒng)的流量變送器輸出信號，作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS，參與運(yùn)算；設(shè)有FC-1012新鮮空氣進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在第二反應(yīng)器R-2進(jìn)料混合器M-3的新鮮空氣管道上，F(xiàn)C-1012系統(tǒng)的流量變送器輸出信號作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS,參與運(yùn)算；FC-1006系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥接收DCS中FC-1006系統(tǒng)的輸出信號；FC-1004、FC-1009、FC-1012、FC-1021系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥接收自動演算結(jié)果的DCS輸出信號工作；設(shè)有AI-1003微量水分析儀，檢測新鮮空氣的水含量，其輸出信號送至控制室內(nèi)DCS;設(shè)有AI-1006氧氣含量分析儀，檢測循環(huán)氣的氧含量，其輸出信號送至控制室內(nèi)DCS;設(shè)AI-1007C3含量分析儀，檢測循環(huán)尾氣的C3含量，其輸出信號送至控制室內(nèi)DCS;以上三種分析儀檢測信號輸入DCS參與配比計算，可以更加精確的調(diào)節(jié)蒸汽、空氣、循環(huán)尾氣的進(jìn)入量，計算結(jié)果更加能夠反映實際配比關(guān)系。本實用新型特點在于根據(jù)丙烯實際進(jìn)料流量，自動配以固定比值的蒸汽、空氣、循環(huán)尾氣，由于實現(xiàn)了蒸汽、空氣、循環(huán)尾氣流量根據(jù)丙烯實際進(jìn)料流量的實時自動調(diào)節(jié)，減少了人為干擾，操作更加安全穩(wěn)定。通過采用先進(jìn)的DCS控制系統(tǒng)，在同等催化劑及相同操作條件下，可提高丙烯酸收率約0.52%，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。圖1為丙烯氧化單元流程示意圖。圖2為本實用新型信號傳遞、演算關(guān)系示意圖。圖3為生產(chǎn)過程中操作點在DCS系統(tǒng)監(jiān)視器顯示圖像。圖4為在幵車過程中，操作點變化軌跡圖像。圖5為在停車過程中，操作點變化軌跡圖像。圖中"一反"、"二反"為第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器的簡稱?！?■反應(yīng)器爆炸區(qū)邊界線^一—^---一反應(yīng)器窒息區(qū)下限線術(shù)操作點**開車軌跡線-停車軌跡線具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作出進(jìn)一步地詳細(xì)描述。以年產(chǎn)8萬噸丙烯酸裝置丙烯氧化單元為例，采用DCS控制，闡述本實用新型情況。蒸汽經(jīng)孔板、差壓變送器測量流量；空氣經(jīng)阿牛巴、差壓變送器測量流量；循環(huán)尾氣經(jīng)孔板、差壓變送器測量流量，三者共進(jìn)預(yù)混合器M-l，新鮮丙烯經(jīng)流量測量后入進(jìn)料混合器M-2，混合后再與新鮮丙烯進(jìn)混合器M-2，再進(jìn)第一反應(yīng)器R-1;第一反應(yīng)器反應(yīng)后的反應(yīng)氣入進(jìn)料混合器M-3，與經(jīng)阿牛巴、差壓變送器測量流量后的第二反應(yīng)器補(bǔ)充空氣混合后進(jìn)入第二反應(yīng)器R-2進(jìn)行進(jìn)一步氧化反應(yīng)。一、基本運(yùn)算與調(diào)節(jié)1.配比運(yùn)算本實用新型DCS運(yùn)作中信號傳遞及演算過程，如圖1所示。