作為中國(guó)第一個(gè)年產(chǎn)能力達(dá)到100萬t的乙烯裝置，茂名乙烯的裂解裝置干燥器順控及其程序的實(shí)現(xiàn)對(duì)其他乙烯項(xiàng)目提供了借鑒，本文介紹了茂名乙烯根據(jù)工藝條件整個(gè)系統(tǒng)采用HONEYWELL的TPS系統(tǒng)進(jìn)行控制，在TPS上可以完成對(duì)整個(gè)程序的邏輯控制及工藝監(jiān)視。

茂名乙烯是我國(guó)第一個(gè)年生產(chǎn)能力達(dá)到100萬t的乙烯裝置，也是我國(guó)惟一長(zhǎng)周期運(yùn)行6年的乙烯裝置，已經(jīng)達(dá)到了同行業(yè)國(guó)際領(lǐng)先水平。茂名乙烯的100萬t改擴(kuò)建無論從技術(shù)上還是管理上在我國(guó)都處于領(lǐng)先位置，其龍頭裝置裂解裝置共有3組干燥器，VB320裂解液氣相干燥器、VB321裂解氣氣相干燥器和VB421氫氣干燥器。他們的控制方案大致相同，現(xiàn)在將以VB321裂解氣氣相干燥器作為例子說明其控制原理。

干燥器的控制方案

裂解氣液相干燥器VB321共有兩臺(tái)干燥器VB321A和VB321B，其作用是用于從裂解氣中脫除水分。必須有一臺(tái)干燥器處于干燥裂解氣凝液的操作狀態(tài)，而另一臺(tái)處于再生或備用狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)圖
干燥器的操作模式

HS23002：DCS轉(zhuǎn)換開關(guān)，共有三個(gè)位置。位置1：干燥器A操作而干燥器B再生或備用；位置2：干燥器A和干燥器B同時(shí)操作；位置3：干燥器A再生或備用而干燥器B操作。

HS23003：DCS轉(zhuǎn)換開關(guān)，有兩個(gè)位置AUTO和MANUAL。AUTO模式：HS23002所選的動(dòng)作將自動(dòng)完成。在操作人員啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕后，所有再生步驟（排液、泄壓、再充壓、加熱、冷卻、充壓和使用干燥器置于“備用”狀態(tài)等）均將自動(dòng)完成，將不能通過按鈕開/關(guān)各個(gè)閥門。

MANUAL模式：操作人員在DCS上通過轉(zhuǎn)換開關(guān)HS23002和開關(guān)閥的按鈕來手動(dòng)完成全部順序操作。此時(shí)啟動(dòng)按鈕不起作用，任何閥門實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作的前提是要將HS23002置于正確的位置。

整個(gè)設(shè)計(jì)的操作基本功能

對(duì)于每個(gè)干燥器來說，在畫面上應(yīng)該出現(xiàn)如下指示：在自動(dòng)模式下：“再生正在進(jìn)行”、每一步的“步驟正在進(jìn)行”、“再生循環(huán)完成”。如果某一個(gè)步驟在給定時(shí)間內(nèi)無法完成或者某一個(gè)閥沒有動(dòng)作在系統(tǒng)中將引發(fā)順控故障報(bào)警。在自動(dòng)和手動(dòng)兩個(gè)模式中：每個(gè)干燥器的“在線”、“離線”和“備用”、每個(gè)閥的“開”和“關(guān)”、每個(gè)“步驟完成”均有顯示。

無論自動(dòng)模式還是手動(dòng)模式，只有在確認(rèn)前一部已經(jīng)完成的情況下，才允許進(jìn)行下一步操作。確認(rèn)方法包括閥的限位開關(guān)，工藝參數(shù)的測(cè)量值，以及定時(shí)器的時(shí)間。

在自動(dòng)模式下，如果任何一個(gè)步驟發(fā)生故障，自動(dòng)程序?qū)?huì)選擇保持現(xiàn)狀。但是已經(jīng)完成的步驟將會(huì)被記錄并顯示下來。操作人員需要將HS23003設(shè)置為手動(dòng)位置，并根據(jù)發(fā)生的問題手動(dòng)解決。當(dāng)該步驟完成時(shí)，操作人員可根據(jù)需要手動(dòng)完成剩余的步驟，也可將開關(guān)切換到自動(dòng)模式下自動(dòng)完成剩余步驟。

干燥器的控制步驟

第一步：將VB321B投入，使A、B兩臺(tái)干燥器同時(shí)在線。

HS23002切換到2位置；

將手動(dòng)和自動(dòng)切換開關(guān)HS23003切換至自動(dòng)；

按下順控啟動(dòng)按鈕HB23012，VB321B裂解氣凝液入口閥打開；

VB321B裂解氣凝液入口旁路充液閥關(guān)閉。

第二步：將VB321A切換到再生狀態(tài)。

將HS23003切換到手動(dòng)；

將HS23002切換到3位置；

將HS23003切換至自動(dòng)位置；

按下順控啟動(dòng)按鈕，VB321A裂解氣凝液入口主切斷閥和裂解氣凝液出口閥關(guān)閉VB321A切斷完成；

VB321A充壓閥“逐漸”打開，然后VB321A排液閥打開，當(dāng)VB321A的液位LI23050A的測(cè)量值達(dá)到設(shè)定值后，計(jì)時(shí)10min，然后關(guān)閉VB321A充壓閥和排液閥。

