PLC苯酐装置精馏工段控制系统设计(3)

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随着生产技术的不断完善和下游需求的不断增加，我国苯酐的生产能力不断增长。 2007年，我国苯酐的生产能力达到139.7万t/a。随着上海焦化有限公司、安徽铜陵化学工业公司、江苏泰兴协联众达公司以及山东新泰联合化工有限公司等扩建或者新建装置的建成投产，截止到2012年12月底，我国苯酐的总生产能力达到约 232.0 万t/a，约占世界总生产能力的 39.75%，产能位居世界第一。预计到2017年，我国苯酐的总生产能力将超过280.0 万t/a。

在苯酐需求不断增加及自动控制技术的不断发展的背景下，结合本人的知识结构及毕业设计要求，在综合应用组态软件技术、PLC控制技术、检测传感及通信技术，构建了一套苯酐装置精馏工段的自动化控制系统。

1.1.2 苯酐的生产工艺

苯酐生产的工艺路线以原料不同可分为萘法和邻二甲苯法(简称邻法)两种。目前国内苯酐生产90%以上采用邻二甲苯法。现在的邻二甲苯法生产工艺中，大致有以下几种方法：单固定床空气氧化、双固定床空气氧化、熔融马来酸酐回收苯酐、流化床空气氧化。国内绝大多数厂家采用的邻法固定床空气氧化工艺，它总结和消化吸收了国内外苯酐装置的先进技术，是目前一种最成熟的工艺。

苯酐生产工艺过程大致上可分为5个基本单元,分别为:氧化反应、冷凝回收、苯酐精制、结片包装和尾气处理。流程简述如下:

（1）氧化反应

空气经加压、预热后送入邻二甲苯气化器,经预热后的邻二甲苯被送入邻二甲苯气化器,在此,邻二甲苯被气化并按比例与空气均匀混合。

邻二甲苯与空气均匀混合后从反应器顶部进入反应器,均匀分散到装有催化剂的反应管中,在催化剂作用下邻二甲苯被氧化生成苯酐,同时放出大量反应热。反应管浸在循环使用的熔盐中,大部分反应热被熔盐带走。热熔盐在熔盐冷却器内被冷却,同时副产蒸汽.被冷却的熔盐重新返回反应器中循环使用,副产的蒸汽除供装置加热和保温使用外,富余部分可外输入蒸汽管网。

（2）冷凝回收

从反应器底部出来的反应气体,经气体冷却器冷却后送入自动切换操作的切换冷凝器系统。该系统有四台周期性切换使用的切换冷凝器,反应气体中所含苯酐在切换冷凝器中完全凝华回收。在苯酐凝华阶段,切换冷凝器通入冷油冷却,当切换冷凝器翅片管上充满了固体苯酐时,冷油即被换为热油,将固体苯酐熔化为液体苯酐排入粗苯酐贮槽。

（3）苯酐精制

粗苯酐先经“熟化”即热处理,在高温下使其中的反应副产物分解或缩聚,以减轻精馏的负担。热处理后的粗苯酐进入轻组份塔脱掉其中轻组份,进入产品塔脱除其中重组份,得到合格的液体苯酐产品。精馏塔采用连续真空精馏,真空度靠蒸汽(或空气)喷射器实现。

（4）结片包装

由产品苯酐贮槽来的液体苯酐,经结片机结成片状固体苯酐,包装后成苯配产品。

（5）尾气处理:

由切换冷凝器排出的大量尾气,主要成分为空气和二氧化碳,并含有少量的有机物。尾气经水洗后达标排放。

1.1.3 精馏介绍

精馏，一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，可分为普通精馏和特殊精馏（包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏）。若精馏过程伴有化学反应，则称为反应精馏。