环氧树脂装置生产过程自动化改进

caodaoquan 2013-04-25

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环氧树脂装置生产过程自动化改进

http://www. 2009-08-25 江苏扬农化工集团有限公司姚汉龙 [收藏该文章]

江苏扬农化工集团有限公司30kt／a 环氧树脂工程为问歇生产工艺，针对此工艺人工作业量大，自动化程度低的状况，决定进行技术改进，在采用DCS系统后，使生产装置的自动化水平上一个台阶，经开车运行证明设计是可行的。

1 工艺简述

环氧氯丙烷(ECH)通人预反应釜，在微真空条件下，开动搅拌器，投入双酚A，夹套通蒸汽加热升温溶解，送人带锚式搅拌器的主反应釜搅拌，从液碱高位槽滴加一定量液碱，夹套通冷却水带反应过程释放的热，以控制反应系统温度。反应结束后，减压回收过量的ECH，ECH的蒸气经冷凝器冷凝人接受器供重新使用。回收结束后再从苯高位槽加苯溶解，加第二次液碱，反应结束后夹套通冷却水冷却、静止，把上层苯树脂溶液抽吸到回流脱水釜，下层的盐脚加苯萃取一次，抽吸后放掉。在回流脱水釜进行回流蒸馏，直至蒸出的苯清晰无水珠为止，冷却、静置，经过滤至贮槽，沉降后抽人脱苯釜脱苯，脱苯后从釜中放出成品。

2 存在的问题

该装置生产操作基本采用手动方法，工序间隔长、劳动强度大、效率低、计量不准确和自动化控制水平低，从而影响产品的质量和产量，公司决定对生产控制系统进行技术改进。

3 改进

3．1 DCS系统的配置

根据工程的特性，决定选用浙大中控DCS系统的ECS一100，Pro2．5版本的产品。考虑到整个工程的安全性及自动化程度的可靠性，其主控单元、数转单元、调节回路的AI单元、AO单元、DO单元全部设置为冗余结构，同时设置大量的DI点，用于操作人员对机泵、阀门的监控，用于程序执行中的连锁判断。装置的I／0点规模见表1。DCS系统设3个控制站，4个操作站和1个工程师站，其配置见表2。

3．2 仪表和阀门选型

在比较仪表产品的性能、可靠性和经济性的基础上，根据工艺的要求合理进行仪表和阀门选型。

3．2．1 流量仪表

(1)进料、出料工序涉及投料配比，选用ABB质量流量计。

(2)液碱滴加选用ABB电磁流量计。

(3)保护N 及加温蒸汽则选用ABB的转子流量计。

3．2．2 压力仪表

考虑到整个工艺基本上是正压条件和防腐性要求，选用EJA的系列产品。

3．2．3 液位仪表

根据工艺要求和物料特性，分别选用不同类型的仪表，如EJA差压变送器，MTS界面计，以及磁浮子液位变送器。

3．2．4 温度仪表

选用Ptl00热电阻温度仪表。

3．2．5 称重仪表

采用梅特勒一托利多的PTPNl500N／FwC一4．4X／9506—0030产品。

3．2．6 阀门

选用吴中仪表股份有限公司带手轮的调节阀，进口TYCO二位阀和苏州东山防腐仪表阀门有限公司的二位阀。

3．3 实例

环氧树脂生产工艺由预反应、主反应、回流脱水和脱苯四部分组成。限于篇幅，仅以预反应为例。预反应流程：将环氧氯丙烷(ECH)计量后人预反应釜，打开真空阀门，控制为微负压，开搅拌，投入双酚A，关闭相关阀门、投料口，抽真空、N 置换后，夹套通蒸汽升温，控制温度使其充分溶解，用计量槽计量滴加碱液，控制反应温度。保温静置2h后，再次滴加液碱，控制温度保温静置lh，使其充分反应后，翻料至主反应釜，进入下一步反应。改进前的预反应流程见图1。改进后预反应流程见图2。