厂商 ：济南星之火机电科技有限公司
山东 济南市- 主营产品：
- 调节阀
- 电磁流量计偶街流量计
- 液位计
联系电话 ：15264168210
商品详细描述
尿素合成过程中，由于尿素合成反应受化学平衡的限制，进入合成塔的NH3和CO2不可能全部转化为尿素，其中未转化的NH3和CO2以氨基甲酸铵和游离氨的形态存在于尿素熔融液中，如何提高合成尿素的转化率和对未反应物的进行循环利用，是尿素生产的关键。由于采用的方法不同，就形成了不同的生产工艺流程。我国中小型尿素厂多采用水溶液全循环法生产尿素，其生产流程大致分成四个部分：（1）气体的净化和压缩。（2）尿素的合成。（3）未反应物的分解和回收。（4）尿液的加工。
尿素工段的控制方案是以提高尿素合成的转化率、未反应物的回收率和尿素的质量为目标，以反馈控制为基础，充分利用DCS的先进控制功能，对重要的工艺参数进行控制。
1.合成塔升温控制
合成塔投料后氨与CO2反应生成甲铵，该反应速度很快，放出大量的热量，合成塔内件温度急剧上升，而外套温度上升较慢，由于尿塔内件和外筒的温差较大，而它们的受热膨胀系数不同，这样有可能造成合成塔损坏。所以，合成塔原始开车或大修后，要预热升温。对尿塔升温有非常的严格要求，在尿塔升温时，改变传统的现场手动控制方式，采用程序控制方式，这样可减轻工人的劳动强度，又增加了安全可靠性。
12 13 20 T（小时）
合成塔升温曲线
以合成塔第一阶段升温为例的流程方块图如下：
N
N
Y
2.合成塔升压控制
在正常生产时，尿素合成的压力控制比较简单，而在开车时，为了保证合成反应液中氨基甲酸铵不会分解和氨不气化逸出，提高出合成塔初始反应液中尿素转化率，必须使得合成塔压力和合成塔顶温度对应起来。所以可将开车时的合成塔压力控制系统设计成压力设定值跟随塔温变化的随动控制系统。
3.尿素合成NH3/CO2控制
通常所说的氨碳比是指反应物料NH3与CO2的摩尔比。根据吕·理查德原理可知，增加反应物的浓度有利于尿素合成进行。研究结果表明，过量的CO2对尿素合成的转化率无影响，而过量NH3的存在能提高尿素合成转化率，最佳NH3/CO2为4。通过实践证明，合成塔底温对NH3/CO2是否合理反映最敏感，所以选塔底温度作为控制系统的主调参数。一甲液的量用一甲泵的转速来推测，由于一甲液中的NH3含量与一吸塔底部温度有对应关系，所以可测量一吸塔底部温度，利用折线函数来推算NH3含量。利用NH3/CO2的比值作为副回路的参数构成串级系统来完成NH3/CO2自动控制。
4.预蒸馏塔液位控制和二分塔液位控制
尿液流量的稳定性对整个生产装置的稳定性影响很大, 尤其是对产品质量紧密相关的一蒸、二蒸温度的影响更大。采用均匀控制的思想，达到稳定负荷的目的。
5.一吸塔液位控制
一吸塔液位在尿素操作控制中至关重要,但是由于一吸塔的双法兰液位变送器受甲铵液的重度影响较大并且有泡沫假液位存在,所以往往造成显示液位和实际液位不符, 给操作带来很大不便。为了克服这个缺点，对液位进行重度和假液位补偿。
6.一段蒸发器出口尿液温度控制
由于一段蒸发器出口尿液温度对二段蒸发器出口尿液温度的影响很大，所以提高一段蒸发温度的控制品质非常重要。对该温度的控制我们采取模糊控制和常规PID控制相结合的方针。
7.二段蒸发器出口尿液温度控制
二段蒸发器出口温度是尿素生产中非常重要的工艺指标，关系到产品质量。为了克服该温度控制的超调滞后现象，改变原来简单的单回路控制方案。由于它受一蒸尿液温度的影响较大，所以采用前馈控制和反馈控制相结合的方针，对二蒸温度控制。
|
尿液加工 |
|
气体 净化 压缩 |
|
液氨 |
|
尿素 合成 |
|
甲铵液的分解 |
|
NH3 CO2 回收 |
尿素工段的控制方案是以提高尿素合成的转化率、未反应物的回收率和尿素的质量为目标，以反馈控制为基础，充分利用DCS的先进控制功能，对重要的工艺参数进行控制。
1.合成塔升温控制
