焦爐煤氣加氫制甲醇工藝安全儀表系統設計

周劍利

摘 要：針對焦爐煤氣加氫制甲醇工藝特點，依據國家安全生產監督管理總局的相關規定，介紹了一種針對焦爐煤氣加氫制甲醇工藝自動控制進行了安全儀表系統設計。在確定安全完整性等級基礎上，設計通過甲醇分離器出口壓力的檢測，采用計算機控制技術和“二選一”等相關手段實現聯鎖控制，使其具有安全可靠性強、穩定性高、安裝操作簡單等特點，能夠降低生產過程風險，保護人身和設備安全。

關鍵詞：煤氣加氫制甲醇;安全儀表系統;安全完整性等級;聯鎖控制

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.30.100

1 引言

根據《首批重點監管的危險化工工藝目錄的通知》（安監總管三〔2009〕116號）以及《關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》（安監總管三〔2014〕 116號）、《關于開展提升危險化學品領域本質安全水平專項行動的通知》（安監總管三〔2012〕87號）的要求，焦爐煤氣制甲醇工程甲醇合成工段需要配置安全儀表系統。安全儀表系統設計需要采用先進、成熟、可靠的控制技術，確保生產安全;測量儀表、控制器及執行機構應本著技術先進、安全可靠的原則選型。

2 安全儀表系統設計

甲醇合成工段采用加氫生產甲醇工藝。主要化學反應（均系高溫高壓催化）：

CO+2H2= CH3OH

CO2+3H2= CH3OH+H2O

根據甲醇合成工段保護層分析（LOPA）可知，甲醇合成工段配置的SIS安全儀表系統，其安全完整性等級SIL為2級。

SIS安全儀表系統設計為：將甲醇分離器出口設置的取得 IEC61508或TUV安全完整性等級SIL2級認證的3臺本安型壓力變送器檢測信號輸入SIS安全儀表系統機柜一進二出隔離式安全柵，輸出一路信號進SIS安全儀表系統進行安全聯鎖控制，另一路信號送至DCS集散控制系統機柜進DCS系統顯示報警。SIS控制器取得安全完整性等級SIL2 級認證，來自壓力變送器的3路檢測信號按照“三選二”原則進行安全聯鎖控制。在甲醇分離器出口管線上的放空管線設置SIL2級認證的氣動雙作用放空開關閥，當甲醇分離器出口壓力高于5.2MPa，或現場出現緊急情況操作人員按下緊急停車按鈕時，SIS安全儀表系統聯鎖停合成循環機電源，同時打開放空管線放空開關閥。氣動雙作用放空開關閥采用二位五通閥，正常運行時，DO為“1”，開關閥關閉;聯鎖動作時，DO為“0”，開關閥打開。

SIS安全儀表系統設1個工程師站，1個操作站，其UPS不間斷電源獨立供電時間不少于30分鐘。具備自診斷和SOE功能和信息遠傳、連續記錄、聲光報警、信息存儲、緊急停車功能。記錄的電子數據的保存時間為45天。SIS安全儀表系統組成框圖如圖1。

3 結論

焦爐煤氣制甲醇涉及加氫危險化工工藝，設計的安全儀表系統所具備的功能符合安監總管三〔2009〕116號文中《首批重點監管的危險化工工藝安全控制要求、重點監控參數及推薦的控制方案》對加氫工藝的要求。實驗表明：其安全性和可用性高，操作簡便，提高了安全生產條件。企業需按照安監總管三〔2012〕87號第7條第2項的要求加快專業管理人才和自動化操作工的培養，加強設備的維護，制定完善的操作規程，提高員工安全素質，確保安全生產。

參考文獻

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