苯酐装置自控系统解决方案.docx

第 第 PAGE #页共26页 苯酎装置自控系统解决方案 一、 前言 在化工生产中，工艺设计与自动控制的整体化问题，其重要性是不言而喻的。有些装 置操作的裕度较宽，平稳性强，配以合适的控制方案，效果必然很好。反过来，有的装置 很难操作，或者靠人的丰富经验与高超技能，或者靠先进的控制方案，才干保持生产正常。这 些固然使先进控制不仅实用武之地，而且大显威力，但是，如果能在工艺与设备设计上综 合考虑，使之更易于控制，从而使工厂产生更大的效益，岂不更好。 苯酣主要用于生产广泛用作聚氯乙烯合成増塑剂的邻苯二甲酸二辛脂（DOP）,用于生 产强化纤维玻璃部件，如船体和浴盆用的不饱和聚酯等，目前苯酣主要通过邻二甲苯工艺 生产，邻二甲苯工艺己经基本取代了原来棊的工艺。 长期以来，由于苯酎控制的复杂性，苯酣生产的自动化水平向来很低，基本上只是采 用常规仪表进行常规的简单单回路控制，而对于生产装置中最重要的反应器进I 1盐温的控 制，因为它的控制要求很高，很难投入自动；切换冷凝器部份的控制，普通都采用操作工 手动控制，特别是该部份阀门操作频繁，不仅对操作人员要求较高，而且很难保证生产的 稳定进行。此外，苯甜生产中存在较大危（wei）险性，对联锁的要求较高。 目前，浙大中控生产的DCS系统己经在国内十几套苯軒装置上进行了成功应用。通过 在这些装置上的应用，在与用户不断探讨的基础匕不断改进控制方案，实现了苯酬生产 控制的全自控，形成为了在苯酣生产行业的独特优势。 二、 装置工艺简介 现在的邻法苯出1生产工艺中，大致有以下几种方法：邻法单固定床空气氧化、双固定 床空气氧化、熔融马来酸阱回收苯肝、流化床空气氧化。虽然双固定床空气氧化、熔融马 来酸酢回收苯酣、流化床空气氧化工艺的收率有所提高，但是由于在工艺上都存在局部的 不合理性，在国际上有好多公司在摸索解决办法，不算是成熟的生产工艺。因此在这里我 们介绍在国内绝大多数厂家采用的邻法固定床空气氧化工艺，它总结和消化吸收了国内外 苯酣装置的先进技术，是目前一种最成熟的工艺。 K工艺生产装置包括 粗制苯酔（包括：原料准备、鼓风、氧化、冷凝、水洗）、苯酊精制（包括：热处理、脱轻组分、产品精働）、结片包装?锅炉给水系统、富马酸装置2、工艺原理邻二甲苯与空气的气态混合物在催化剂活性温度卜?，在催化剂表面发生主反应生成苯醉，副反应生成顺醉、苯甲酸、柠糠酸等副产物,部份过氧化生成CO],COo氧化时所发生的反应是强放热反应。催化剂的活性和选择性,反应控制温度、邻二甲苯纯度，空间速度,对于邻二甲苯 粗制苯酔（包括：原料准备、鼓风、氧化、冷凝、水洗）、苯酊精制（包括：热处 理、脱轻组分、产品精働）、结片包装?锅炉给水系统、富马酸装置 2、工艺原理 邻二甲苯与空气的气态混合物在催化剂活性温度卜?，在催化剂表面发生主反应生 成苯醉，副反应生成顺醉、苯甲酸、柠糠酸等副产物,部份过氧化生成CO], COo 氧化时所发生的反应是强放热反应。 催化剂的活性和选择性,反应控制温度、邻二甲苯纯度，空间速度, 对于邻二甲 苯部份氧化生成苯軒的收率，具有决定性的影响。 用于邻二甲苯部份氧化的催化剤是V-Ti系表而涂层催化剤，载体 ?般是瓷环。 以邻二甲苯为原料气相催化氧化法制取苯酣的反应历程包括了 ?系列平行和串 联的反应。 主反应: + 3HzO +311 kcal 副反应: H：+ 1.50：+ 20： H： + 1.50： + 20： + 2HQ +玦0 &.C=O+ 4.50 &.C=O + 4.50： ?馬 + 3CO+ 3H：0 H，+ 7.50： H， + 7.50： ? CHOO CH-C=O 。4-4CO 2 + 4HQ -|_759kcal H，+ 10.50 H， + 10.50： ? 8CO 2 +5HQ +1093kcal + 30：-1-6.50： + 30： -1-6.50： 8CO +5HQ -|- 520kcal OOH +CO： + 2HQ+320kcal 3、工艺流程概述 邻二甲苯和工艺空气经空气预热器后送入气化器，与空气均匀混合后的气体直接进入 反应器。在V-T1系催化剂表而邻二甲苯被空气氧化生成苯酣，这个反应是强放热反应。 部份反应热将反应气体加热到370°C.其余热量由循环流动的熔盐移出并在慵盐冷却器中 产生6.0MPa蒸汽。 反应J体自反应器底部排出，经'（体冷却器冷却后进入切换冷凝器回收苯酣，含有微 量有机物的尾气、经水洗达到环保要求后放空。 粗苯醉经热处理后，送苯酣精制工段，经两塔连续真空精憶。除掉轻、重组份，得液 态苯酎，经结片包装后出售。 苯酣装置主要设备有反应器组、空气鼓风机、切换冷凝器、精幣塔等，其中 反应器为列管式固定床反应器，反应管的数是与规格和系统的反应能力的大小