李成杰

（中國石油撫順石化分公司，遼寧撫順 113004）

石油化工系統(tǒng)儀表自動化控制措施

李成杰

（中國石油撫順石化分公司，遼寧撫順 113004）

在石油化工系統(tǒng)中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)數(shù)字化管理，需要使用自動化儀表，對儀表自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，實現(xiàn)智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的管理模式，提高石化系統(tǒng)生產(chǎn)管理的自動化。

石化系統(tǒng)；儀表自動化；控制管理

1 石油化工儀表

石油化工生產(chǎn)過程中，涉及高溫高壓的壓力容器，生產(chǎn)過程中必須進(jìn)行溫度、壓力、液位等的控制，通過儀表的顯示，掌握化工生產(chǎn)動態(tài)，有助于預(yù)防生產(chǎn)事故，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。常見的儀表有溫度測量儀表、壓力測量儀表和液位測量儀表。還可以使用氣相色譜儀和液相色譜儀進(jìn)行氣體和液體的檢測，或者使用在線質(zhì)量分析儀，直接分析產(chǎn)品的質(zhì)量，保障石化生產(chǎn)企業(yè)的指標(biāo)，達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2 儀表自動控制措施

石化儀表的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集作為變送器，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)娇刂浦行?，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。由于數(shù)字化儀表的穩(wěn)定性能好、分辨率高，在石化生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛地應(yīng)用。增加液相色譜儀和在線質(zhì)量分析儀的使用量，對石油化工生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)控，獲取數(shù)據(jù)資料，方便分析生產(chǎn)情況，制定合理的生產(chǎn)方案，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，創(chuàng)造最佳經(jīng)濟(jì)效益。石化系統(tǒng)儀表自動控制的技術(shù)措施研究，可以提高石化企業(yè)的自動化管理水平。

2.1 石油化工儀表的總線控制系統(tǒng)

利用生產(chǎn)現(xiàn)場的總線控制與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交換，實現(xiàn)信息共享，解決生產(chǎn)實際問題。數(shù)據(jù)總線的控制可以將石油化工生產(chǎn)工藝程序進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，可以利用總線系統(tǒng)，經(jīng)過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)資料，由技術(shù)人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，優(yōu)化生產(chǎn)過程，節(jié)約能源消耗，降低生產(chǎn)成本，使生產(chǎn)過程最優(yōu)化，按計劃完成生產(chǎn)任務(wù)。

2.2 石油化工儀表的分散控制系統(tǒng)

石化產(chǎn)品中成品油和半成品油的煉制工藝過程中，使用分散控制系統(tǒng)，達(dá)到分散控制集中管理的目標(biāo)。對成品油的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制屬于分散控制的范疇，通過石油煉制過程，經(jīng)過精餾或者蒸餾的技術(shù)措施，得到合格的石油產(chǎn)品。對于半成品油經(jīng)過加氫處理或者催化裂化處理工藝技術(shù)，成為合格的成品油，進(jìn)行銷售。加氫過程的壓力和溫度數(shù)據(jù)的獲取方式，就是應(yīng)用自動化儀表實現(xiàn)的，屬于分散控制系統(tǒng)的控制過程。

3 石油化工常用儀表的自動化控制

3.1 溫度測量儀表

在石油化工生產(chǎn)現(xiàn)場，需要對設(shè)備和管道等進(jìn)行溫度的測量，生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度最低溫度可能低于-200℃，而最高溫度大約在1 800℃左右，普通的溫度計沒有辦法進(jìn)行測量。因此，可以使用溫度變送器，使用雙金屬材料進(jìn)行溫度的變送，經(jīng)常應(yīng)用的有熱電阻和熱電偶兩種。將熱電阻或者熱電偶的信號輸入到自動控制系統(tǒng)，得到被測溫度數(shù)據(jù)，無論總線控制系統(tǒng)還是分散控制系統(tǒng)均可以傳輸溫度數(shù)值，實現(xiàn)溫度測量的自動化。

3.2 壓力測量儀表

為了保證石油化工系統(tǒng)的安全，必須實時監(jiān)測壓力數(shù)據(jù)，壓力測量儀表的自動化，可以應(yīng)用壓力變送器、壓力傳感器進(jìn)行壓力數(shù)據(jù)的收集，石油化工生產(chǎn)企業(yè)測量的壓力數(shù)據(jù)可以是負(fù)壓，也可能是正壓，如高壓聚乙烯反應(yīng)器的壓力為負(fù)壓300MPa。通過壓力變送器作為壓力數(shù)據(jù)采集的一次儀表，經(jīng)過線路傳輸，到控制系統(tǒng)的二次儀表顯示壓力數(shù)據(jù)，進(jìn)行對比分析，超壓進(jìn)行報警處理，實現(xiàn)石化系統(tǒng)的自動控制和管理。

3.3 流量測量儀表

對于石化行業(yè)，生產(chǎn)的產(chǎn)品具有一定的流量控制要求，管道的流量監(jiān)測對形成的化合物的組分影響很大。特別對于高粘度、腐蝕介質(zhì)流量的獲取，直接進(jìn)行測量會損壞流量測量儀表，需要進(jìn)行間接測量，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到需要的數(shù)值，滿足生產(chǎn)的需求。

流量測量儀表可以進(jìn)行測量的依據(jù)有流體的流速、計量儀表的容積等，可以采用節(jié)流的方式，或者通過壓差的變化，轉(zhuǎn)化為流量的函數(shù)，經(jīng)過計算機(jī)技術(shù)的處理，得到需要的流量數(shù)據(jù)，為石化產(chǎn)品的生產(chǎn)提供有利的數(shù)據(jù)支持。

3.4 在線過程分析儀表

在石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)進(jìn)行測量和錄取，可以優(yōu)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)，保證生產(chǎn)過程的安全有序。但是關(guān)鍵的問題是保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，在線質(zhì)量分析儀等自動化的儀器和儀表的應(yīng)用，顯得越來越重要。

同時為了防止造成環(huán)境污染，對于排放物的在線監(jiān)測和物料的質(zhì)量分析也是必須執(zhí)行的操作。由于各種分析儀表的科技含量均非常高，可以滿足石化企業(yè)的要求，達(dá)到現(xiàn)代化的管理水平，因此，在石化系統(tǒng)大量的分析儀表得到應(yīng)用，如液相色譜分析儀、氣相色譜分析儀、電化學(xué)分析儀等。通過在線分析，合理控制石化產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，達(dá)到安全穩(wěn)定生產(chǎn)，滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，排放物指標(biāo)符合環(huán)保要求。

4 結(jié)束語

通過對石油化工系統(tǒng)儀表自動化控制的措施研究，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制和管理，為提高石化產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率，采用自動化儀表，實時收集各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。石化系統(tǒng)的現(xiàn)場一次儀表，分析儀表以及控制系統(tǒng)的應(yīng)用，提高儀表自動化管理水平，完善石化企業(yè)的自動控制和管理系統(tǒng)，提高石化產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)收。

[1]王育德，武學(xué)維，李凌峰，等.石化行業(yè)自動化控制儀表常見故障分析及其處理[J].自動化應(yīng)用，2012，（9）.

Automation Control Measures of Petrochemical System

Li Cheng-jie

In order to improve product quality and realize digital management in petrochemical system，it is necessary to use automation instrument to research instrument automation control system，realize intelligent，integrated and network management mode，and improve automation of production management of petrochemical system.

petrochemical system；instrument automation；control management

TP273；TH86

A

1003-6490（2016）08-0033-01

2016-08-06

李成杰（1980），男，遼寧撫順人，技術(shù)員，主要從事煉油化工機(jī)電儀工作。