【摘要】：本課題以甘肅銀光聚銀化工有限公司的甲苯二異氰酸酯生產中產生的含有一氧化碳的尾氣作為研究對象,根據工藝流程特點以及控制系統(tǒng)標準,結合裝置原有的控制系統(tǒng)提出了DCS系統(tǒng)與ESD系統(tǒng)設計方案,從硬件和軟件兩個方面進行了詳細設計。本論文介紹了一氧化碳(CO)回收利用系統(tǒng)的組成和工作原理,綜述了DCS系統(tǒng)與ESD系統(tǒng)的產生、發(fā)展及特點。并且根據系統(tǒng)的需要按“評估矩陣法”確定了系統(tǒng)的開發(fā)軟件和硬件的選型,利用CENTUM CS3000組建DCS系統(tǒng),HIMA ELOPⅡ組建ESD系統(tǒng)。分析了生產過程的工藝控制過程,使用編程軟件工具擇優(yōu)選擇控制語言完成控制系統(tǒng)軟件設計。在控制通訊網絡方面,利用RS485總線與以太網相結合的方式充分實現(xiàn)通訊功能。設計完成后對TDI中CO回收的控制系統(tǒng)進行了調試和試運行,在運行過程中,各項運行參數(shù)及邏輯控制均符合工藝過程控制要求。本次設計的CO回收裝置的DCS系統(tǒng)與ESD系統(tǒng)是一個集成、開放的系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在配置選型方面合理、實用、經濟,又能與原裝置的控制系統(tǒng)兼容,完全滿足生產控制要求,在現(xiàn)場試運行平穩(wěn)。通過這套系統(tǒng)能夠極大地提高一氧化碳回收處理的自動化水平,從而提高對一氧化碳的回收利用,大大減小原生產線尾氣排放帶來的環(huán)境危害及經濟浪費。
【圖文】：

1#換熱器出來的混合液經由脫水塔做常壓分離操作，其中廢水由 2#換熱器和沸水冷卻器冷卻后進入廢水槽；脫水塔中的塔釜液經 3#換熱器預熱后送入汽提塔，在熱氮氣和汽提物料的作用下將所含水分進行釋放。汽提塔中出來后的氮氣會重新返回脫水塔吸收熱量循環(huán)往復作用，汽提物料則進入預分離塔。預分離塔作用后，塔頂輸出鄰位產品和部分間位產品，塔底出焦油和部分間位產品。塔頂?shù)泥徫划a品和部分間位產品會被送入同分異構塔做二次分離，同分異構體塔塔頂分出鄰位 TDA 產品進入儲存罐。預分離塔塔底的焦油和部分間位產品則會被送入焦油脫除塔做除焦處理，TDA 產品分別從同分異構體塔塔底和焦油脫除塔頂經過換熱器冷卻后送至 TDA 中轉槽，再送入 TDA 槽，經泵加壓后供 TDI 合成使用。（2）光氣合成系統(tǒng)經由該系統(tǒng)生成光氣，其反應過程是氯氣與過量的 CO 經混合器混合后進入列管式反應器，，在活性炭的催化下生成光氣，再經由保護反應器確保氯氣反應完全，合成過程中產生的熱量經由閉路循環(huán)系統(tǒng)冷卻后導出。光氣合成工藝如圖 2.2 所示。

圖 2. 3 尾氣回收系統(tǒng)2.2.2 TDI 中 CO 回收生產工藝流程在 TDI 生產中，光氣合成是 TDI 生產中最重要的環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代化工業(yè)生產中，光氣合成在聚氨酯的生產中同樣發(fā)揮了重要作用。然而，光氣的生產會帶來大量 CO 尾氣的直接排放，從而產生不必要的浪費和較嚴重的環(huán)境污染。因此，在 TDI 工業(yè)領域致力于 CO 的提純回收利用，將是具有急切現(xiàn)實意義和環(huán)保意義的重要任務，是實現(xiàn)化工生產“節(jié)能減排，降本增效”的必然路徑。TDI中一氧化碳回收就是將光氣吸收后剩余的混合有光氣的CO尾氣再次利用光氣合成工序將其中的一氧化碳與氯氣發(fā)生化學反應生成光氣進而生產 TDI 產品的循環(huán)往復的吸收、合成處理的過程。TDI 中 CO 的回收是在生產 TDI 的工藝基礎上實現(xiàn)的，主要區(qū)別在于：一氧化碳未回收時，其含有 CO 的尾氣經過處理是直接排放的，但尾氣的吸收處理工序并不能將一氧化碳全部去除，因此不僅浪費成本，還影響環(huán)境，不利于環(huán)保；而將 CO 進行回收，使其經過尾氣的吸收處理后再次將一氧化碳與氯氣進行合成反應，不會直接被排放。其工藝流程如圖 2.4 所示。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273;TQ246

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王昱晨;;化工自動化控制的發(fā)展趨勢[J];中小企業(yè)管理與科技(下旬刊);2015年11期

2 肖銘;;我國MDI的供需現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J];精細與專用化學品;2015年07期

3 胡嘉偉;;DCS集散型控制系統(tǒng)發(fā)展綜述[J];中國高新技術企業(yè);2015年10期

4 王麗;;自動化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產中的應用[J];中國新技術新產品;2014年20期

5 呂來軍;張貴智;;淺析光氣生產及安全措施[J];化工管理;2014年26期

6 陳耀壯;李潔;王磊;熊國炎;;CO分離提純技術研究進展[J];山東化工;2014年09期

7 李桃娟;;安全儀表系統(tǒng)在化工工藝裝置中的應用探討[J];山東化工;2013年12期

8 唐兆福;周晏君;;化工裝置建設中的儀表自動化工程與控制策略[J];電子制作;2013年18期

9 馬新麗;;TDI行業(yè)產生的主要工藝廢氣及治理措施[J];科技信息;2013年26期

10 吳濤;李勇波;楊靖;;基于STM32的變頻器+編碼器精確定位控制系統(tǒng)設計[J];機床與液壓;2013年14期

相關會議論文 前1條

1 王順生;;聚氨酯市場發(fā)展概述[A];中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十二次年會論文集[C];2004年

相關重要報紙文章 前1條

1 李文峰;;TDI：不會破萬回升也難[N];中國化工報;2015年

相關碩士學位論文 前3條

1 李波;DCS在火力發(fā)電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)的應用及實施[D];華北電力大學;2014年

2 楊艷;OMRON PLC網絡的通信技術及其應用研究[D];青島大學;2009年

3 艾裕豐;120萬方/日天然氣處理裝置DCS & ESD系統(tǒng)的設計實現(xiàn)[D];西南石油大學;2007年

本文編號：2583811