第三步：泄壓。

令VB321A泄壓閥全開，然后“逐漸”打開VB321A排液閥；

當(dāng)PI23081A測(cè)量值達(dá)到0.5MPa，令VB321A泄壓閥泄壓閥全關(guān)。

第四步：用再生氣充壓。

保持再生氣溫度調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，令VB321A再生氣入口切斷閥打開，同時(shí)再生氣流量調(diào)節(jié)閥逐漸從0開至20%；

在”第四步”中，只要VB321A入口PI23081A達(dá)到0.38MPa時(shí)立即關(guān)閉再生氣入口切斷閥。

第五步：冷吹掃和冷再生。

再生氣流量控制轉(zhuǎn)為自動(dòng)，設(shè)定流量為4800kg/h，VB321A再生氣入口切斷閥和吹氣去TB210切斷閥打開，冷吹掃1h；

關(guān)閉VB321A吹掃氣去TB210切斷閥，再將VB321A再生氣出口切斷閥打開，維持4800kg/h流量下冷再生1h。

第六步：熱再生。

當(dāng)冷再生時(shí)間結(jié)束，將再生氣溫度控制器轉(zhuǎn)為自動(dòng)，使其設(shè)定值逐漸升高，使再生氣以20℃/h的速度升溫；

熱再生氣4800kg/h的流量。

第七步：熱再生的保持。

當(dāng)反應(yīng)器出口溫度TI23055A的測(cè)量值達(dá)到215℃時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；

計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)2h。

第八步：冷卻。

令再生氣溫度控制器的設(shè)定值以40℃/h的速度降至40℃；

再生器溫度控制器TIC23006轉(zhuǎn)為手動(dòng)，并關(guān)閉溫度調(diào)節(jié)閥，維持冷再生氣4800kg/h繼續(xù)吹掃。

第九步：再生結(jié)束。

當(dāng)TI23055A的測(cè)量值達(dá)到40℃時(shí)，再生氣流量控制器轉(zhuǎn)為手動(dòng)，并關(guān)閉再生氣流量調(diào)節(jié)閥FV23028；

令再生氣入口切斷閥和再生氣出口切斷閥關(guān)閉。

第十步：充壓、充液、將VB321A轉(zhuǎn)入備用。

令VB321A充壓閥全開；

當(dāng)PI23081測(cè)量值達(dá)到1.7MPa時(shí)，令VB321A充壓閥關(guān)閉；

令VB321A裂解氣凝液入口旁路充液閥和罐頂排氣閥同時(shí)打開；

當(dāng)LI23049A測(cè)量值達(dá)到高液位之后，令VB321A罐頂排氣閥同時(shí)打開，VB321A進(jìn)入備用狀態(tài)。

此時(shí)干燥器A向B切換結(jié)束，之后進(jìn)行干燥器B向A切換，從而達(dá)到兩臺(tái)干燥器之間的互相切換。

干燥器順控程序的實(shí)現(xiàn)

順控程序的選用

裂解裝置所使用的DCS是HONEYWELL的TPS，裂解氣壓縮機(jī)和三元制冷壓縮機(jī)部分選用的是TRICON公司的TS3000和BENTLY的3500系列。ESD部分選用的是HIMA。為了使整個(gè)程序持續(xù)安全的進(jìn)行而且便于修改，又不能影響正常生產(chǎn)的進(jìn)行。干燥器的邏輯控制部分直接在TPS上的邏輯點(diǎn)（LogicPoint點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)，VB321A/B干燥器順控部分的實(shí)現(xiàn)是用HONEYWELL的CL程序?qū)崿F(xiàn)。CL程序是一種建立在過程模件點(diǎn)（ProcessModulePoint）的APM控制語(yǔ)言,常常需要用戶利用程序的靈活性，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、批量或混合操作。一個(gè)APM可以處理多于5 000CL/APM語(yǔ)句，語(yǔ)句的容量取決于組態(tài)的情況。使用操作站，各個(gè)程序可以很容易地進(jìn)行編輯和存儲(chǔ)，而不影響調(diào)節(jié)控制、邏輯塊以及其它用戶子程序。所有的過程模件中的程序可以共享系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)庫(kù)，通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以駐存模擬輸入輸出、數(shù)字輸入輸出、邏輯塊狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)以及故障狀態(tài)、數(shù)值變量和標(biāo)志。還可以訪問UCN系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有信息。能支持操作員的信息通信并有多級(jí)的異常狀況處理能力。過程模件點(diǎn)可以很好地適應(yīng)于執(zhí)行批量過程控制功能。強(qiáng)有力的多級(jí)異常處理能力接受用戶規(guī)定的條件，如觸發(fā)及保持、停車、緊急停車順序。