CN114840043B - 合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，涉及合成炉自动排酸控制方法技术领域。本发明根据合成炉状态，自行判断调整合成炉比值、炉压及相关阀门调节，实现了全自动排酸，保证了正常排酸及生产的稳定运行，同时减轻了员工的劳动强度，提高了自动化程度及精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及合成炉自动排酸控制方法技术领域，尤其涉及一种合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法。
背景技术
目前，烧碱生产装置在稳定运行时，合成炉制备氯化氢时产生的冷凝酸进入冷凝酸罐中，冷凝酸罐中酸必须进行排放，若不能及时排除，会造成冷凝盐酸进入到合成炉出氯化氢管道内，引起氯化氢压力和流量的波动，甚至会造成冷凝酸滴落在灯头上，使灯头淹没、熄火，引发安全事故。
合成炉内产生的冷凝酸通过管线引入冷凝酸罐中，当合成炉内压力达到一定值后，手动打开排酸阀进行排酸。为保证合成炉正常运行，在日常生产中经常需要人为打开、关闭排酸阀进行冷凝酸排放，由于人为因素原因经常发生忘记排酸和排酸时忘记关闭酸阀，导致冷凝酸罐液位过高或过低，造成冷凝盐酸进入到出合成炉氯化氢管道内，氯化氢压力和流量的波动，氯化氢气体串入冷凝酸罐中，造成尾气排放超标，引起环境污染等安全和环保风险。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，消除手动排酸操作不稳定因素，实现正常生产时冷凝酸全自动排放，保证合成装置稳定运行。
为实现此技术目的，本发明采用如下方案：
合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，按如下步骤进行：
S1、将液位计检测的数据与第一排酸液位设定值进行实时比较，当液位计检测的数据高于设定液位高度时，进入自动排酸作业；
S2、根据氢气流量实际值、氯气流量实际值判定合成炉为在用状态或备用状态：
当合成炉进炉的氢气流量实际值、氯气流量实际值中的任意一个或两个小于等于气体流量设定值时，判定合成炉为备用状态，返回进行S1的操作；
当合成炉进炉氢气流量实际值、氯气流量实际值同时高于气体流量设定值时，判定合成炉为在用状态，则进行下一步骤；
S3、根据设定的合成炉氢气流量表与氯气流量表显示值之比，自动调整氢气流量自控阀开度，实现氢气流量自控阀与氯气流量串级调节，进入下一步骤；
S4、检测合成炉内压力值，并将压力表实际显示值与炉压设定值进行比较：
当压力表显示值＞炉压设定值时，直接进入下一步骤；
当压力表显示值≤炉压设定值时，进行送气自控阀、做酸自控阀的开度与自控阀设定开度的比较：
当送气自控阀开度小于自控阀设定开度时，送气自控阀不动作，做酸自控阀的开度大于自控阀设定开度时，将做酸自控阀设定压力改为炉压设定值+5，做酸自控阀投入自动状态，进行自动调节，当炉压显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
当送气自控阀、做酸自控阀的开度分别大于自控阀设定开度时，同时调节送气自控阀和做酸自控阀开度，将送气自控阀设定压力、做酸自控阀设定压力分为改为炉压设定值+5，送气自控阀、做酸自控阀投入自动状态，进行自动调节，当压力表显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
当送气自控阀、做酸自控阀同时小于自控阀设定开度时，送气自控阀和做酸自控阀保持原位，自动排酸控制程序结束；
当送气自控阀开度大于自控阀设定开度时，做酸自控阀的开度小于自控阀设定开度时，做酸自控阀不动作，将送气自控阀设定压力改为炉压设定值+5，送气自控阀投入自动状态，进行自动调节，当压力表显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
S5、打开排酸自控阀，进行排酸作业；当冷凝酸罐液位低于第二排酸液位设定值时，关闭排酸自控阀，氢气流量自控阀、做酸自控阀、送气自控阀分别打开至手动状态，完成排酸。
进一步地，送气自控阀开度大于自控阀设定开度时，判定合成炉为送气状态，调节送气自控阀改变合成炉内炉压；做酸自控阀开度大于自控阀设定开度时，判定合成炉为做酸状态，调节做酸自控阀改变合成炉内炉压。
进一步地，将氢气流量自控阀的实际通过流量值与氢气流量自控阀设定通过流量值进行比较，当氢气流量自控阀实际通过流量值小于氢气流量自控阀设定通过流量值时，调大氢气流量自控阀开度；当氢气流量自控阀实际通过流量值大于氢气流量自控阀设定通过流量值时，减小氢气流量自动阀开度。
进一步地，氢气流量自控阀设定通过流量值=氯气流量表显示值×设定的合成炉氢气流量表与氯气流量表显示值之比。
