一种乙炔反应器投料自动化控制方式的制作方法

allin2025-06-17  36


本发明涉及化工,特别是一种乙炔反应器投料自动化控制方式。


背景技术:

1、乙炔是目前有机化工产品最基础的原料之一,在我国电石法是生产乙炔气的主要方法,其生产方式有湿法乙炔和干法乙炔两种。由于传统湿法乙炔生产技术落后,生产过程中耗水量大、污染严重、能耗高,所以现在行业内主要以干法乙炔为主。相比湿法乙炔工艺,干法乙炔工艺有着用水量低、电石渣综合利用成本低且得到的电石渣不需要进行压滤干燥可直接进行生产水泥、发生器安全系数高等优点。干法乙炔发生是将稍过量的水通过喷头喷在粉状电石上进行水解反应,产生的电石渣为含水量 5% ~ 11% 。但是在干法乙炔生产过程陆续优化中,发展前期一级洗涤塔(对发生器产生的乙炔气除尘降温)洗涤水需要经过增稠器沉降、板换压滤机除固,在此过程中洗涤中溶解的乙炔气会析出无组织排放,不仅造成环境污染也会一定程度提高电石耗。

2、干法乙炔生产洗涤水改为闭路循环即:一级洗涤塔内洗涤水直接经过洗涤循环泵进入发生器作为与电石颗粒反应,此项改造虽然一定程度上降低电石耗但随之而来带来的负面影响线而易见:洗涤水没有经过增稠器沉降和板换压滤除固降温,直接进入发生器作为反应注水由于水内含固量太高造成循环管线、发生器喷头极易出现堵塞,发生器内部喷头如果出现部分堵塞就会导致喷淋不均匀, 发生器内部喷淋水量较少部分电石水解不彻底,而水量较多部分会出现电石渣含水量高,电石渣变得粘稠流动性变低,造成发生器内部和耙齿结垢堵塞等问题。

3、注水(现为闭路循环洗涤水)进入反应器采用单座调节阀控制注水流量,要控制注水流量一般调节都会作缩腔、变径处理及时这样自控阀阀位一般很小,造成气动阀堵料严重,改为闭路循环后堵塞周期大大缩短约72小时后开始不能正常调节;并且水中含固量(还有少量铣铁)大大增加后,对气动阀阀体及阀芯冲击力很大造成阀芯损坏填料泄漏不能正常使用。

4、闭路循环改造后的注水系统每开一台反应器需要现场人员现场开泵,出口阀门只能手动开关,泵操作需要开关泵出口阀门,由于介质含固量太高出口阀门开关异常费力切不容易关死,很大程度增加现场人员劳动强度;如果遇到突发情况需要现场人员极短时间内关闭开启的反应的注水系统,难度大容易发生二次事故。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种乙炔反应器投料自动化控制方式。通过实现自动化控制,降低人员的劳动强度,减少设备管线堵塞,降低生产能耗,提高乙炔气生产自动化程度。

2、本发明解决其技术问题采用的的技术方案是:一种乙炔反应器投料自动化控制方法,包括操作站和生产现场控制端;操作站设置计量螺旋绞笼变频控制单元和一级洗涤循环泵变频控制单元;生产现场控制端包括依次相连接的计量螺旋绞笼、发生器、发生器注水手阀、一级洗涤塔、一级洗涤塔补水阀、洗涤循环罐、一级洗涤循环泵;当乙炔生产系统运行时,生产现场操作员打开一级洗涤塔补水阀,一级洗涤塔液位保持在0.5-0.7m,洗涤循环罐满液位;生产现场操作员打开发生器注水手阀;操作站操作员启动一级洗涤循环泵,电石经计量螺旋绞笼均匀可控的加入发生器,水以一定的流量均匀在电石物料上使之水解。

3、所述一级洗涤循环泵变频控制单元步骤如下:

4、(1)现场实时监测到的注水流量、一级洗涤循环泵频率及转速通过实际频率反馈,向操作站发送注水流量、一级洗涤循环泵频率及转速的信号;

5、(2)实际频率pvi模块在操作站显示注水流量、一级洗涤循环泵频率及转速;

6、(3)操作站输入设定注水流量,实际频率pid模块使实际注水流量向设定注水流量接近;操作站设置一级洗涤循环泵为自动状态,输入设定的变频控制数值,实际频率pid模块使实际一级洗涤循环泵变频向设定变频接近;

7、(4)经过一级洗涤循环泵控制通道向现场传输一级洗涤塔循环泵变频信号,水以一定的流量均匀在电石物料上使之水解;

8、(5)现场实时监测到的一级洗涤循环泵电机运行,通过一级洗涤循环泵电机实际反馈,反馈一级洗涤循环泵电机运行信号;

9、(6)操作站控制两位控制器,经过远程启停模块,控制一级洗涤循环泵启动、停止信号;

10、(7)一级洗涤循环泵启停控制通道接受到一级洗涤循环泵启动或停止信号,现场一级洗涤循环泵启动或停止。

11、所述的乙炔气生产中反应器投料自动化控制方式,注水流量为3.5-10m2/小时,一级洗涤循环泵频率为55%-75%。

12、所述计量螺旋绞笼变频控制单元步骤如下:

