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UW500集散节制体系在油页岩炼油进程中的操纵

行业计划

最近几年来跟着煤油资本的无限性、供应和须要的失衡,和国际油价的延续低落,列国都在主动追求替换的动力资本,作为介于煤炭和煤油之间储量庞大的固体化石燃料——油母页岩,可在650℃摆布干馏后制取天然煤油——页岩油。页岩油机能优胜、用处普遍,可作为煤油加工及化工出产的质料,也可按照须要和谐出产船用燃料油。

 

1  工艺简介

页岩炼油工艺首要由质料污染及出渣单位、干馏单位、油收受接管单位、脱硫单位、制品油储运体系等构成(如图1、图2所示)。

油页岩来自露天矿6~50mm的制品矿,经皮带运输机送至制品矿储仓,再经仓底皮带经由进程转运站污染后输送至干馏炉上部料仓,经由进程上料装配送入干馏炉停止干馏。干馏处置后油品搜集至制品油库贮存、卸车及内销,油页岩干馏渣经炉底皮带输送至排渣场。

 

1  页岩炼油(全轮回)工艺

2  油收受接管工艺

2  体系设置设备摆设

DCS担任完成炼油进程的数据收罗、进程节制、宁静报警、宁静联锁泊车等使命。经由进程公道的工段别离,设置设备摆设响应的节制站来完成上述功效。别的,全厂设置中间调剂室,经由进程计较机收集将各装配节制室的节制体系毗连起来,将各装配节制室的首要信息送至中间调剂室。在中间调剂室能够对全厂出产装配停止监督和调剂。各装配节制室能够经由进程通信收集挪用别的装配节制室的信息,完成信息资本同享和全场一体化办理。同时,经由进程中间调剂室的上位计较机,能够完成全厂优化节制。

UW500集散节制体系接纳三层收集布局,别离是办理收集MNet、体系收集SNet、节制收集CNet。CNet毗连各个功效模件;SNet接纳产业以太网,可毗连多套节制站,或多台操纵站/工程师站,并经由进程MNet可毗连MES/ERP(如图3所示)。

 

3  UW500集散节制体系收集布局图

 

3  节制战略

3.1  干馏炉的节制

本工艺干馏炉内无内燃装配,无氛围进入,干馏所需热量全数由轮回瓦斯供应。经预热干馏的油页岩从上部进入干馏炉。干馏炉内设有与油页岩颗粒巨细相顺应的布料花墙和布气布局。700℃热轮回瓦斯平衡持续送入干馏炉中部。干馏完的半焦排入水封的半焦池,冷却至80℃用刮板排挤炉外。干馏炉内最低温度节制在550℃以下,既保证了油页岩的完整干馏,又防止了过热、结焦等题目标产生[4]。干馏炉下面缓冲仓,接纳双闸板放料,作为油页岩的枯燥室。一来削减入炉页岩水份,加重收受接管体系负荷;二来进步了干馏炉效力。

UW500是基于多范畴工程工具模子的节制工程设想开辟平台(如图4所示),经由进程成立典范节制工程模子库(静静态模子与工艺数据)、节制体例库(设备节制及进程优化算法与运转参数)、显现界面库(显现与操纵面板),逐级构建根本元件、单位设备、行业设备的多范畴描写模子库,以重用的体例“搭建”设备模子,以重构的形式“构建”运转法式,经由进程对笼统、伶仃、疏松的数据(常数、参数、变量等)、函数(计较、语义等)、图形(线条、多边形、色块等)停止多范畴同一建模,构建起慎密接洽关系并具备物理意思的工程工具模子、工程节制战略、显现操纵面板,完成节制工程设想编程的笼统直观与高效不变。

 

4  工程工具模子

在本名目中,干馏炉被笼统为一种工程工具模子,干馏炉的画面、操纵面板、算法、相干工艺的汗青数据记实天然的彼此接洽关系。对每个干馏炉某段时候的出产结果能够被体系按照组态好的判定算法或报酬来评判。干馏炉的节制进修算法会根据干馏炉模子的工艺汗青数据主动慢慢调理今后的工艺参数,去取得最好的工况。

经由进程一周的调试,算法投到主动后,20台干馏炉运转状况安稳,油收率为90%以上[5]。智能的干馏炉模子在集群状况下(20台干馏炉之间彼此进修)会有更快的反映速率和更好节制结果。颠末现实考证的干馏炉模子能够在今后的名目里反复操纵。