(1)基本計算本過程是將各股進(jìn)料的表測流量、在線分析儀表的組分含量等參數(shù)代入以下計算公式，得到目前進(jìn)入反應(yīng)器的各組分實際流量。一反丙烯流量計算B1=B+E*V/1000kg/h一反水流量計算H=C+D*A/(1000+A)+E*Y/1000kg/h一反空氣流量計算l=D*1000/(1000+A)+E*Z/1000kg/h一反惰性氣流量計算J=E(1陽Y-Z陽V)/1000kg/h二反空氣流量計算K=F*1000/(1000+A)kg/h(2)配比計算本工藝中反應(yīng)器各組分進(jìn)料應(yīng)遵循嚴(yán)格的配比關(guān)系，如某催化劑供應(yīng)商提供的進(jìn)料配比為PP:H20:021ST:INT:02扁=1:1:1.7:2.4:0.5其中:PP-第一反應(yīng)器入口丙烯量H20~(^STINT—O-第一反應(yīng)器入口蒸汽量-第一反應(yīng)器入口氧氣量2ND-第一反應(yīng)器入口循環(huán)惰性氣量(不包括空氣、丙烯和水)一第二反應(yīng)器入口氧氣量該比值為要求的各進(jìn)料組分摩爾比，在進(jìn)行進(jìn)料配比計算時，首先由裝置的設(shè)定負(fù)荷計算出所需的丙烯進(jìn)料量"Wl"(其中包括循環(huán)氣攜帶丙烯量)，再按照所要求的配比關(guān)系分別計算出一反蒸汽流量、一反空氣流量、一反循環(huán)惰性氣流量和二反空氣流量。其中一反蒸汽流量計算M=(W1/MWPP)*1.0*MWMP一反空氣流量計算N=(W1/MWPP)*1.7/0.21*MWA一反循環(huán)氣流量計算0=(W1/MWPP)*2.4*MWINT二反空氣流量計算P=(W1/MWPP)*0.5/0.21*MWAkg/hkg/hkg/hkg/h當(dāng)計算出進(jìn)入反應(yīng)器的各組分流量后，就可由以下關(guān)系式計算出反應(yīng)器各進(jìn)料控制系統(tǒng)的流量設(shè)定值一反蒸汽控制系統(tǒng)FC-1009流量設(shè)定R=M-(H-C)kg/h一反空氣控制系統(tǒng)FC-1004流量設(shè)定S=(N-E*Z/1000)*(1000+A)/1000kg/h一反循環(huán)氣控制系統(tǒng)FC-1021流量設(shè)定T=0/(1-(Y+Z+V)/1000)kg/h二反空氣控制系統(tǒng)FC-1012流量設(shè)定U=P*(1000+A)/1000kg/h符號解釋如表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注1)經(jīng)溫度、壓力補(bǔ)償修正后的流量。2)循環(huán)氣飽和濕度由以下公式計算Y=Y1*Y2/Y3*1000符號意義Y1——循環(huán)氣在6(TC溫度下的水分率(飽和)v/vY2——水分子量kg/kmolY3——循環(huán)氣平均分子量kg/kmol3)循環(huán)氣含空氣量由以下公式計算Z=Z1/100/Z2*Z3/Z4*1000符號意義Z1——循環(huán)氣中02濃度mol%Z2——空氣中02濃度V/VZ3——空氣平均分子量kg/kmolZ4——循環(huán)氣平均分子量kg/kmol4)循環(huán)氣含C3量由以下公式計算V=V1*1(T6*V2/V3*1000符號意義V1——循環(huán)氣中C3濃度ppmV2——C3平均分子量(以純丙烯計)kg/kmolV3——循環(huán)氣平均分子量kg/kmol二、操作點計算1.操作點計算本發(fā)明操作點是指反應(yīng)器進(jìn)料的反應(yīng)物濃度組成，以"丙烯一氧氣;濃度坐標(biāo)表示即是坐標(biāo)點(X02，YPP)。