項目案例 | 杭州儀控產品在20kt/a甲胺合成項目的應用

為解決客戶在甲胺合成項目面臨的諸多痛點，杭州儀控通過定制化解決方案，有效提高了項目安全性與穩(wěn)定性，降低了原材料與能源損耗。

項目要求

為了積極應對國家提出的全面發(fā)展理念和碳中和工作意見，推進產業(yè)結構和能源結構的調整，煤化工企業(yè)必須依靠國內創(chuàng)新技術，通過提高自身創(chuàng)新能力，轉變增長方式，發(fā)展甲胺等煤化工的后續(xù)產品，發(fā)展循環(huán)經濟，建設資源型節(jié)約、環(huán)境友好型企業(yè)，這是煤化工企業(yè)目前可以努力的方向。

本項目的實施旨在解決甲胺合成過程中易爆炸、強腐蝕等問題，提高穩(wěn)定性和安全性，并控制成本。

項目難點

本項目是利用甲醇和氨氣在催化劑的作用下發(fā)生胺基化反應，生成甲胺的過程，胺基化反應是國家重點監(jiān)管危險化工工藝，氨氣在空氣比例失控的情況下，極易引發(fā)爆炸，而且氨呈堿性，具有強腐蝕作用。

該反應中，還需要精準控制原料的配比，提高原料的利用率，避免原料浪費和緩解環(huán)保壓力，還需要精確控制反應器內的溫度和壓力，提高反應效率，降低能源消耗。

儀控方案

針對甲胺生產的特性，杭州儀控采用了以下的控制策略：

1）對于原料的配比控制，杭州儀控采用自有的雙控制器策略，引入“數(shù)字+模擬"的控制理念，在有擾動加入系統(tǒng)的時候，儀控自行研發(fā)的DDC數(shù)字控制器，會根據(jù)擾動量，直接計算原料計量泵的頻率，直接作用到甲醇和氨氣的計量泵變頻器上，讓系統(tǒng)快速響應，并穩(wěn)定到所需的參數(shù)上，而模擬量控制器，采用儀控K300 DCS系統(tǒng)自帶的優(yōu)化后的PID調節(jié)控制器，會根據(jù)原料的流量，調節(jié)相應調節(jié)閥的開度，讓配比控制系統(tǒng)更加優(yōu)化，大大地提高了原料的利用率。

2）對于反應器溫度控制，我司在傳統(tǒng)的冷卻水和蒸汽流量單回路控制的基礎上，加上了自己研發(fā)的焓差值計算器，對冷卻水和蒸汽的流量進行了修正，使溫度和壓力控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，避免了系統(tǒng)的波動，讓反應在理想工況下進行，從而達到了節(jié)能降耗的效果，

3）對于系統(tǒng)安全方面，杭州儀控采用多系統(tǒng)聯(lián)鎖保護方案，利用我司自行研發(fā)的控制系統(tǒng)的快速響應功能，把反應器內溫度、壓力、原料流量與反應器夾套冷卻水閥形成聯(lián)鎖，在參數(shù)發(fā)生異常后，緊急停車，并與系統(tǒng)內的安全閥、單向閥和緊急切斷閥聯(lián)鎖，在最短的時間內切斷危險來源，并啟動應急系統(tǒng)，如：噴淋，或將有害氣體引入破壞系統(tǒng)和處理系統(tǒng)，并在操作畫面做出響應，給操作人員以提示，該動作在毫秒級別，可以在最短時間內切斷危險來源，保證安全。

杭州儀控K300 DCS系統(tǒng)在改良、節(jié)能型甲醇連續(xù)氣相氨化法工藝制造甲胺的成功應用，滿足了客戶連續(xù)生產，精準控制，安全環(huán)保，智能高效的要求，也彰顯了儀控產品緊跟時代，不斷創(chuàng)新的理念。