中小型化工企業(yè)生產(chǎn)工藝自動化改造

林北凡，黃　峰，葉曉青

中小型化工企業(yè)生產(chǎn)工藝自動化改造

林北凡，黃峰，葉曉青

（西安瑞聯(lián)新材料股份有限公司，陜西西安 710077）

現(xiàn)代化工行業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用。但作為一個特殊行業(yè)，化工企業(yè)生產(chǎn)中需要做好安全管理工作。以中小型化工企業(yè)為研究對象，分析生產(chǎn)工藝自動化改造中需要注意的問題，促進中小型企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。

中小型化工企業(yè)；生產(chǎn)工藝；改造措施

現(xiàn)代化工行業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到眾多的?；?，這些危化品充滿有毒、腐蝕、燃燒等危險性質(zhì)。近些年我國化工企業(yè)重特大事故頻發(fā)，特別是中小化工企業(yè)生產(chǎn)安全引人關(guān)注。

1　化工企業(yè)生產(chǎn)工藝安全風(fēng)險

化工企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到聚合反應(yīng)，整個反應(yīng)中溫度、壓力與物料發(fā)生著巨大的變化，存在較大的危險性。聚合反應(yīng)的危險來自多方面，既包括物料、環(huán)境等，也包括生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備。以下結(jié)合某化工企業(yè)分析聚合工藝的危險特性：

1.1溢鍋情況

真空脫水階段聚氨酯含羥基組分的物料受到操作因素的影響造成的情況。這種情況下的危險在于當(dāng)反應(yīng)物溢鍋后，會在第一時間產(chǎn)生大量的可燃性氣體蒸汽，遇上星點火源就會出現(xiàn)火災(zāi)，嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)爆炸。

1.2膠化情況

膠化情況通常出現(xiàn)在縮合型的聚酯樹脂與環(huán)氧酯中，一旦出現(xiàn)這種情況，意味著整釜物料都會爆料，而且膠凝出現(xiàn)的第一時間，電機極有可能燒毀并產(chǎn)生火花，造成火災(zāi)事故的發(fā)生。還要注意清理釜內(nèi)膠凝物時，應(yīng)做好防毒氣防護工作。

1.3催化劑過量情況

催化劑在化學(xué)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，催化劑有的是強氧化劑（比如雙氧水），有的則是性質(zhì)不穩(wěn)定極易出現(xiàn)分解與爆炸，還有的暴露在空氣中極易出現(xiàn)自燃。實際中反應(yīng)速度受到催化劑使用量的影響，當(dāng)用量過高時，整個反應(yīng)速度加快，反應(yīng)中產(chǎn)生的大量熱量不能及時排除，造成火災(zāi)或爆炸事故。

1.4其他事故

除了上面幾種具有代表性的情況外，還有一些情況需要注意，比如冷凝器或管道堵塞、泄漏與靜電等，有可能造成火災(zāi)與爆炸事故。因此對中小型化工企業(yè)的危險工藝進行自動化改造具有現(xiàn)實意義。

2　中小型化工企業(yè)生產(chǎn)工藝的自動化改造

目前我國大多數(shù)中小型?；髽I(yè)中，生產(chǎn)工藝都是簡單的物理混合，真正涉及到危險化工工藝的并不是很多，每個企業(yè)因為生產(chǎn)設(shè)施的不同，造成生產(chǎn)條件存在極大差別。結(jié)合實際，具體分析生產(chǎn)工藝的自動化改造，以樹脂生產(chǎn)為例。

2.1?；に嚨淖詣踊脑?/p>

2.1.1控制生產(chǎn)工藝的重點參數(shù)

聚合反應(yīng)危險工藝生產(chǎn)中的溫度進行控制，通過報警、連鎖等方式實現(xiàn)控制閥的調(diào)節(jié)與切斷；通過壓力表與壓力變送器實現(xiàn)生產(chǎn)過程壓力的控制；通過顯示與累計等方式借助流量計與調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)管道流量的控制［1］；在物料投放中設(shè)置物料自動計量投量系統(tǒng)，實現(xiàn)控制工藝流程中投料順序與投料量。設(shè)置反應(yīng)釜經(jīng)濟冷卻與切斷系統(tǒng)等，保證反應(yīng)釜工作的效率與質(zhì)量。

