內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司是國內(nèi)最大的采用電石法生產(chǎn)PVC（聚氯乙烯）的企業(yè)，與傳統(tǒng)的乙烯法生產(chǎn)工藝不同,，電石法采用電石與水發(fā)生反應(yīng)生成乙炔,，通過電解鹽生成燒堿和氯化氫，氯化氫與乙炔發(fā)生反應(yīng)生成氯乙烯,，氯乙烯通過聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯PVC,。全廠生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)圖如圖1。
全廠生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)圖
1. 電石筒倉裝置
電石筒倉裝置用于將電石粉碎成規(guī)定尺寸大小的電石塊,，經(jīng)皮帶傳送至電石筒倉存儲,。當(dāng)需要將電石送至乙炔發(fā)生反應(yīng)器時，通過稱重皮帶將設(shè)定好的電石量傳送到反應(yīng)器,。粉碎機(jī),、皮帶、筒倉均安裝了除塵系統(tǒng),。電石筒倉裝置DCS系統(tǒng)硬件安裝在裝置附近的機(jī)柜室,，通過光纖將信號傳送至乙炔控制室操作站。由于電石筒倉裝置粉塵非常大,，而且電石粉末屬于腐蝕性粉末,，因此PAC8000控制系統(tǒng)的惡劣環(huán)境適用性特點(diǎn)得到了充分發(fā)揮。電石筒倉裝置IO點(diǎn)數(shù)共計4000點(diǎn)左右,，為分散控制風(fēng)險并結(jié)合裝置特點(diǎn),，DCS系統(tǒng)共設(shè)置5個控制站，3個操作員站,，1個工程師站,，1個數(shù)據(jù)服務(wù)工作站。系統(tǒng)功能包括了筒倉自動加料程序、自動出料程序,、自動除塵控制,、小車自控程序、自動稱重控制等,，系統(tǒng)操作畫面如圖2所示,。
圖2 電石筒倉裝置操作畫面
2. VCM裝置
VCM裝置用于將乙炔裝置生產(chǎn)的乙炔氣和燒堿裝置生產(chǎn)的氯化氫氣體反應(yīng)生成氯乙烯，主要包含混合脫水,、轉(zhuǎn)化,、凈化壓縮、精餾和尾氣吸附工序,，包含8臺氯乙烯壓縮機(jī),、64臺反應(yīng)器、精餾塔,、尾氣回收等裝置,。VCM裝置IO點(diǎn)數(shù)共計3000點(diǎn)左右，根據(jù)工藝分成一線和二線的特點(diǎn),，分別為一線和二線設(shè)置了3個控制站,，同時為64臺反應(yīng)器的多路溫度轉(zhuǎn)換器和壓縮機(jī)控制系統(tǒng)配置了6個通訊控制站。DCS系統(tǒng)共設(shè)置了13個操作員站,，2個工程師站,，1個數(shù)據(jù)服務(wù)工作站。系統(tǒng)功能包括乙炔和氯化氫混合脫水控制,、反應(yīng)控制,、凈化壓縮控制,、精餾控制以及尾氣回收控制等,。系統(tǒng)操作畫面如圖3所示。
圖3 VCM裝置操作畫面
3. PVC裝置
PVC裝置用于將VCM裝置生產(chǎn)的氯乙烯單體進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯PVC,。PAC8000系統(tǒng)中獲得SIL2認(rèn)證的SafetyNet系統(tǒng)用于此裝置的緊急停車系統(tǒng),。SafetyNet系統(tǒng)是一款專門為滿足IEC61508和IEC61511標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的安全系統(tǒng)，冗余的控制器,、電源和網(wǎng)絡(luò)可以使系統(tǒng)可利用率達(dá)到99.999%,。在PVC裝置的應(yīng)用中，ESD系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制,，如果反應(yīng)釜壓力達(dá)到聯(lián)鎖值,，將迅速打開終止劑閥門，打開高壓氮?dú)夂突厥障到y(tǒng)閥門達(dá)到立刻終止聚合反應(yīng)的目的,。根據(jù)PVC裝置聚合釜的工藝分布特點(diǎn),，共設(shè)置4個控制站、1個工程師站,、2個操作員站,、1個SOE站和2個輔操臺,。系統(tǒng)操作畫面如圖4所示。