合成塔投料后氨与CO2反应生成甲铵，该反应速度很快，放出大量的热量，合成塔内件温度急剧上升，而外套温度上升较慢，由于尿塔内件和外筒的温差较大，而它们的受热膨胀系数不同，这样有可能造成合成塔损坏。所以，合成塔原始开车或大修后，要预热升温。对尿塔升温有非常的严格要求，在尿塔升温时，改变传统的现场手动控制方式，采用程序控制方式，这样可减轻工人的劳动强度，又增加了安全可靠性。12 13 20 T（小时）
合成塔升温曲线
以合成塔第一阶段升温为例的流程方块图如下：
|
开始 |
|
7℃/h塔顶 升温曲线函数发生器; 温度控制回路;幅值器投入运行. |
|
塔内外壁温差小于50℃同时外壁顶部未突变 |
|
塔内、外壁温差大于50℃ |
|
推出报警画面，把控制回路投入手动 |
|
7℃/h塔外壁 升温曲线函数发生器; 温度控制回路;幅值器投入运行. |
N
|
塔顶温度大于等于100℃ |
|
PID投入手动，输出保持 |
|
塔底温度大于等于100℃ |
|
第一阶段升温结束 |
2.合成塔升压控制
在正常生产时，尿素合成的压力控制比较简单，而在开车时，为了保证合成反应液中氨基甲酸铵不会分解和氨不气化逸出，提高出合成塔初始反应液中尿素转化率，必须使得合成塔压力和合成塔顶温度对应起来。所以可将开车时的合成塔压力控制系统设计成压力设定值跟随塔温变化的随动控制系统。|
合成塔顶温 |
|
折线函数 |
|
合成塔压力 |
|
压力控制器 |
|
调节阀 |
|
压力对象 |
|
压力测量 |
3.尿素合成NH3/CO2控制
通常所说的氨碳比是指反应物料NH3与CO2的摩尔比。根据吕·理查德原理可知，增加反应物的浓度有利于尿素合成进行。研究结果表明，过量的CO2对尿素合成的转化率无影响，而过量NH3的存在能提高尿素合成转化率，最佳NH3/CO2为4。通过实践证明，合成塔底温对NH3/CO2是否合理反映最敏感，所以选塔底温度作为控制系统的主调参数。一甲液的量用一甲泵的转速来推测，由于一甲液中的NH3含量与一吸塔底部温度有对应关系，所以可测量一吸塔底部温度，利用折线函数来推算NH3含量。利用NH3/CO2的比值作为副回路的参数构成串级系统来完成NH3/CO2自动控制。|
温度控制器 |
|
比值控制器 |
|
氨泵变频器 |
|
流量对象 |
|
温度对象 |
|
液氨测量 |
|
运算单元 |
|
运算单元 |
|
折线函数 |
|
一吸塔底温 |
|
运算单元 |
|
一甲泵转速 |
|
除法器 |
|
CO2量 |
|
塔底温度测量 |
4.预蒸馏塔液位控制和二分塔液位控制
尿液流量的稳定性对整个生产装置的稳定性影响很大, 尤其是对产品质量紧密相关的一蒸、二蒸温度的影响更大。采用均匀控制的思想，达到稳定负荷的目的。 5.一吸塔液位控制
一吸塔液位在尿素操作控制中至关重要,但是由于一吸塔的双法兰液位变送器受甲铵液的重度影响较大并且有泡沫假液位存在,所以往往造成显示液位和实际液位不符, 给操作带来很大不便。为了克服这个缺点，对液位进行重度和假液位补偿。|
液位控制器 |
|
一甲泵变频器 |
|
液位对象 |
|
折线函数 |
|
一吸塔温 |
|
液位测量 |
|
运算单元 |
6.一段蒸发器出口尿液温度控制
由于一段蒸发器出口尿液温度对二段蒸发器出口尿液温度的影响很大，所以提高一段蒸发温度的控制品质非常重要。对该温度的控制我们采取模糊控制和常规PID控制相结合的方针。|
PID调节 |
|
减法 |
|
模糊控制 |
|
幅值限制 |
|
一段蒸发温度 |
|
微分 |
7.二段蒸发器出口尿液温度控制
二段蒸发器出口温度是尿素生产中非常重要的工艺指标，关系到产品质量。为了克服该温度控制的超调滞后现象，改变原来简单的单回路控制方案。由于它受一蒸尿液温度的影响较大，所以采用前馈控制和反馈控制相结合的方针，对二蒸温度控制。|
温度控制器 |
|
调节阀 |
|
温度对象 |
|
二蒸温度测量 |
|
一蒸温度测量 |
|
前馈控制器 |
相关产品推荐
