本发明涉及甲醇合成，具体而言，涉及一种甲醇合成控制系统。
背景技术：
1、甲醇可广泛应用于制药、农业、制造业等工业，也是煤原料化工业的中间产品。甲醇作为具有较强基础性化工产品，处于能源匮乏的当下，在需求量日益增加的同时，还促成了繁盛的“甲醇经济”。
2、自工业化生产以来，甲醇合成的原料路线经历了很大变化，开始从煤和焦碳为原料，然后以天然气为原料的甲醇生产流程被广泛应用，后来以重油为原料的甲醇装置有所发展；甲醇的合成方法很多，有利用合成气进行合成，也有利用其他原料的方法；目前，利用合成气进行甲醇合成的方法得到广泛使用，其合成流程一般如下：将合成气压缩输送至换热器中，调节合成气温度，然后将其通入到甲醇反应器中，在甲醇反应器中设置有催化剂，能催化合成气反应生成甲醇和水，反应后的复合物通入到冷却设备中进行冷却，然后进行气液分离，分离得到粗甲醇、水以及未反应合成气，再将未反应合成气回流进行循环。
3、目前的小型甲醇合成装置，采用与工业生产上相同的工艺流程以及控制系统进行设计，即先增压后混气并配置独立的预热设备对进入反应腔的合成气进行预热，使得整体占地面积过大；以及采用继电器和机械仪表等所构成的控制系统，使得流量控制、降温控制以及各阀门启闭控制响应速度慢、自动化程度低，无法实现各节点的精细化控制；此外，工业生产上用到的甲醇合成装置，通常情况下采用未预热的未反应合成气作为冷媒对甲醇反应器的反应过程温度进行控制，由于气体比热容小，适应反应波动的能力相对较差，因此将未预热的未反应合成气作为冷媒进行反应过程降温反馈不及时，不利于整个甲醇合成工艺的稳定运行。因此，如何稳定控制小型甲醇合成装置甲醇合成工艺，提高控制的响应速度、自动化程度以及节点控制精度，保证各个工段稳定运行，仍是目前需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种甲醇合成控制系统，以解决现有甲醇合成控制系统反应过程降温控制、流量控制以及阀门启闭控制等反馈不及时、自动化程度低以及节点控制精度低，不利于整个甲醇合成工艺的稳定运行的问题。
2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种甲醇合成控制系统，所述甲醇合成控制系统应用于甲醇合成装置，所述甲醇合成装置包括低压缓冲罐、高压缓冲罐、甲醇反应器以及气液分离罐；
3、其中，所述低压缓冲罐的进气端连通有原料气进气管路以及氮气进气管路，所述低压缓冲罐的出气端经原料气增压泵连通至高压缓冲罐的进气端，所述高压缓冲罐的出气端经换热器的冷端连通至甲醇反应器的进料端，所述甲醇反应器的壳程布设有连通至油温机的油浴腔，所述甲醇反应器的出料端依次经换热器的热端、冷凝器连通至气液分离罐的进料端，所述气液分离罐的出料端连通至甲醇储罐的进料端，所述甲醇储罐置于称重装置上，所述气液分离罐的出气端划分两路，一路经回流气进气管路连通至高压缓冲罐的进气端，另一路连通至驰放管路；
4、所述系统包括甲醇合成模式，在甲醇合成装置以甲醇合成模式运行的情况下，系统执行以下控制流程：
5、进行开机自检以及参数初始化，在自检以及参数初始化完成后开启驰放管路、回流气进气管路以及氮气进气管路进行氮气吹扫，当氮气吹扫完成后，获取驰放气氧含量并在驰放气氧浓度低于0.05％时开启测漏模式，当测漏模式执行结束后，启动油温机，以每升温50℃恒温10分钟，升温速率为1℃/分钟进行甲醇反应器升温，当甲醇反应器温度达到200℃时对原料气增压泵进行升压，当原料气增压泵达到5mpa后控制装置进入生产运行程序，在生产过程中，实时获取称重装置反馈的称重数据，基于所述称重数据以及目标产量，进行原料气进气管路以及回流气进气管路流量的控制。
6、根据一种优选实施方式，在甲醇合成装置结束甲醇合成模式运行的情况下，系统执行以下控制流程：
7、关闭原料气增压泵，将装置泄压至1mpa后保持恒压，以及将甲醇反应器降温至30℃，在甲醇反应器降温过程中，当温度达到70℃时，开启氮气进气管路进行氮气吹扫并将装置泄压至0.5mpa，在氮气吹扫达到10分钟时完成关机程序。
8、根据一种优选实施方式，在开启所述测漏模式之前，系统还包括进行测漏条件判断，在满足测漏条件时，甲醇合成装置以测漏模式运行，系统执行以下控制流程：
9、关闭原料气进气管路以及开启氮气进气管路进行氮气吹扫，并将装置升压至1mpa，吹扫完成后开启原料气进气管路，以低于1％的浓度进行氢气输入控制并控制原料气增压泵对装置进行梯度逐步升压至5mpa，在5mpa下完成测漏后，控制原料气增压泵对装置进行梯度逐步泄压至1mpa，泄压完成后，测漏结束。
10、根据一种优选实施方式，所述测漏条件包括甲醇反应器温度低于120℃。
11、根据一种优选实施方式，所述系统还包括紧急停机模式，当满足紧急停机触发条件时，甲醇合成装置以紧急停机模式运行，系统执行以下控制流程：
12、关闭原料气进气管路并开启驰放管路，关闭原料气增压泵，将装置泄压至1mpa以及将甲醇反应器降温至30℃，当装置泄压完成且甲醇反应器温度低于100℃时，开启氮气进气管路进行氮气置换并启动原料气增压泵间歇工作，将装置泄压至0.5mpa后保持恒压，泄压完成后，紧急停机结束。
