重慶森賽迪硝酸罐區邏輯改造

陶卿 馮雷(重慶森賽迪化工有限公司,重慶 長壽 400000)

重慶森賽迪硝酸罐區邏輯改造

陶卿 馮雷(重慶森賽迪化工有限公司,重慶 長壽 400000)

本本文介紹了森賽迪化工硝酸裝置罐區邏輯改造情況，對罐區邏輯缺陷進行分析，并制定新的邏輯改造后的方案。

硝酸裝置罐區;邏輯缺陷

1 概述

森賽迪化工有限公司是一家年產40萬噸60%稀硝酸的化工企業，是德國巴斯夫公司的上游原料配套供應公司。本裝置采取了目前最先進的雙加壓法硝酸生產工藝，其流程設計和各主要設備布置緊湊且先進合理。硝酸裝置罐區有三個3000m3的硝酸存儲罐，能保證持續向巴斯夫裝置提供硝酸。DCS系統選自美國艾默生的Dealtv系統。該系統安全可靠、技術先進，滿足工藝過程的操作要求，自動控制水平將達到國內化工企業的先進水平。

2 硝酸裝置罐區邏輯

(1)工藝流程說明硝酸裝置區生產出的60%合格稀硝酸從漂白塔經過進酸管線進到罐區A、B、C三個存儲罐其中一罐，存儲罐中硝酸經送酸管線通過泵P301將一部分硝酸輸送至下游生產單位巴斯夫，另一部分的硝酸通過回流管線打回流至原罐體內。單個罐體均有：進酸管線閥門HV103001X(X表示A、B、C)，送酸管線閥門HV103006X(X表示A、B、C)， 回流管線閥門HV103002X(X表示A、B、C)，DCS系統通過罐體液位高高聯鎖控制實現罐體之間的切換。供酸總管線上壓力變送器PI103006為供酸總管壓力。

(2)原罐區DCS聯鎖邏輯說明：(見圖1)

圖1 原罐區DCS聯鎖邏輯

罐區罐與罐之間供酸切換聯鎖：

當向A罐供酸，打開HV103001A硝酸進入A罐，當達到一定液位時打開HV103006A和HV103002A，啟動泵P103開始向下游輸送硝酸，富余硝酸回流至A罐存儲。

當A罐液位高高IL103001AHH觸發DCS聯鎖控制。聯鎖關閉HV103001A和HV103002A停止向A罐供酸，打開已在備用狀態下B罐HV103001B和HV103002B，(圖1備用與非備用切換按鈕同時控制HV103001X和HV103002X)，開始向B罐供酸。B罐達到一定液位打開HV103006B再關閉HV103006A，此時由B罐開始向下游供酸。

當B罐出現IL103001BHH聯鎖，聯鎖關閉HV103001B和HV103002B停止向B罐供酸，打開已在備用狀態下C罐HV103001C和HV103002C，開始向C罐供酸。

此套罐區聯鎖邏輯能滿足硝酸裝置區日常生產，但在實際開車期間發現當其中單個儲罐裝滿切到另一儲罐時，下游巴斯夫裝置極易出現緊急停車現象。

(3)原罐區DCS聯鎖邏輯分析 對工藝與DCS系統進行研究，發現泵P301在給巴斯夫供酸的同時一部分的硝酸會通過HV103002X打回至罐子內，打回流的量直接影響供酸總管道上PI103006壓力，當其中單個罐裝滿時切至新罐時，壓力下降最大。巴斯夫側供酸管道壓力達到緊急停車聯鎖值，觸發緊急停車。未考慮下游要酸停止，本裝置供酸閥門未及時關閉PI103006壓力陡升，對硝酸裝置造成損壞。

針對此設計缺陷，通過兩種方法控制PI103006的壓力:①在供酸總管線壓力測點PI103006處，增加PID調節控制。②增加罐區對IPI103006AHH的聯鎖控制來保護硝酸裝置。

(4)罐區DCS改造 ①罐區供酸總管新增PID調節控制。在供酸總管線壓力測點處，增加一個調節閥門，與原壓力PI103006構成PID調節回路，通過PID調節PI103006的壓力穩定在1.15MPa，滿足巴斯夫供酸壓力要求。②罐區DCS新聯鎖邏輯說明(見圖2)罐區罐與罐之間供酸切換聯鎖：參考(2)原罐區DCS聯鎖邏輯說明，(圖2備用與非備用切換按鈕同時控制左側閥門的備用狀態)。

圖2 新罐區DCS聯鎖邏輯

罐區保護邏輯：當供酸管道壓力IPI103006AHH達到高高聯鎖，聯鎖打開HV103002X(X為A，B,C)富余硝酸回流至對應A罐或B罐或C罐存儲。取消HV103002X備用狀態，保護設備。

(5)罐區新DCS聯鎖邏輯效果 新增的罐區PID調節控制有效的穩定了供酸管道壓力，實際開車期間再未發現其中單個儲罐裝滿切到另一儲罐時出現的壓力降幅過大現象，保證了下游巴斯夫裝置運行正常。

修改后的罐區IP103006AHH聯鎖增加了對供酸出口壓力PI103006的聯鎖控制，當PI103006壓力達到高高聯鎖時打開處于備用狀態下的HV103002A閥B閥或C閥，保障了罐區介質及時打回流，確保硝酸系統本身系統安全性。

3 結論

罐區新DCS聯鎖邏輯有效的解決了罐區間切罐時對巴斯夫供酸壓力波動的影響，穩定了供酸壓力，避免了巴斯夫緊急聯鎖停車，并且保護了硝酸系統本身系統安全性，減少了因聯鎖停車對雙方造城的巨大經濟損失。