 

3.2 加热炉的节制

格子砖式加热炉外形为竖立圆筒型,炉内以耐火砖墙朋分为蓄热室和熄灭室两局部,蓄热室占全炉截面积的70%。熄灭室下部有干馏气熄灭器,熄灭干馏气和氛围在此处夹杂后喷入熄灭室熄灭以加热格子砖。

起首将熄灭干馏气和氛围在炉内熄灭,热烟气经由进程蓄热室,将格子砖加热到必然温度,尔后堵截熄灭干馏气和氛围,通入冷轮回干馏气,使之与格子砖换热构成热轮回干馏气,作为补充热源进入干馏炉。当轮回干馏气温度降落必然程度后,堵截轮回干馏气,再通入熄灭干馏气和氛围,从头熄灭以加热格子砖。如斯轮回加热、换热,一小时停止一次切换,到达为干馏炉供应热轮回干馏气的目标。一组干馏炉设备三台加热炉,接纳两烧一送台供热机制,完成持续操纵。

格子砖式加热炉接纳UW500顺控图逻辑(如图5所示),全程主动化节制,供应干馏炉的热干馏气温度节制在650℃±5℃区间,热效力可达70%以上。

5  加热炉顺控逻辑

 

3.3  油收受接管单位温度节制

干馏气自调集管进气液分手器,停止气液分手。气液分手后干馏气进入旋喷塔用冷轮回池来的冷轮回洗濯水喷淋降温、除尘;冷却后的干馏气进间冷器持续冷却,尔后被电捕油器进一步脱出页岩油雾。气液分手器中的冷凝液进入热轮回池,在池塘内油水份层。冷轮回池、热轮回池中页岩油到页岩油池后经中间油泵抽送至立式油水份离槽进一步分手油水,分手后页岩油自流到页岩油中间罐,用油泵送到制品油罐贮存。在油收受接管流程里,关头是节制住各个关头工艺地位的温度[6],如表所示。

 

 

 

1 温度节制点

 

UW500供应PID参数自整定功效,在显现画面上,对每个进程参数都供应一个调剂窗口,该窗口显现每块仪表的一切信息,对节制回路,可显现进程变量(PV)、输入值(MV)、设定值(SV)、运转体例、凹凸限值、报警状况、工程单位、调理参数和相干数据和与PID有关的参数值,每参数调剂画面均有及时趋向画面,用户能够在该画面上仿真PID参数,便操纵户对PID参数的调剂。

UW500供应的PID参数自整定功效,削减了操纵量,很好的保证了惯例节制的节制结果。

 

3.4  油品储运主动化

油品储运体系分办理体系和监控体系两局部。

办理体系包含提货单办理、使命单办理、操纵数据处置、权限办理、报表办理等功效。它由办事器端和客户端构成,提货双数据由它下载给监控体系,并从监控体系读取终究数据并存入数据库中。它可供应SAP/ERP接口,相干提货单信息能够间接经由进程SAP/ERP传给办理体系办事器[7]

监控体系首要供应各类卸车进程中的监督、节制功效。在操纵站上可对全部汽车的定量卸车的工艺参数和现场泵、流量计、阀、液位开关、卸车鹤位等设备状况停止数据收罗、处置、存储实行及时监督和节制,监控体系同时也能够经由进程规范的通信和谈与别的子体系集成,如称重体系、读卡器、批控仪(数据互换单位)和ESD等子体系。监控体系供应友爱,矫捷的人机交互界面。

油品储运主动化处理计划完成了各功课子体系之间的信息互换和数据同享,完成了营业办理的主动化,为出产办理供应了有用的手艺保证。

 

4.  运转结果

 优稳公司设想的DCS体系在页岩油炼制进程中胜利实行操纵,已完成全流程、

持续宁静不变运转,节制结果以下:

1) 拟定的节制计划合适工艺的节制请求,连系进程优化、进步前辈节制等节制战略,进步了质料的操纵率,并使油品的收受接管率到达了90%以上,靠近天下进步前辈程度;

2) 轮回硫化床汽锅中的温度节制在650±5℃之间,热效力达70%,负荷变更顺应才能强,节制精度高;

3) 基于多范畴工程工具模子的节制工程设想开辟平台为用户节流90%的任务量;

4) 人机交互界面友爱,易学、易懂、易上手;

5) 主动掩护联锁体系宁静靠得住;

 

5. 工程截图

 

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