进一步地，合成炉氢气流量表与氯气流量表显示值之比设定在1.0～2.0。
进一步地，炉压设定值在30～70KPa。
进一步地，气体流量设定值在80~200Nm3/h。
进一步地，自控阀设定开度在0.1～20%。
进一步地，第一排酸液位设定值在80～100%H，第二排酸液位设定值在10～30%H，H为冷凝酸罐的高度。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明根据合成炉状态，自行判断调整合成炉比值、炉压及相关阀门调节，实现了全自动排酸，保证了正常排酸及生产的稳定运行，同时减轻了员工的劳动强度，提高了自动化程度及精确控制。
附图说明
图1为本发明实施例提供的合成炉冷凝酸全自动排酸控制系统的结构示意图；
图中标号：1、合成炉；2、冷凝酸罐；3、进气管；4、液位计；5、排酸自控阀；6、压力表；7、送气自控阀；8、做酸自控阀；9、氢气流量计；10、氯气流量计；11、氢气流量自控阀。
具体实施方式
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
如图1所示，本发明提供的一种合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，基于全自动排酸控制系统。
全自动排酸控制系统由合成炉、冷凝酸罐、DCS控制器、压力表、氢气流量计、氯气流量计、液位计、送气自控阀、做酸自控阀、排酸自控阀、进炉氢气流量自控阀等组成。合成炉的下端设置有进气管，进气管分别连接有氢气进气管和氯气进气管，氢气进气管上按照气体流动方向安装有氢气流量计和氢气流量自控阀，氯气进气管上安装有氯气流量计，氯气流量计、氢气流量计和氢气流量自控阀根据控制回路设置串联调节。氯气流量计、氢气流量计、氢气流量自控阀分别与DCS控制器通信连接。
合成炉上部设置有输送管道，输送管道上连接有压力表，压力表用来检测合成炉内压力。输送管道分成两条支路，一条支路外送单体，该支路上安装有送气自控阀；另一条支路连接至吸收系统，该支路上安装有做酸自控阀，做酸自控阀、压力表和送气自控阀根据控制回路设置选择性调节。合成炉上部还通过管道连接冷凝酸罐，冷凝酸罐中安装有液位计，冷凝酸罐连接有排酸管，排酸管上安装有排酸阀。压力表、送气自控阀、做酸自控阀、液位计和排酸阀分别与DCS控制器通信连接。
预设合成炉的氢气流量表显示值与氯气流量表显示值之比为设定值A，设定值A在1.0～2.0之间。进炉氢气流量自控阀，在串级控制条件下，根据设定值A自动调节阀门。
合成炉炉压设定值为设定值B，设定值B在30～70KPa。
预设进炉氢气流量或氯气流量值为设定值C，设定值C在80~200Nm3/h。设定值C为判定合成状态的条件。
预设送气自控阀或做酸自控阀的开度为设定值D，设定值D在0.1～20%，设定值D为判定合成炉做酸/送气状态的条件。
预设冷凝酸罐第一排酸液位值为设定值E，设定值E在80～100%H，H为冷凝酸罐的罐高。
预设冷凝酸罐第二排酸液位值为设定值F，设定值F在10～30%H，H为冷凝酸罐的罐高。
合成炉全自动排酸控制系统设置旁路开关，若投入，则执行程序，否则不执行。
全自动排酸控制系统执行时，根据当前氢气、氯气流量实际值判定合成炉在用或备用状态，通过DCS控制器实现进炉氯气流量表与设定值A关联，实现氢气流量自控阀阀门开度的自动调节；根据合成炉送气自控阀和做酸自控阀的开度判定合成炉送气或做酸状态，实现送气自控阀或做酸自控阀根据设定值B自动调节阀门，达到预定合成炉炉压。
本发明提供的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，通过DCS控制合成炉在用/备用判断、合成炉送气/做酸状态判断、合成炉炉压、氢气流量计、氯气流量计、液位计、送气自控阀、做酸自控阀、排酸自控阀、进炉氢气流量自控阀的选择执行过程。
合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，按如下步骤进行：
S1、将液位计的检测数据与冷凝酸罐第一排酸液位设定值E进行实时比较，当液位计的检测数据高于设定液位高度，进入自动排酸作业。
S2、根据氢气流量实际值、氯气流量实际值判定合成炉为在用状态或备用状态：
当合成炉进炉氢气流量实际值、氯气流量实际值中的任意一个或两个小于等于气体流量设定值C时，判定合成炉为备用状态，不进行排酸操作，回到S1的步骤，等到冷凝酸罐液位达到第一排酸液位值E后，再重新检测氢气流量实际值和氯气流量实际值，判定合成炉在用或备用状态；
当合成炉进炉氢气流量实际值、氯气流量实际值同时高于气体流量设定值C时，判定合成炉为在用状态，则进行下一步骤。
S3、将氢气流量自控阀的实际通过流量值与氢气流量自控阀设定通过流量值进行比较，当氢气流量自控阀实际通过流量值小于氢气流量自控阀设定通过流量值时，调大氢气流量自控阀；当氢气流量自控阀实际通过流量值大于氢气流量自控阀设定通过流量值时，减小氢气流量自动阀。氢气流量自控阀设定通过流量值=氯气流量表显示值×设定值A。