由以下公式計算丙烯流量FP=FPX*Kp/MWPkmol/hFA=F1AIR*K1a*1/(1+HA/1000)/MWAkmol/hMPS流量FMPS=FMPSX*Km/MWMPkmol/h循環(huán)氣流量FRG=Frc*Kr/MWRGkmol/h循環(huán)氣中攜帶丙烯流量FC3=FRG*C3A*10-6kmol/h濕空氣中水流量FAW=FA*MWA/MWWT*(HA/1000)反應(yīng)進(jìn)料總摩爾流量FTOTAL=FP+FA+FMPS+FRG+FAWkmol/hkmol/h丙烯摩爾濃度(mol%)XPP=((FP+FC3)/FTOTAL)*100氧氣摩爾濃度(mol%)X02=((FA*0.21+FRG*AOXG)/FTOTAL)*100mol%mol%相關(guān)參數(shù)表述見表2(表-2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>2.根據(jù)計算出的當(dāng)前坐標(biāo)點(X軸為02，Y軸為PP)，利用DCS實時顯示功能，在控制終端監(jiān)視器中顯示出操作點所處的位置，使操作人員隨時監(jiān)控當(dāng)前的操作狀態(tài)，避免操作點進(jìn)入爆炸區(qū)域或催化劑窒息區(qū)。DCS監(jiān)視器顯示的畫面如圖3所示。三、DCS自動控制在開車、正常生產(chǎn)和停車過程中的實際應(yīng)用由于本工藝為丙烯與空氣中的氧氣直接發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，反應(yīng)器進(jìn)口處存在爆炸區(qū)和氧缺乏窒息區(qū)(參見圖-3)，實際操作點一旦進(jìn)入以上任何區(qū)域都將面臨嚴(yán)重的安全問題，特別是在裝置開停車過程中，影響工藝進(jìn)程的因素較多，系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此必須根據(jù)上述運(yùn)算關(guān)系設(shè)置專門的開停車及正常操作控制程序，使DCS系統(tǒng)自動控制開停車及正常操作進(jìn)程，避免人為因素的干擾，確保工藝安全。1.開車操作開車準(zhǔn)備及初步操作a)啟動空氣壓縮機(jī)，將空氣分別引入第一、第二氧化反應(yīng)器。b)啟動熱熔鹽加熱器，使反應(yīng)器預(yù)熱至規(guī)定溫度。C)向第一反應(yīng)器通入規(guī)定量的中壓蒸汽。d)啟動DCS開車程序，點擊"LOAD"進(jìn)入升負(fù)荷模式。e)此時，程序?qū)⒆詣诱{(diào)整FC-1009至8593kg/h，F(xiàn)C-1004至10362kg/h。f)當(dāng)FC-1009與FC-1004流量達(dá)到規(guī)定值(操作點移至開車軌跡線起點處，并穩(wěn)定)后，即可開始執(zhí)行DCS自動開車操作。在升負(fù)荷"load"模式下，我們?yōu)椴僮鼽c設(shè)計了較為嚴(yán)格的負(fù)荷提升軌跡線，如圖4所示，按此軌跡開車，其過程是安全的。根據(jù)圖4所示開車軌跡，進(jìn)一步推導(dǎo)出一系列軌跡線上的操作點坐標(biāo)及對應(yīng)的反應(yīng)器各進(jìn)料組成，結(jié)果如表3。升負(fù)荷操作時，只需要輸入丙烯負(fù)荷，DCS系統(tǒng)即可按照表3所對應(yīng)的流量關(guān)系，采用內(nèi)插方法計算出對應(yīng)的蒸汽、空氣、循環(huán)氣和二反空氣流量。0~20%負(fù)荷段應(yīng)迅速提升，這是因為該過程段操作點遠(yuǎn)離爆炸區(qū)，惰性組分(水蒸汽)比值較高，操作相對安全。而且，由于在低負(fù)荷狀態(tài)下，急冷塔底丙烯酸溶液較稀，精制回收困難，升負(fù)荷時間長意味著浪費(fèi)的增加。另外，當(dāng)丙烯負(fù)荷低于20%時，反應(yīng)放熱量較少，反應(yīng)溫度難以維持。在2040%負(fù)荷段，每次丙烯負(fù)荷的增加幅度要小，待其它相關(guān)流股流量達(dá)到要求的配比且各工藝參數(shù)穩(wěn)定后，可以連續(xù)提升負(fù)荷。其目的是在保持操作點不脫離開車軌跡基礎(chǔ)上，盡量快速增加投料量，使反應(yīng)過程的放熱量達(dá)到維持反應(yīng)系統(tǒng)溫度的水平，同時可減少稀丙烯酸溶液的生成量。