基于DCS丁醇塔精馏系统控制系统

摘 要 ................................................................................................................................. I 第1章 绪 论...................................................................................................................... 1

1．1 课题研究的目的和意义 ........................................................................................ 1 1．2 本课题的主要研究内容 ........................................................................................ 2 第2章 工艺过程分析........................................................................................................ 3

2.1 精馏系统工艺过程分析.......................................................................................... 3

2.1.1 工艺流程简介 ............................................................................................. 3 第 3章 控制系统设计 6

3.1精馏系统控制方案设计 .......................................................................................... 6 第4章 控制系统设计 ......................................................................................................... 8

4.1 精馏控制系统设计................................................................................................12 4.3 DCS系统选型 ................................................................................................15

4.3.1 DCS系统概述 ....................................................................................................15

4.3.1.1 DCS系统的结构与特点...................................................................16 4.3.1.3 DCS通讯网络 ..................................................................................19

4.3.2 JX-300X系统简介 ......................................................................................20

4.3.2.1 JX-300X系统概述..........................................................................20

4．3．2．2 JX-300X DCS系统整体结构 ......................................................21

4．3．2．3 JX-300X DCS系统设计 .............................................................22 4．3．2．3 JX-300X DCS系统软件 .............................................................25

4．4 测控仪表选型 ............................................................................................................26 4．5 执行机构选型 .....................................................................................................34 第5章 控制系统在DCS中的实现 .......................................................................................36 5．1 控制站组态 ........................................................................................................38 第6章 结束语 .................................................................................................................41

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摘 要

本设计是利用DCS实现丁醇塔精馏及吸收系统的过程控制、过程监视、过程操作、数据收集、数据处理、数据存储、报警等功能。从而将计算机操作、管理与生产过程密切结合，实现丁醇塔精馏的安全、平稳生产，以达到增加产量、提高产品质量的目的。

论文中阐述了丁醇塔精馏及吸收系统的工艺流程，据此详细分析了影响丁醇塔精馏及吸收系统的主要因素，针对精馏系统分别选择几个主要参数进行控制，根据物料平衡设计合理的控制方案，并绘画控制流程图。依据系统设计，在DCS系统中实现精馏系统的自动控制，即DCS的组态设计，本设计中采用JX-300X DCS控制系统，其设计主要涉及系统选型、硬件组态设计，应用软件组态设计，以及实现监控画面显示、报警显示、趋势显示等功能。

用DCS实现丁醇塔精馏系统的控制与常规模拟仪表控制系统相比有许多优点，由于DCS系统具有技术先进、功能齐全、可靠性高和安全性好等特点，减少了控制仪表的故障，同时可以实现各种复杂控制和运算，不但节约能源，而且可以提高脱丁烷塔的产品质量和产量。经济效益也得到了大大的提高。

关键词：精馏 DCS 丁醇

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第1章 绪 论

1．1 课题研究的目的和意义

随着现代化工的飞速发展，生产规模的不断扩大，工艺过程越趋复杂，对工艺流程前后工序相互关联紧密，充分利用能源等提出的要求，DCS控制系统已发展为过程控制的主流。它在工业过程控制领域发挥了越来越重要的作用，广泛应用于各种行业的生产过程中。生产设备自动化程度的提高，有利于降低工厂成本、促进生产线的柔性化和集成化，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。从某种意义上说，DCS控制技术为我们创造了不可忽视的经济效益和社会效益。

丁辛醇是随着石油化工、聚氯乙烯材料工业以及羰基合成工业技术的发展而迅速发展起来的。近年，随着下游市场需求的快速增长及羰基醇新建装置的增多，我国异丁醇的生产能力不断增加。2006年我国异丁醇的总生产能力为8.15万吨，主要的生产厂家有齐鲁石化公司（生产能力为1.50万吨/年）、吉林石化公司（生产能力为1.20万吨/年）、大庆石化公司（生产能力为0.70万吨/年）、北京化工四厂（生产能力为0.75万吨/年）以及扬子石化-巴斯夫公司（生产能力为4.00万吨/年）。2010年前后，中海油计划利用渤海重质原油在天津建设1500万吨/年大炼油项目，渤海化工集团将为乙烯下游配套，建设23万吨/年丁/辛醇装置，届时，我国的异丁醇生产能力将会有进一步的增长。

近几年，在国际丁/辛醇市场火爆的情况下，国内羰基醇生产装置通过优化，或调节装置正异构比的方法，均力争多产正丁醛，而异丁醇生产原料异丁醛的产量较少，同时国内新戊二醇的生产又占用了一定比例的异丁醛原料，因此异丁醇原料处于严重供不应求状态。随着我国化工行业的快速发展，国内原料供应难以自

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给自足的矛盾日益明显。可见，丁醇塔控制系统的处理能力和安全稳定性对石油化工的有着重大而深远的意义。在这里，采用DCS系统实现丁醇塔精馏系统的控制，有利于提高丁醇塔的产品质量和产量

1．3 本课题的主要研究内容

本课题的主要内容是根据丁醇塔精馏系统的工艺流程、控制系统要求等，分析影响丁醇塔精馏及吸收系统控制的主要参数，提出合理的控制方案，并绘出其相应的控制流程图，最后，应用JX-300X DCS 控制系统实现丁醇塔精馏的过程监视、数据收集、数据处理、数据存储、报警和登录、过程控制等功能。

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