石化研究院催化剂自动化生产

石化研究院催化剂自动化生产第1页/共34页催化剂自动化生产第2页/共34页一、催化剂生产自动化的目的和目标二、催化剂生产自动化的特点三、催化剂生产目前的现状及实现的目标四、催化剂生产自动化存在的问题第3页/共34页一、自动化控制的目的一般有以下几个：

1.节省人员、节约原材料和能量；

2.确保质量的提高与稳定；

3.通过减少原材料、最终产品和中间产品的储存来降低库存费用；

4.提高设备效率和生产性能，减少装置的维修费，延长设备的寿命；

5.确保安全、防止环境污染、改善工作环境；

6.收集技术上改进完善，以及在将来技术提高方面的资料等。

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1、稳定产品质量减少工艺参数的波动减少计量波动减少人为观察波动

2、减轻劳动强度减少体力劳动减少劳动的意外风险

3、提供产品过程数据提供产品的中间参数提供产品数据的可回溯性第5页/共34页二、催化剂生产自动化的特点1、非连续性的批生产过程催化剂生产具有批处理的加料、中和、出料等典型操作阶段，与连续性的生产不同，它是生产过程随时间而变，而不是生产过程随空间而变。因而生产过程不可能用一个数学过程来描述，例常用的PID算式等。批处理是一组操作条件为时间函数或逻辑运算结果的不连续控制，PID、顺序控制只是其中的组成部分。对于资源共享的分级系统和多任务协调更是复杂。一般批量控制系统应具有以下功能第6页/共34页

1、批量生产过程的设备一般具有生产不同稗号的同一产品，或多种产品。经常会改变生产工艺条件或指标，这要求控制系统有一定的柔性，能适应工艺的变化。其控制策略能随之变化第7页/共34页

2、批量生产过程是多变量并行发展，要求控制系统能控制多种物料分配和协调生产过程第8页/共34页

3、批量生产过程是一个随时间变化的一个过程，操作人员必须了解生产进行到哪个阶段及当前阶段状态，以便实施必要的人工干预。要求有简单、用效的人工界面。第9页/共34页2、全流程生产与局部过程封闭在催化剂生产线上有大量带控制系统的单个设备，需与整个生产控制系统相融合。为此必须事先与设备制造商进行沟通，达成一至。第10页/共34页三、被控、被测介质的多样性整个生产过程中包含各种不同的物料，必须根据不同物料物性来选择不同的测量仪表和控制阀门，但以缺乏必要的经验和数据。第11页/共34页三、催化剂生产目前的现状及实现的目标。第12页/共34页实现子DCS操作控制覆盖全流程。

DCS控制系统巳包括整个生产车间及环保装置。并附视频监视系统。第13页/共34页中试装置简介—流程化铜桶化碱桶硝酸铝溶解桶化锌桶烧碱配制桶P1201P1202铜液储桶锌液储桶P1101P1302P1301混合液配制桶中和桶铝中和桶P1401离心机三元打浆桶P1403板框过滤机胶体磨均质泵回转煅烧炉高速打片机喷雾干燥溶化单元中和单元洗涤过滤单元热处理、压片去环保装置去环保装置第14页/共34页中试装置简介—环保装置化金属尾气冷却器分离罐硝气压缩机空压机一级吸收塔二级吸收塔去离子水冷却器冷却器冷却器冷却器冷却器气体喷射泵达标尾气第15页/共34页2溶化过程全自动

包括温度、流量、液位等控制系统，也包括程序过程及对话界面。第16页/共34页1、溶化单元第17页/共34页3配料过程全自动

目前巳完成配料过程的自动流程。可以实现从进料到出料的DCS操作控制。存在的问题是配料过程是否达到最有效的状态，是否存在更为简单、更为有效的智能的配料方式。第18页/共34页第19页/共34页4中和过程比例控制

目前巳实现了按比例配料，即定量碱和定量铜锌混合液，按比例配料。这可以满足反加的生产过程。但对于并流过程由于碱浓度及动态瞬间因素，还是需要PH值来作终点确定。从目前PH运行看，PH计是可以稳定工作，但准确性及响应时间和安装位置尚需要确认。第20页/共34页第21页/共34页5、离心洗涤

离心洗涤目前巳实现是DCS遥控，通过DCS手动控制洗涤过程。与设计自动完成有一些问题要解决。1、设备的最小安全物料。2、工艺稳定生产。3、第22页/共34页第23页/共34页7转炉锻烧远程控制

转炉的控制是由设备厂集成而来，通过不断与设备厂的协调，目前测量、控制巳基本达到设计要求。存在问题是如何使工艺指标达标。这一方面是设备的调整，同时也是关健测量、控制参数调整。第24页/共34页第25页/共34页6、喷雾干燥

喷雾干燥与煅烧打片一样属于设备厂配置的控制系统。控制系统通过协调没有明显问题，但工艺控制指标及设备状态尚需要确认。第26页/共34页公用工程这部分基本实现了连续控制，这部分控制与前面不一样，属于连续PID控制。但控制指标存在优化的可能，这需要与车间协商，个别设备也需要调整。第27页/共34页尾气环保尾气环保装置与公用工程属连续PID控制，并在线测量硝配浓度，从运行情况看没有太明显问题，待硝气压缩机正常后，可以连续自调。第28页/共34页四、催化剂生产自动化存在的问题个别测量信号不稳定工艺设备不能稳定运行，自动控制的覆盖面不够工艺规律有待总结，操作习惯有待改善自动控制是一个涉及多个专业的工作，不仅是测量与控制，也需要与工艺设备及操作习惯等因素相关第29页/共34页

个别测量信号不稳定主要是工艺介质与预期有偏差、也缺乏相关经验，例中和液位。。。。措施1、加强清洗。2、更换合适的选型第30页/共34页

工艺设备不能稳定运行

我们希望能设备稳定，并大量将控制系统投入运行。这一方面可以实现目标，另一方面帮助发现问题，解决问题。当然设备稳定运行也要测量控制提供支持。这方面有大量的工作。第31页/共34页

自动控制的覆盖面不够从