13、(1)生产过程中水和电石的实际比例通过实际比例输入地址,传输到操作站;

14、(2)操作站通过控制比例,设定水和电石比例为,使反应器的注水流量控制进反应器的电石流量;

15、(3)接收到水和电石设定的比例值信号,比例模块使注水流量、反应器电石投料量进入反比例回路控制;

16、(4)现场实际进入反应器的电石流量,通过实际投料量输入地址,传输电石流量信号;

17、(5)控制输出在操作站显示电石流量;

18、(6)通过实际投料pid控制模块,操作站输入设定电石流量,设置计量螺旋绞笼为自动状态,输入设定的变频控制数值,实际投料pid控制模块使实际电石流量和计量螺旋绞笼变频数值向设定数值接近;

19、(7)计量螺旋绞笼的控制通道向现场传输计量螺旋绞笼变频信号,电石均匀可控的加入发生器。

20、所述的乙炔气生产中反应器投料自动化控制方式,水和电石的比例为0.9-1.1,电石流量为4-8.5t/h,计量螺旋绞笼变频为22.2% -47%,水和电石的比列为重量比 。

21、所述的乙炔气生产中反应器投料自动化控制方式,计量螺旋绞笼和一级洗涤循环泵变频控制单元管线上设置远传流量计和频率、转速显示器,变频器输出显示的比例因子%。

22、本发明的有益效果,对发生器注水系统的关键设备一级洗涤循环泵增加变频远程控制,变频器的转速控制、转速反馈、注水流量进入pid回路控制,系统采用dcs自动化程序控制,提高乙炔气生产自动化程度,水与电石比例顺序不容易出错,确保乙炔气生产系统的安全、稳定,自动化操作简单、方便,减少能源消耗;此项方案实施后中控操作员只需要设定注水流量反应器的是实际注水流量和电石投料量可以全部自动控制,且反应相当稳定。实现反应器注水管线不需要安装阀门,整个注水系统管线压力相同,直接通过控制管道内液体流速来控制反应器注水流量,这样流量稳定,安全可靠,注水系统管线不易堵塞,保护反应器喷头不易堵塞;其次,减小人为操作次数,提高操作人员安全系数;投料过程由操作站人员完成,无需现场操作,降低了一线员工劳动强度。本发明可广泛适用于乙炔气生产过程中。



技术特征:

1.一种乙炔反应器投料自动化控制方法,包括操作站和生产现场控制端;操作站设置计量螺旋绞笼变频控制单元和一级洗涤循环泵变频控制单元;生产现场控制端包括依次相连接的计量螺旋绞笼、发生器、发生器注水手阀、一级洗涤塔、一级洗涤塔补水阀、洗涤循环罐、一级洗涤循环泵;当乙炔生产系统运行时,生产现场操作员打开一级洗涤塔补水阀,一级洗涤塔液位保持在0.5-0.7m,洗涤循环罐满液位;生产现场操作员打开发生器注水手阀;操作站操作员启动一级洗涤循环泵,电石经计量螺旋绞笼均匀可控的加入发生器,水以一定的流量均匀在电石物料上使之水解。

2.根据权利要求1所述的乙炔反应器投料自动化控制,其特征在于,所述一级洗涤循环泵变频控制单元步骤如下:

3.根据权利要求2所述的乙炔反应器投料自动化控制方式,其特征在于,注水流量为3.5-10m2/小时,一级洗涤循环泵频率为55%-75%。

4.根据权利要求1所述的乙炔反应器投料自动化控制方式,其特征在于,所述计量螺旋绞笼变频控制单元步骤如下:

5.根据权利要求4所述的乙炔反应器投料自动化控制方式,其特征在于,水和电石的比例为0.9-1.1,电石流量为4-8.5t/h,计量螺旋绞笼变频为22.2% -47% 。

6.根据权利要求1所述的乙炔反应器投料自动化控制方式,其特征在于,计量螺旋绞笼和一级洗涤循环泵管线上设置远传流量计和频率、转速显示器。


技术总结
本发明涉及一种乙炔反应器投料自动化控制方法,包括操作站和生产现场控制端;操作站设置计量螺旋绞笼变频控制单元和一级洗涤循环泵变频控制单元;生产现场控制端包括依次相连接的计量螺旋绞笼、发生器、一级洗涤塔、洗涤循环罐、一级洗涤循环泵。本发明采用DCS自动化程序控制,提高乙炔气生产自动化程度,水与电石比例顺序不容易出错,确保乙炔气生产系统的安全、稳定,自动化操作简单、方便,减少能源消耗,可减少人为操作次数,提高操作人员安全系数;反应器投料在操作站完成,无需人员到现场操作,降低一线员工的劳动强度。本发明可广泛适用于乙炔气生产过程中。

技术研发人员:杨友信,孙中常,汪海位,韩建军,王多荣,耿利,景盛,张星,杨满,马志龙,唐立国
受保护的技术使用者:天伟化工有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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