2.1.2安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的正確選擇

為確保中小型化工企業(yè)生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量，可以在控制系統(tǒng)中設(shè)置UPS不間斷電源，當(dāng)出現(xiàn)意外停電時，可以保證反應(yīng)釜正常工作，確保斷電后系統(tǒng)可以繼續(xù)執(zhí)行安全連鎖動作。針對連續(xù)聚合反應(yīng)過程，可以選擇以監(jiān)控模擬信號為主邏輯判斷為輔的DCS系統(tǒng)；而間歇聚合反應(yīng)則需要選擇邏輯判斷與順序控制為主的PLC系統(tǒng)。

2.1.3自動控制系統(tǒng)保障到位

應(yīng)該對基本設(shè)施安裝自動控制系統(tǒng)，保障這些基本設(shè)施正常運轉(zhuǎn)，可以設(shè)置應(yīng)急備用水源、可燃氣體濃度監(jiān)測報警裝備等。

2.2普化工藝的自動化改造

某化工企業(yè)生產(chǎn)中涉及到連續(xù)性生產(chǎn)乙酸正丁酯的酯化反應(yīng)，結(jié)合實際對企業(yè)生產(chǎn)工藝設(shè)施全面升級改造，該企業(yè)同時安裝自動控制與安全連鎖系統(tǒng)。具體操作方式如下：將原先的操作室整體搬遷到安全距離外，平時工作中員工可以在操作室中進行遠程操控，定期巡檢即可，在保證安全生產(chǎn)的同時，降低人員安全風(fēng)險，發(fā)生事故時方便逃生，改造方式如圖1所示。

圖1　醋酸丁酯生產(chǎn)工藝優(yōu)化

改造后的生產(chǎn)裝置采用國內(nèi)最先進的醋酸酯生產(chǎn)工藝，將原有的復(fù)雜生產(chǎn)工藝直接簡化成連續(xù)的酯化-精餾-回收流程，在縮短生產(chǎn)流程的同時，大幅度降低物料消耗，促進產(chǎn)能提高，大幅度延長儲存期限，促進系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的提高，除此之外，還可以降低污染物的排放量，促進生產(chǎn)效率的提高，同時

明顯降低生產(chǎn)成本。原有生產(chǎn)控制效果不是很理想，改進后采用先進的DCS操作系統(tǒng)，在裝置區(qū)外圍的操作室進行遠程監(jiān)控與操作，完全取代原有的表盤顯示與現(xiàn)場手動操作，促進自動化程度的提高，再加上對安全聯(lián)鎖、聲光報警等措施的完善，大幅度提高生產(chǎn)與安全穩(wěn)定性能。

3　結(jié)束語

化工行業(yè)生產(chǎn)中面臨著巨大的挑戰(zhàn)與機遇，化工企業(yè)應(yīng)該不斷提高生產(chǎn)自動化水平，在促進生產(chǎn)效率提高的同時，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定與安全。結(jié)合具體案例，分析了中小型化工企業(yè)生產(chǎn)工藝自動化改造中需要注意的問題。

［1］ 陳愛兵.議化工企業(yè)危險化學(xué)品的倉儲管理［J］.大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2015，（11）.

Small and Medium Chemical Production Process Automation Transformation

Lin Bei-fan，Huang Feng，Ye Xiao-qing

The modern chemical industry as a pillar industry，plays an important role in social and economic development.But as a special industry，chemical production safety management needed to do the work.Small and medium chemical enterprises for the study，analysis of the production process automation of the issues that need attention，and promote small and medium enterprises to improve production efficiency.

small and medium chemical enterprises；production processes；Transformation Measures

TQ056.8

B

1003-6490（2016）06-0071-02