DCS控制器发送命令调整氢气流量自控阀开度，实现氢气流量自控阀与氯气流量串级调节，当氢气流量自控阀实际通过流量值与氢气流量自控阀设定通过流量值相同时，进入下一步骤。
S4、检测合成炉内压力值，并将炉压表显示值与炉压设定值B进行比较：
当炉压表显示值大于炉压设定值B时，直接进入下一步骤；
当炉压表显示值小于等于炉压设定值B时，进行送气自控阀、做酸自控阀的开度与自控阀设定开度（设定值D）的比较：
当送气自控阀、做酸自控阀同时小于设定值D时，送气自控阀和做酸自控阀均不动作，自动排酸程序结束。
当送气自控阀小于设定值D时，做酸自控阀的开度大于自控阀设定值D时，判定合成炉为做酸状态，送气自控阀不动作，调节做酸自控阀。将做酸自控阀设定值（合成炉想要达到的压力值）改为炉压设定值B+5（炉压设定值单位为KPa），做酸自控阀投入自动状态，做酸自控阀根据更好后的压力设定值进行自动调节，当炉压显示值超过炉压设定值B时，进入下一步骤；
当送气自控阀、做酸自控阀的开度同时大于设定值D时，同时调节送气自控阀和做酸自控阀开度，将送气自控阀设定值、做酸自控阀设定值（合成炉想要达到的压力值）分为改为炉压设定值+5，送气自控阀、做酸自控阀投入自动状态，进行自动调节，当压力表显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
当送气自控阀开度大于设定值D，做酸自控阀开度小于设定值D时，判定合成炉为送气状态，做酸自控阀不动作，调节送气自控阀。将送气自控阀设定值（合成炉想要达到的压力值）改为炉压设定值B+5，送气自控阀投入自动状态，进行自动调节，当炉压显示值超过设定炉压值B时，进入下一步骤。
S5、打开排酸自控阀，进行排酸。当冷凝酸罐液位低于冷凝酸罐第二排酸液位设定值F时，关闭排酸自控阀，氢气自控阀、做酸自控阀、送气自控阀分别打开至手动状态，自动排酸控制程序结束。
实施例1
表1 合成炉第一状态参数
| 氯气流量(Nm3/h) | 氢气流量(Nm3/h) | 炉压（KPa） | 小罐液位（%） | 送气自控阀a阀门开度（%） | 做酸自控阀b阀门开度（%） | |
| 合成炉 | 300 | 400 | 30 | 80 | 0 | 50 |
合成炉第一状态参数如表1所示，设定值A为1.3、设定值B为40KPa，设定值C为100Nm3/h，设定值D为10%，设定值E为75%，设定值F为10%，旁路开关投入。
S1、首先小罐液位高于设定值E，则进入自动排酸程序，执行后续动作。
S2、进炉氢气、氯气流量同时大于设定值C，则判定合成炉在用，则根据设定值A，实现氢气自控阀与氯气流量串级调节，之后进入下一步骤。
S3、炉压表显示值低于设定值B，则进行做酸自控阀、送气自控阀的开度与设定值D比较，做酸自控阀开度小于设定值D，则做酸自控阀不动作；送气自控阀开度大于设定值D，则将送气自控阀设定压力改为设定值（B+5），做酸自控阀投入自动状态，进行自动调节，当炉压显示值超过设定值B时，进入下一步骤。
S4、打开排酸自控阀，当冷凝酸罐液位低于设定值F时，关闭排酸自控阀，氢气流量自控阀、做酸自控阀、送气自控阀均打至手动状态。
S5、程序结束，复位。
实施例2
表2 合成炉的第二状态参数
| 氯气流量(Nm3/h) | 氢气流量(Nm3/h) | 炉压/KPa | 小罐液位(%) | 送气自控阀a阀门开度（%） | 做酸自控阀b阀门开度（%） | |
| 合成炉 | 0 | 120 | 50 | 80 | 0 | 50 |
合成炉第二状态参数如表2所示。设定值A为1.3、设定值B为40KPa，设定值C为100Nm3/h，设定值D为10%，设定值E为75%，设定值F为10%，旁路开关投入。合成炉状态参数如表2所示。
S1、首先小罐液位高于设定值E，则进入自动排酸程序，执行后续动作。
S2、进炉氯气流量小于设定值C，则判定合成炉备用。
S3、程序结束，复位。
实施例3
表3 合成炉第三状态参数
| 氯气流量(Nm3/h) | 氢气流量(Nm3/h) | 炉压（KPa） | 小罐液位（%） | 送气自控阀a阀门开度（%） | 做酸自控阀b阀门开度（%） | |
| 合成炉 | 150 | 180 | 50 | 80 | 50 | 0 |
合成炉第三状态参数如表3所示。设定值A为1.2、设定值B为40KPa，设定值C为100Nm3/h，设定值D为10%，设定值E为75%，设定值F为10%，旁路开关投入。
S1、首先小罐液位高于设定值E，则进入自动排酸程序，执行后续动作。
S2、进炉氢气、氯气流量同时大于设定值C，则判定合成炉在用，则根据设定值A，实现氢气自控阀d与氯气流量串级调节，之后进入下一步骤。
S3、炉压表显示值大于设定值B，直接进入下一步骤。