當(dāng)丙烯負(fù)荷升至》67.5%后，進(jìn)料控制屏幕將出現(xiàn)切換循環(huán)氣操作按鈕，此時應(yīng)確認(rèn)循環(huán)壓縮機(jī)平穩(wěn)啟動且運(yùn)行正常，同時繼續(xù)提升操作負(fù)荷至70%，觀察蒸汽流量FC-1009、空氣流量FC-1004、循環(huán)氣流量FC-1021和二反空氣流量FC-1012達(dá)到設(shè)定值且穩(wěn)定，此時所顯示的配比關(guān)系應(yīng)滿足PP:H20:AIR1:INT:AIR2=1:3.4:8.095:0:2.381相應(yīng)畫面中操作點應(yīng)位于開工軌跡線的上端點處(丙烯濃度達(dá)到8.0%v)。當(dāng)確認(rèn)所有條件滿足后，點擊"ADDINT"按鈕，將程序轉(zhuǎn)入切換循環(huán)氣模式，在此模式下DCS將執(zhí)行向第一反應(yīng)器引入循環(huán)氣的操作。執(zhí)行切換循環(huán)氣模式時，程序?qū)⒉唤邮芨淖冃迈r丙烯進(jìn)料量的操作(將輸入丙烯負(fù)荷的窗口關(guān)閉)，此時唯一可操控的參數(shù)是循環(huán)氣流量，并將循環(huán)氣中所攜帶的Q組分流量(根據(jù)在線紅外分析結(jié)果)自動增加到丙烯流量(Bl值)中；將所含的飽和水(20.6045%v)累加到一反實際水流量(H值)中，并在一反蒸汽計算值(M值)中等摩爾折減循環(huán)氣中惰性組分(不包含水、空氣和C3組分)的實際流量，按照R:M-(H-C)算式同步改變FC-1009的設(shè)定值，從而減少中壓蒸汽的通入量；在一反空氣計算值(N值)保持不變的情況下，通過在線氧分析儀的氧含量信號計算出循環(huán)氣中的空氣流量，將其累加到一反實際空氣流量(I值)中，一反空氣流量設(shè)定值將按S=(N-E*Z/1000)*(1000+A1)/1000算式同步改變，使進(jìn)入一反的空氣量與丙烯進(jìn)料量比值保持恒定。在70%操作負(fù)荷下啟動切換循環(huán)氣模式時，程序?qū)⒏鶕?jù)終了點惰性氣與丙烯配比為2.4:1的摩爾比值關(guān)系，計算出要增加的惰性氣體總量OB1/MWP*2.4*MWINT式中MWP——丙烯分子量，42.063MWINT——惰性氣平均分子量，28.455Bl——丙烯負(fù)荷，70%負(fù)荷下對應(yīng)的丙烯進(jìn)料量為5608.6kg/h。因此0=5608.6/42.063*2.4*28.45461=9106(kg/h)而循環(huán)氣總流量(FC-1021設(shè)定值)T=5608.6/42.063*2.4/RGINTB/100*RGMW=13755kg/h式中RGINTB——循環(huán)氣中惰性組分的體積百分?jǐn)?shù)，61.409563%RGMW——循環(huán)氣的平均分子量，26.396。引循環(huán)氣過程中，需要密切觀察反應(yīng)條件(床層溫度、熔鹽溫度等)和循環(huán)壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，同時注意不要大幅度改變循環(huán)氣流量，避免操作點的偏離，影響反應(yīng)進(jìn)程。針對切換循環(huán)氣過程中可能出現(xiàn)的循環(huán)壓縮機(jī)運(yùn)行不正常的狀況，本模塊提供了逐漸退減循環(huán)氣的功能，程序?qū)辞笆鲈黾友h(huán)氣相反的過程同步改變FC-1009和FC-1004的設(shè)定，平穩(wěn)地切換掉已加入的循環(huán)氣，且保持操作點穩(wěn)定。開車過程中，反應(yīng)器各股進(jìn)料流量變化、反應(yīng)器進(jìn)料組成和各進(jìn)料組分摩爾配比關(guān)系見表3。2.正常操作當(dāng)引入系統(tǒng)的惰性氣與丙烯實際負(fù)荷之比(摩爾比)達(dá)到>2.38時，進(jìn)料控制面板將出現(xiàn)正常操作模式"NORMAL"按鈕。