年产60万吨对二甲苯项目控制方案公用工程及消防方案设计(2)

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1 前言

通过石油路线生产对二甲苯（PX）的传统工艺存在生产技术门槛高、投资大、回收周期长的缺点[1]，而且石油资源日益匮乏。因此, 石油路线生产PX项目工程建设难度愈来愈大，如何开发低能高效的PX生产新路线具有重大意义。为此，本团队采用甲苯甲醇烷基化工艺生产PX，该工艺以甲苯和低成本甲醇为原料生产高纯度PX，工艺具有副产物少与甲苯利用率高的优点。理论上生产1吨PX仅需要用1吨甲苯，而传统的甲苯歧化工艺则需要2.5吨甲苯[2]；同时副产物中的苯、C9芳烃可以作为歧化工艺的优质原料[2]，降低了生产成本，提高了经济效益。

随着现代化工的飞速发展，自动化控制以及公用工程在化工生产过程中扮演着举足轻重的角色。化工自动化控制就是使用自动化装备替代部分传统的人工操作[3~6]，不仅可以减少劳动力的需求，还给化工系统高质量、低消耗与稳定可靠的运行提供技术保障，从而提高经济效益，确保操作人员的生命安全，符合社会可持续发展的要求。因此，设计一套完善的控制方案对于本项目至关重要。公用工程是工厂各个部门共有的一类辅助设施的总称，包括供热系统、控压系统、燃气系统和配变电系统等[7]，它是整个工厂的后勤保障，消防系统也是不可或缺的。该项目原料及产物的性质决定了在运输、存储和使用过程中存在一定的危险性。据统计，在1950年至2002年间共发生化工类火灾445起，惨痛的历史告诉我们不能将“安全第一”只体现在口号中，更要落实到行动中，消防方案尤为重要。一套完善的消防方案能够有效降低火灾发生率，保障员工人生安全，保障工厂物质安全，减少经济损失。

本文针对本团队工艺中的控制方案、公用工程以及消防方案等方面进行总结、分析和设计。

2 工艺控制方案

2.1 设计依据

表1 设计依据

名称标准号

管道仪表流程图上的物料代号和缩写词 HG 20559.5-93

管道等级号及管道材料等级表 HG 20519.38-92

管道仪表流程图隔热、保温、防火和隔声代号 HG 20559.6-93

过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号 GB2625-81

过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号 HG/T20505-2000

石油化工自动控制设计手册（第三版）

工艺自动化控制设计规范以及绘制流程控制图所用的标准均以表1中所列出的手册为依据。

2.2 工艺设备及控制概述

项目的运行遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则[8]。对生产装置的集中管理和控制按照工艺装置的生产规模、流程特点、产品质量和工艺操作要求来设计，同时参考了国内外类似装置的自动化水平。

该化工项目具有易燃易爆、连续生产以及高投资运行等特点，因此必须配置可靠的控制设备。考虑到对二甲苯生产规模、系统投入、系统性能及实用性等诸多因素之后，我们决定采用分散控制系统（DCS）[9]。该系统对全厂的生产装置及与公用工程进行监控，实现了集中操作。同时，全厂实时数据库实现了全厂计算机信息管理和生产调度。本集成工厂设置中心控制室（CCR）用于安置生产装置、公用工程及辅助设施的可编程逻辑控制器（PLC）的显示操作站以及部分控制站，每个操作站配备若干个操作台、打印机和辅助操作台等设备，便于集中操作和管理。