圖4 PVC裝置操作畫面
4. 離心干燥裝置
離心干燥裝置將PVC裝置生產(chǎn)的PVC漿料采用離心法進(jìn)行干燥生成PVC顆粒,，并將PVC顆粒通過氣流輸送至PVC筒倉供包裝使用,。該裝置共包括4條離心干燥生產(chǎn)線和4條氣力輸送生產(chǎn)線，IO點(diǎn)數(shù)約900點(diǎn),，根據(jù)工藝特點(diǎn)DCS系統(tǒng)設(shè)置了3個獨(dú)立的控制站,、1個工程師站、3個操作員站,、1個數(shù)據(jù)服務(wù)站,。系統(tǒng)操作畫面如圖5所示。
5. 蒸發(fā)固堿和液堿罐區(qū)裝置
蒸發(fā)固堿裝置用于將燒堿裝置生產(chǎn)的堿液進(jìn)行蒸發(fā)提純并生成固體堿片,，液堿罐區(qū)則用于將堿液和鹽酸通過鶴管輸送至運(yùn)輸車或者引進(jìn)濃硫酸等生產(chǎn)原料,，IO點(diǎn)數(shù)約600點(diǎn)。蒸發(fā)固堿裝置設(shè)置一個控制站,，1個通訊控制站與熔鹽爐PLC控制系統(tǒng)通訊,，1個工程師站，2個操作員站,。液堿罐區(qū)設(shè)置一個獨(dú)立控制站,，1個就地操作站。系統(tǒng)功能包括蒸發(fā)降膜逆流工藝控制,、堿液濃度控制,、降膜逆流片堿控制、熔鹽爐控制,、定量發(fā)車控制等功能,。系統(tǒng)操作畫面如圖6所示。
圖5 離心干燥裝置操作畫面
圖6 蒸發(fā)固堿裝置操作畫面
6. 空壓制氮裝置
空壓制氮裝置主要生產(chǎn)電石筒倉,、乙炔,、VCM和PVC裝置用高純度氮?dú)猓槿a(chǎn)提供工廠風(fēng)和儀表風(fēng),，IO點(diǎn)數(shù)約400點(diǎn),。該裝置共配置了4套制氮系統(tǒng)，1個氮?dú)馇蚬藓?個儀表風(fēng)球罐,?？刂葡到y(tǒng)共設(shè)置1個控制站，1個工程師站和1個操作員站,。系統(tǒng)操作畫面如圖7所示,。
圖7 空壓制氮裝置操作畫面
7. 污水處理裝置
污水處理裝置主要負(fù)責(zé)全廠生產(chǎn)污水和生活污水的處理，工藝裝置分布較為分散，分為化學(xué)預(yù)處理,、曝氣系統(tǒng),、生化處理、投配藥以及污泥脫水等工藝裝置,，IO點(diǎn)數(shù)約500點(diǎn),。為分散控制各個工藝裝置和降低投資成本，控制系統(tǒng)設(shè)置了3個遠(yuǎn)程站和1個本地控制站,，1個工程師站和3個操作員站,。由于PAC8000系統(tǒng)工作溫度可達(dá)-40~70度，遠(yuǎn)程站機(jī)柜僅采用普通戶外機(jī)柜,，不設(shè)任何的伴熱或降溫設(shè)備即可滿足當(dāng)?shù)販囟纫?。系統(tǒng)操作畫面如圖8所示。
圖8 污水處理裝置操作畫面
8. 總結(jié)
PAC8000控制系統(tǒng)以其獨(dú)特的-40~70度工作溫度,、G3防腐認(rèn)證,、內(nèi)置安全柵等功能為內(nèi)蒙古億利化學(xué)PVC和燒堿生產(chǎn)裝置提供了8套DCS和ESD系統(tǒng)，全廠于2007年11月正式開車投產(chǎn),，目前已正常運(yùn)行兩年多,。PAC8000系統(tǒng)為用戶提供了可靠的、易于維護(hù)和升級的生產(chǎn)控制平臺,，為生產(chǎn)的穩(wěn)定,、可靠、長周期運(yùn)行奠定了牢固的基礎(chǔ),。
