合成氨工艺仪表选型及DCS自动化控制系统的设计

王亚建

(阳煤丰喜泉稷能源有限公司，山西 稷山 043200)

引 言

近年来，我国合成氨行业得到飞速发展，通过合成工艺所制备的氨占我国氨总共使用量的80%左右。而且，随着合成氨工艺的不断改进与优化，目前可应用于合成氨的原料包括有洁净煤、石油天然气以及含有一定量硫、灰等杂质特殊煤种。因此，基于烟煤、褐煤以及含杂质的煤合成氨不仅解决了我国对氨的需求，还提高了对低质量煤种的利用率[1]。本文着重针对某化工厂合成氨的工艺流程以及关键仪表的选型设计，最终完成合成氨DCS自动化控制系统的设计。

1 合成氨控制系统总体方案设计

结合合成氨装置的工艺流程及操作规范要求，选用集散控制系统实现对合成氨整个工艺流程中涉及到的工艺设备进行集中监测、控制。并为系统设置专用的保护生产装置，为合成氨工艺流程设置可检测有毒气体和可燃气体的装置。

其中，集散控制系统主要由操作站、控制站、工程师站以及UPS电源等装置组成，其主要作用是实现对合成氨工艺流程的集中监测和控制[2]。结合合成氨工艺从气化到最终产品获取所经历的24个工段，要求集散控制系统对每个工段都需做到实时精确监控，并对工艺过程中的相关数据以及报警信息进行准确记录。结合合成氨工艺流程，设计如表1所示的相关系统及设备。

表1 合成氨工艺涉及到的站台及设备统计

其中，合成工艺中涉及到的循环水由PLC系统进行监控，脱盐水、给水装置、中水回用系统均有常规仪表进行监测和控制，污水处理基于就地控制室和PLC控制器进行集中监测和控制，基于ITCC控制系统对压缩机组进行控制[3]。……