TPS系統(tǒng)在加氫裂化和制氫聯(lián)合裝置上的應(yīng)用
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1、前言
中國(guó)石油大港石化公司100萬(wàn)噸/年加氫裂化和4萬(wàn)標(biāo)立/小時(shí)制氫聯(lián)合裝置于2008年一次開(kāi)車成功。
100萬(wàn)噸/年加氫裂化裝置引進(jìn)UOP公司單段加氫裂化專利技術(shù),詳細(xì)設(shè)計(jì)部分由中國(guó)石化工程建設(shè)公司北京設(shè)計(jì)院完成。加氫裂化裝置采用單反應(yīng)器雙劑串聯(lián)全循環(huán)的加氫裂化工藝,整個(gè)裝置由反應(yīng)、分餾、熱工和公用工程等部分組成,。主要原料為減壓蠟油和焦化蠟油,主要產(chǎn)品為液化石油氣、輕石腦油、重石腦油、輕柴油、柴油。
4萬(wàn)標(biāo)立/小時(shí)制氫裝置由洛陽(yáng)石油化工工程公司設(shè)計(jì),PSA部分采用成都華西化工公司的變壓吸附工藝技術(shù),裝置由脫硫、轉(zhuǎn)化中變、鍋爐汽包、PSA等部分組成,主要原料為混合干氣和天然氣,產(chǎn)品為高純度氫氣。
2、系統(tǒng)配置
加氫裂化和制氫聯(lián)合裝置的DCS系統(tǒng)采用了Honeywell公司的TPS系統(tǒng)。TPS(TotalPlant Solution)是Honeywell公司開(kāi)發(fā)的全廠一體化解決方案,TPS把過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)操作網(wǎng)絡(luò)和工廠信息網(wǎng)絡(luò)融為一體,是第一個(gè)將整個(gè)工廠的商業(yè)信息系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)統(tǒng)一 在一個(gè)平臺(tái)上的自動(dòng)化系統(tǒng)。TPS具有以下特點(diǎn):
1)采用可靠的多層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)管控一體化。整個(gè)系統(tǒng)由過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)UCN(Universal Control Network)、控制管理網(wǎng)絡(luò)LCN(Local Control Network)和工廠信息網(wǎng)絡(luò)組成。
2)系統(tǒng)配置規(guī)模彈性大,擴(kuò)展靈活。TPS系統(tǒng)是一個(gè)規(guī)模龐大的系統(tǒng)。一條LCN通常距離是300米(同電纜介質(zhì)),連接40個(gè)模件。經(jīng)過(guò)光纖擴(kuò)展可連接64個(gè)模件,最遠(yuǎn)距離可達(dá)4.9公里。一條LCN最多可連接20條UCN,而一條UCN可以連接32臺(tái)冗余裝置,用戶可根據(jù)需要對(duì)LCN上的模件及UCN上的裝置及設(shè)備進(jìn)行任意組合,以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)。
3)系統(tǒng)安全可靠、便于維修。系統(tǒng)中的主要硬件設(shè)備均采用冗余配置,各模件或設(shè)備的故障只影響其自身某些功能,而整個(gè)系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)行??С謳щ姴灏危阌谠O(shè)備在線維修。
4)控制功能強(qiáng)大。系統(tǒng)的控制策略非常豐富,包括常規(guī)、邏輯、順控等部分,可以實(shí)現(xiàn)從最簡(jiǎn)單的常規(guī)PID控制到先進(jìn)的復(fù)雜的高級(jí)優(yōu)化控制。系統(tǒng)可以通過(guò)接口從第三方設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。
5)系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性。支持OLE(對(duì)象連接與嵌入)技術(shù)和ODBC(開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)連接)技術(shù)。
加氫裂化和制氫聯(lián)合裝置控制系統(tǒng)由一條冗余的LCN(Local Control Network)控制管理網(wǎng)絡(luò),兩條冗余的UCN(Universal Control Network)過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。LCN網(wǎng)絡(luò)上共有14個(gè)模件 (14個(gè)節(jié)點(diǎn)),分別是: GUS操作站9臺(tái),歷史模件HM1臺(tái),2對(duì)冗余的網(wǎng)絡(luò)接口模件NIM。LCN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)2對(duì)冗余的NIM與兩條UCN過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)相連接。兩條UCN網(wǎng)絡(luò):UCN01為加氫裂化裝置控制網(wǎng),包括3對(duì)冗余的高級(jí)過(guò)程管理站HPM;UCN02為制氫裝置控制網(wǎng),包括2對(duì)冗余的高級(jí)過(guò)程管理站HPM。
裝置設(shè)有一個(gè)中心控制室和一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室,現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室距中心控制室的距離為260米??刂葡到y(tǒng)的操作站(現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室工程師站除外)均集中安裝在中心控制室內(nèi),進(jìn)行集中操作、控制和管理,LCN網(wǎng)絡(luò)上的HM、NIM等模件安裝在中心控制室的機(jī)柜間內(nèi)??刂葡到y(tǒng)的控制器(高級(jí)過(guò)程管理站HPM)安裝在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室。兩條UCN網(wǎng)絡(luò)各用1對(duì)500米的冗余UCN電纜連接中心控制室內(nèi)的NIM和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室的HPM。在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)設(shè)有1臺(tái)工程師站,該工程師站通過(guò)1對(duì)300米的冗余LCN電纜與中心控制室內(nèi)的LCN網(wǎng)絡(luò)連接。
(審核編輯: 智匯小新)
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