中小型化工企業生產工藝自動化改造

林北凡，黃　峰，葉曉青

中小型化工企業生產工藝自動化改造

林北凡，黃峰，葉曉青

（西安瑞聯新材料股份有限公司，陜西西安 710077）

現代化工行業作為國民經濟支柱產業，在社會經濟發展中起著重要作用。但作為一個特殊行業，化工企業生產中需要做好安全管理工作。以中小型化工企業為研究對象，分析生產工藝自動化改造中需要注意的問題，促進中小型企業生產效率的提高。

中小型化工企業；生產工藝；改造措施

現代化工行業作為國民經濟支柱產業，在工業生產過程中涉及到眾多的危化品，這些危化品充滿有毒、腐蝕、燃燒等危險性質。近些年我國化工企業重特大事故頻發，特別是中小化工企業生產安全引人關注。

1　化工企業生產工藝安全風險

化工企業生產過程中涉及到聚合反應，整個反應中溫度、壓力與物料發生著巨大的變化，存在較大的危險性。聚合反應的危險來自多方面，既包括物料、環境等，也包括生產工藝與生產設備。以下結合某化工企業分析聚合工藝的危險特性：

1.1溢鍋情況

真空脫水階段聚氨酯含羥基組分的物料受到操作因素的影響造成的情況。這種情況下的危險在于當反應物溢鍋后，會在第一時間產生大量的可燃性氣體蒸汽，遇上星點火源就會出現火災，嚴重的甚至出現爆炸。

1.2膠化情況

膠化情況通常出現在縮合型的聚酯樹脂與環氧酯中，一旦出現這種情況，意味著整釜物料都會爆料，而且膠凝出現的第一時間，電機極有可能燒毀并產生火花，造成火災事故的發生。還要注意清理釜內膠凝物時，應做好防毒氣防護工作。

1.3催化劑過量情況

催化劑在化學生產中有著廣泛的應用，催化劑有的是強氧化劑（比如雙氧水），有的則是性質不穩定極易出現分解與爆炸，還有的暴露在空氣中極易出現自燃。實際中反應速度受到催化劑使用量的影響，當用量過高時，整個反應速度加快，反應中產生的大量熱量不能及時排除，造成火災或爆炸事故。

1.4其他事故

除了上面幾種具有代表性的情況外，還有一些情況需要注意，比如冷凝器或管道堵塞、泄漏與靜電等，有可能造成火災與爆炸事故。因此對中小型化工企業的危險工藝進行自動化改造具有現實意義。

2　中小型化工企業生產工藝的自動化改造

目前我國大多數中小型危化企業中，生產工藝都是簡單的物理混合，真正涉及到危險化工工藝的并不是很多，每個企業因為生產設施的不同，造成生產條件存在極大差別。結合實際，具體分析生產工藝的自動化改造，以樹脂生產為例。

2.1危化工藝的自動化改造

2.1.1控制生產工藝的重點參數

聚合反應危險工藝生產中的溫度進行控制，通過報警、連鎖等方式實現控制閥的調節與切斷；通過壓力表與壓力變送器實現生產過程壓力的控制；通過顯示與累計等方式借助流量計與調節閥實現管道流量的控制［1］；在物料投放中設置物料自動計量投量系統，實現控制工藝流程中投料順序與投料量。設置反應釜經濟冷卻與切斷系統等，保證反應釜工作的效率與質量。

2.1.2安全聯鎖控制系統的正確選擇

為確保中小型化工企業生產安全與產品質量，可以在控制系統中設置UPS不間斷電源，當出現意外停電時，可以保證反應釜正常工作，確保斷電后系統可以繼續執行安全連鎖動作。針對連續聚合反應過程，可以選擇以監控模擬信號為主邏輯判斷為輔的DCS系統；而間歇聚合反應則需要選擇邏輯判斷與順序控制為主的PLC系統。

2.1.3自動控制系統保障到位

應該對基本設施安裝自動控制系統，保障這些基本設施正常運轉，可以設置應急備用水源、可燃氣體濃度監測報警裝備等。

2.2普化工藝的自動化改造

某化工企業生產中涉及到連續性生產乙酸正丁酯的酯化反應，結合實際對企業生產工藝設施全面升級改造，該企業同時安裝自動控制與安全連鎖系統。具體操作方式如下：將原先的操作室整體搬遷到安全距離外，平時工作中員工可以在操作室中進行遠程操控，定期巡檢即可，在保證安全生產的同時，降低人員安全風險，發生事故時方便逃生，改造方式如圖1所示。

圖1　醋酸丁酯生產工藝優化

改造后的生產裝置采用國內最先進的醋酸酯生產工藝，將原有的復雜生產工藝直接簡化成連續的酯化-精餾-回收流程，在縮短生產流程的同時，大幅度降低物料消耗，促進產能提高，大幅度延長儲存期限，促進系統安全穩定性的提高，除此之外，還可以降低污染物的排放量，促進生產效率的提高，同時

明顯降低生產成本。原有生產控制效果不是很理想，改進后采用先進的DCS操作系統，在裝置區外圍的操作室進行遠程監控與操作，完全取代原有的表盤顯示與現場手動操作，促進自動化程度的提高，再加上對安全聯鎖、聲光報警等措施的完善，大幅度提高生產與安全穩定性能。

3　結束語

化工行業生產中面臨著巨大的挑戰與機遇，化工企業應該不斷提高生產自動化水平，在促進生產效率提高的同時，保證生產過程的穩定與安全。結合具體案例，分析了中小型化工企業生產工藝自動化改造中需要注意的問題。

［1］ 陳愛兵.議化工企業危險化學品的倉儲管理［J］.大眾標準化，2015，（11）.

Small and Medium Chemical Production Process Automation Transformation

Lin Bei-fan，Huang Feng，Ye Xiao-qing

The modern chemical industry as a pillar industry，plays an important role in social and economic development.But as a special industry，chemical production safety management needed to do the work.Small and medium chemical enterprises for the study，analysis of the production process automation of the issues that need attention，and promote small and medium enterprises to improve production efficiency.

small and medium chemical enterprises；production processes；Transformation Measures

TQ056.8

B

1003-6490（2016）06-0071-02