在點擊"NORMAL"按鈕使操作轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)模式前，須確認(rèn)反應(yīng)條件和各流量達(dá)到設(shè)定值并保持平穩(wěn)。切換"正常操作"模式后，M、N、O、P值的設(shè)定計算嚴(yán)格遵循以下配比關(guān)系PP:H20:AIR1:02:AIR2=1:1:8.095:2.4:2.381這樣，DCS將程序轉(zhuǎn)入正常操作模式。3.停車操作當(dāng)裝置需要正常停車時，首先應(yīng)使裝置操作負(fù)荷逐步降低到60%以下(仍執(zhí)行正常操作模式)。降負(fù)荷的目的是可以充分減少系統(tǒng)物料存量，包括緩沖罐內(nèi)丙烯、已配制的阻聚劑；并減少停工過程中加入的蒸汽量。同開車過程類似，我們也為停車過程設(shè)計了嚴(yán)格的停車軌跡線?；驹O(shè)想是在維持進(jìn)入系統(tǒng)的循環(huán)氣和二反空氣流量不變的情況下，向第一反應(yīng)器入口通入過量的水蒸汽，使操作點沿停車軌跡線迅速移至爆炸區(qū)外側(cè)，從而具備切除丙烯進(jìn)料的條件。當(dāng)操作負(fù)荷《60%時，進(jìn)料控制面板將出現(xiàn)停車操作模式"SHUTDOWN"按鈕，此時可以轉(zhuǎn)入停車操作。停車操作時，操作點將按照下圖所示軌跡變化。當(dāng)執(zhí)行"SHUTDOWN"操作后，DCS將自動計算出由當(dāng)前操作點到達(dá)設(shè)定的停止PP進(jìn)料點(開工軌跡上的30%負(fù)荷點)所需加入的蒸汽量(同時計算補(bǔ)充一反新鮮空氣量)。停止PP進(jìn)料點的H20/PP二5.95，補(bǔ)加蒸汽量的計算公式為ADH20=(5.95-1)XB1/MWPXMWH20為保證操作點嚴(yán)格按照圖5所示軌跡移動，在增加正氣流量的同時相應(yīng)增加進(jìn)入一反新鮮空氣的流量，空氣流量增加值用以下公式計算ADAIR=(8.9-8.095)XB1/MWPXMWAIR不同負(fù)荷點停車時，所需新加入的蒸汽、空氣量見下表4表-4<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>啟動停工程序后，由對話窗口輸入每一步要加入的蒸汽量，程序?qū)⒏鶕?jù)要增加的蒸汽總流量計算出所需的總步數(shù)，通過點擊"下一步"逐步完成蒸汽的加入(程序?qū)⒆詣釉黾酉鄳?yīng)的空氣量)，使操作點移至安全區(qū)(氧含量低于產(chǎn)生爆炸的最低濃度11.2%),從而具備切斷丙烯進(jìn)料的條件。停止丙烯進(jìn)料時，應(yīng)同時向丙烯線通入低壓氮氣。待丙烯流量指示為"0"時，依次手動停止循環(huán)氣、吸收塔頂部急冷水、中壓蒸汽；當(dāng)氧化反應(yīng)器溫度下降到規(guī)定值后，手動停止二反和一反空氣進(jìn)料，從而實現(xiàn)裝置安全、平穩(wěn)停車。表-3反應(yīng)系統(tǒng)開工進(jìn)料量及配比關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>權(quán)利要求1，丙烯酸生產(chǎn)中丙烯氧化單元自動控制系統(tǒng)!，其特征在于設(shè)有FC-1006新鮮丙烯進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在第一反應(yīng)器(R-l)進(jìn)料混合器M-2的新鮮丙烯管道上，F(xiàn)C-1006系統(tǒng)的流量變送器輸出信號作為流量配比系統(tǒng)的主動量信號，進(jìn)控制室DCS作為主變量參與配比運(yùn)算；設(shè)有FC-1004新鮮空氣進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在新鮮空氣進(jìn)預(yù)混合器M-l的管道上，F(xiàn)C-1004系統(tǒng)的流量變送器輸出信號作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS，參與運(