S4、打开排酸自控阀c，当小罐液位低于设定值F时，关闭排酸自控阀，氢气自控阀d打至手动状态
S5、程序结束，复位。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，按如下步骤进行：
S1、将液位计检测的数据与第一排酸液位设定值进行实时比较，当液位计检测的数据高于设定液位高度时，进入自动排酸作业；
S2、根据氢气流量实际值、氯气流量实际值判定合成炉为在用状态或备用状态：
当合成炉进炉的氢气流量实际值、氯气流量实际值中的任意一个或两个小于等于气体流量设定值时，判定合成炉为备用状态，返回进行S1的操作；
当合成炉进炉氢气流量实际值、氯气流量实际值同时高于气体流量设定值时，判定合成炉为在用状态，则进行下一步骤；
S3、根据设定的合成炉氢气流量表与氯气流量表显示值之比，自动调整氢气流量自控阀开度，实现氢气流量自控阀与氯气流量串级调节，进入下一步骤；
S4、检测合成炉内压力值，并将压力表实际显示值与炉压设定值进行比较：
当压力表显示值＞炉压设定值时，直接进入下一步骤；
当压力表显示值≤炉压设定值时，进行送气自控阀、做酸自控阀的开度与自控阀设定开度的比较：
当送气自控阀开度小于自控阀设定开度时，送气自控阀保持现状，做酸自控阀的开度大于自控阀设定开度时，将做酸自控阀设定压力改为炉压设定值+5，做酸自控阀投入自动状态，进行自动调节，当压力表显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
当送气自控阀、做酸自控阀的开度同时大于自控阀设定开度时，同时调节送气自控阀和做酸自控阀开度，将送气自控阀设定压力、做酸自控阀设定压力分为改为炉压设定值+5，送气自控阀、做酸自控阀投入自动状态，进行自动调节，当压力表显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
当送气自控阀、做酸自控阀同时小于自控阀设定开度时，送气自控阀和做酸自控阀保持现状，自动排酸控制程序结束；
当送气自控阀开度大于自控阀设定开度时，做酸自控阀的开度小于自控阀设定开度时，做酸自控阀不动作，将送气自控阀设定压力改为炉压设定值+5，送气自控阀投入自动状态，进行自动调节，当压力表显示值超过炉压设定值时，进入下一步骤；
S5、打开排酸自控阀，进行排酸作业；当冷凝酸罐液位低于第二排酸液位设定值时，关闭排酸自控阀，氢气流量自控阀、做酸自控阀、送气自控阀分别打开至手动状态，完成排酸。
2.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，送气自控阀开度大于自控阀设定开度时，判定合成炉为送气状态，调节送气自控阀改变合成炉内炉压；做酸自控阀开度大于自控阀设定开度时，判定合成炉为做酸状态，调节做酸自控阀改变合成炉内炉压。
3.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，将氢气流量自控阀的实际通过流量值与氢气流量自控阀设定通过流量值进行比较，当氢气流量自控阀实际通过流量值小于氢气流量自控阀设定通过流量值时，调大氢气流量自控阀开度；当氢气流量自控阀实际通过流量值大于氢气流量自控阀设定通过流量值时，减小氢气流量自动阀开度。
4.根据权利要求3所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，氢气流量自控阀设定通过流量值=氯气流量表显示值×设定的合成炉氢气流量表显示值与氯气流量表显示值之比。
5.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，合成炉氢气流量表显示值与氯气流量表显示值之比设定在1.0～2.0。
6.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，炉压设定值在30～70KPa。
7.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，气体流量设定值在80~200Nm3/h。
8.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，自控阀设定开度在0.1～20%。
9.根据权利要求1所述的合成炉冷凝酸全自动排酸控制方法，其特征在于，第一排酸液位设定值在80～100%H，第二排酸液位设定值在10～30%H，H为冷凝酸罐的高度。
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-
2022
- 2022-05-07 CN CN202210489865.3A patent/CN114840043B/zh active Active
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