13、根据一种优选实施方式，所述紧急停机触发条件包括esd系统触发、装置超压、气体泄漏、关键设备失效其中之一。
14、根据一种优选实施方式，所述回流气管路配置有回流气增压泵，所述系统还包括催化剂升温还原模式，在甲醇合成装置以催化剂升温还原模式运行的情况下，系统执行以下控制流程：
15、开启氮气进气管路进行氮气吹扫并通过回流气增压泵进行回流气输入控制，在装置升压至1mpa后，启动油温机将甲醇反应器升温至120℃后获取催化剂干燥信息，当催化剂干燥完成后，以低于4％浓度进行氢气输入控制并通过油温机将甲醇反应器升温至200℃，当主还原程序启动后，以低于50％浓度进行氢气输入控制并通过油温机将甲醇反应器升温至250℃，当主还原程序完成后，关闭氢气进气管路并开启氮气进气管路进行氮气置换，当氮气置换完成后获取甲醇反应器尾气氢含量，在甲醇反应器尾气氢含量低于3％并持续1分钟时，以20℃/分钟的降温速率将甲醇反应器降温至40℃，降温结束后，催化剂升温还原结束。
16、根据一种优选实施方式，所述系统还包括钝化模式，当满足钝化条件时，甲醇合成装置以钝化模式运行，系统执行以下控制流程：
17、关闭原料气进气管路并开启氮气进气管路进行氮气吹扫，当氮气吹扫完成后启动油温机将甲醇反应器升温至115℃，当甲醇反应器升温完成后，以低于1％浓度进行氧气输入控制并通过油温机将甲醇反应器升温至150℃后进入初步钝化程序，在执行1小时的初步钝化程序后，将氧气浓度以2％/分钟速率递增至20％，获取甲醇反应器尾气氧含量，在甲醇反应器尾气氧含量高于20％浓度并持续10分钟时，关闭原料气进气管路并开启氮气进气管路进行氮气吹扫，在甲醇反应器尾气氧含量低于2％浓度并持续5分钟时，以20℃/分钟的降温速率将甲醇反应器降温至40℃，降温结束后，钝化结束。
18、根据一种优选实施方式，所述钝化条件包括甲醇反应器温度低于设定温度120℃。
19、本发明实施例所提供的一种甲醇合成控制系统的技术方案至少具有如下优点和有益效果：1)利用布设于反应腔壳程的油浴腔作为反应放热的冷媒，通过油温机进行反应温度控制，相较于利用未经预热的未反应气体作为冷媒，响应速度更快，可实现温度快速可调，且无需配置额外的预热设备；2)通过先混气再增压的方式，可减少增压系统的数量，布局更加紧凑，更利于装置的小型化，占地面积小；3)所提供的控制系统相较于传统的以继电器和机械仪表的控制系统，具有响应速度快、自动化程度高、节点控制更精细等诸多优点，切实简化操作流程，可有效提高生产效率；4)通过称重装置对产物进行称重，从而可以根据实际反应情况调节管路流量以及压力，实现精细化控制；5)控制系统具有多种模式，可满足试验用小型甲醇合成装置的各种需求。
1.一种甲醇合成控制系统，其特征在于，所述甲醇合成控制系统应用于甲醇合成装置，所述甲醇合成装置包括低压缓冲罐、高压缓冲罐、甲醇反应器以及气液分离罐；
2.如权利要求1所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，在甲醇合成装置结束甲醇合成模式运行的情况下，系统执行以下控制流程：
3.如权利要求1所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，在开启所述测漏模式之前，系统还包括进行测漏条件判断，在满足测漏条件时，甲醇合成装置以测漏模式运行，系统执行以下控制流程：
4.如权利要求3所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述测漏条件包括甲醇反应器温度低于设定温度p6，其中设定温度之间的大小关系为：p6＜p8。
5.如权利要求1所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述系统还包括紧急停机模式，当满足紧急停机触发条件时，甲醇合成装置以紧急停机模式运行，系统执行以下控制流程：
6.如权利要求5所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述紧急停机触发条件包括esd系统触发、装置超压、气体泄漏、关键设备失效其中之一。
7.如权利要求1所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述回流气管路配置有回流气增压泵，所述系统还包括催化剂升温还原模式，在甲醇合成装置以催化剂升温还原模式运行的情况下，系统执行以下控制流程：
8.如权利要求1所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述系统还包括钝化模式，当满足钝化条件时，甲醇合成装置以钝化模式运行，系统执行以下控制流程：
9.如权利要求8所述的甲醇合成控制系统，其特征在于，所述钝化条件包括甲醇反应器温度低于设定温度p6，其中，设定温度之间的大小关系为：p6＜p8。