yùn)算；設(shè)有FC-1009蒸汽流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在蒸汽進(jìn)預(yù)混合器M-l的管道上，F(xiàn)C-1009系統(tǒng)的流量變送器輸出信號，作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS,參與運(yùn)算；設(shè)有FCM021循環(huán)尾氣流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在循環(huán)尾氣進(jìn)預(yù)混合器M-l的管道上，F(xiàn)C-1021系統(tǒng)的流量變送器輸出信號，作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，進(jìn)控制室DCS,參與運(yùn)算；設(shè)有FC-1012新鮮空氣進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)，其流量檢測元件、調(diào)節(jié)閥設(shè)在第二反應(yīng)器R-2進(jìn)料混合器M-3的新鮮空氣管道上，F(xiàn)C-1012系統(tǒng)的流量變送器輸出信號作為流量配比系統(tǒng)的從動量信號之一，迸控制室DCS,參與運(yùn)算；FCM006系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥接收DCS中FC-1006系統(tǒng)的DCS輸出信號工作；FC-1004、FC-1009、FC-1012、FC-1021系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥接收自動演算結(jié)果的DCS輸出信號工作。2,按照權(quán)利要求l所述的丙烯酸生產(chǎn)中丙烯氧化單元自動控制系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有AI-1003微量水分析儀，檢渕新鮮空氣的水含量，其輸出信號送至控制室內(nèi)DCS;設(shè)有AI-1006氧氣含量分析儀，檢測循環(huán)氣的氧含量，其輸出信號送至控制室內(nèi)DCS;設(shè)AI-1007C3含量分析儀，檢測循環(huán)尾氣的C3含量，其輸出信號送至控制室內(nèi)DCS。專利摘要本實用新型公開一種丙烯酸生產(chǎn)中丙烯氧化單元自動控制系統(tǒng)，設(shè)有新鮮丙烯進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)、新鮮空氣進(jìn)料流量自動控制系統(tǒng)、蒸汽流量自動控制系統(tǒng)、循環(huán)尾氣流量自動控制系統(tǒng)，設(shè)有微量水分析儀、含氧量分析儀、丙烯含量分析儀，控制室設(shè)DCS，以新鮮丙烯流量變送器輸出信號進(jìn)DCS，作為主動量信號，以蒸汽、新鮮空氣、循環(huán)尾氣進(jìn)反應(yīng)器流量信號，進(jìn)DCS，作為從動量信號，構(gòu)成流量配比控制系統(tǒng)，各分析器輸出信號進(jìn)DCS，參與演算；本實用新型優(yōu)點在于，充分利用丙烯原料，合理配以蒸汽、氧氣用量、循環(huán)尾氣用量，在操作條件，包括反應(yīng)器用催化劑、溫度、壓力同等情況下，可以降低生產(chǎn)成本，增加收率，提高產(chǎn)量0.5～2％，并確保生產(chǎn)操作安全。文檔編號C07C57/00GK201156197SQ20072009456公開日2008年11月26日申請日期2007年10月29日優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日發(fā)明者利劉,劉學(xué)線,周江沛,旭孫,凱宋,鞏傳志,李志遠(yuǎn),李欣平,紀(jì)忠斌,莉金申請人:中國石油集團(tuán)工程設(shè)計有限責(zé)任公司東北分公司