【摘要】：本課題以甘肅銀光聚銀化工有限公司的甲苯二異氰酸酯生產(chǎn)中產(chǎn)生的含有一氧化碳的尾氣作為研究對(duì)象,根據(jù)工藝流程特點(diǎn)以及控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合裝置原有的控制系統(tǒng)提出了DCS系統(tǒng)與ESD系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。本論文介紹了一氧化碳(CO)回收利用系統(tǒng)的組成和工作原理,綜述了DCS系統(tǒng)與ESD系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展及特點(diǎn)。并且根據(jù)系統(tǒng)的需要按“評(píng)估矩陣法”確定了系統(tǒng)的開發(fā)軟件和硬件的選型,利用CENTUM CS3000組建DCS系統(tǒng),HIMA ELOPⅡ組建ESD系統(tǒng)。分析了生產(chǎn)過(guò)程的工藝控制過(guò)程,使用編程軟件工具擇優(yōu)選擇控制語(yǔ)言完成控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在控制通訊網(wǎng)絡(luò)方面,利用RS485總線與以太網(wǎng)相結(jié)合的方式充分實(shí)現(xiàn)通訊功能。設(shè)計(jì)完成后對(duì)TDI中CO回收的控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和試運(yùn)行,在運(yùn)行過(guò)程中,各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)及邏輯控制均符合工藝過(guò)程控制要求。本次設(shè)計(jì)的CO回收裝置的DCS系統(tǒng)與ESD系統(tǒng)是一個(gè)集成、開放的系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在配置選型方面合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì),又能與原裝置的控制系統(tǒng)兼容,完全滿足生產(chǎn)控制要求,在現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行平穩(wěn)。通過(guò)這套系統(tǒng)能夠極大地提高一氧化碳回收處理的自動(dòng)化水平,從而提高對(duì)一氧化碳的回收利用,大大減小原生產(chǎn)線尾氣排放帶來(lái)的環(huán)境危害及經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。
【圖文】：

1#換熱器出來(lái)的混合液經(jīng)由脫水塔做常壓分離操作，其中廢水由 2#換熱器和沸水冷卻器冷卻后進(jìn)入廢水槽；脫水塔中的塔釜液經(jīng) 3#換熱器預(yù)熱后送入汽提塔，在熱氮?dú)夂推嵛锪系淖饔孟聦⑺诌M(jìn)行釋放。汽提塔中出來(lái)后的氮?dú)鈺?huì)重新返回脫水塔吸收熱量循環(huán)往復(fù)作用，汽提物料則進(jìn)入預(yù)分離塔。預(yù)分離塔作用后，塔頂輸出鄰位產(chǎn)品和部分間位產(chǎn)品，塔底出焦油和部分間位產(chǎn)品。塔頂?shù)泥徫划a(chǎn)品和部分間位產(chǎn)品會(huì)被送入同分異構(gòu)塔做二次分離，同分異構(gòu)體塔塔頂分出鄰位 TDA 產(chǎn)品進(jìn)入儲(chǔ)存罐。預(yù)分離塔塔底的焦油和部分間位產(chǎn)品則會(huì)被送入焦油脫除塔做除焦處理，TDA 產(chǎn)品分別從同分異構(gòu)體塔塔底和焦油脫除塔頂經(jīng)過(guò)換熱器冷卻后送至 TDA 中轉(zhuǎn)槽，再送入 TDA 槽，經(jīng)泵加壓后供 TDI 合成使用。（2）光氣合成系統(tǒng)經(jīng)由該系統(tǒng)生成光氣，其反應(yīng)過(guò)程是氯氣與過(guò)量的 CO 經(jīng)混合器混合后進(jìn)入列管式反應(yīng)器，，在活性炭的催化下生成光氣，再經(jīng)由保護(hù)反應(yīng)器確保氯氣反應(yīng)完全，合成過(guò)程中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由閉路循環(huán)系統(tǒng)冷卻后導(dǎo)出。光氣合成工藝如圖 2.2 所示。

圖 2. 3 尾氣回收系統(tǒng)2.2.2 TDI 中 CO 回收生產(chǎn)工藝流程在 TDI 生產(chǎn)中，光氣合成是 TDI 生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，光氣合成在聚氨酯的生產(chǎn)中同樣發(fā)揮了重要作用。然而，光氣的生產(chǎn)會(huì)帶來(lái)大量 CO 尾氣的直接排放，從而產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)和較嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，在 TDI 工業(yè)領(lǐng)域致力于 CO 的提純回收利用，將是具有急切現(xiàn)實(shí)意義和環(huán)保意義的重要任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)“節(jié)能減排，降本增效”的必然路徑。TDI中一氧化碳回收就是將光氣吸收后剩余的混合有光氣的CO尾氣再次利用光氣合成工序?qū)⑵渲械囊谎趸寂c氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成光氣進(jìn)而生產(chǎn) TDI 產(chǎn)品的循環(huán)往復(fù)的吸收、合成處理的過(guò)程。TDI 中 CO 的回收是在生產(chǎn) TDI 的工藝基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，主要區(qū)別在于：一氧化碳未回收時(shí)，其含有 CO 的尾氣經(jīng)過(guò)處理是直接排放的，但尾氣的吸收處理工序并不能將一氧化碳全部去除，因此不僅浪費(fèi)成本，還影響環(huán)境，不利于環(huán)保；而將 CO 進(jìn)行回收，使其經(jīng)過(guò)尾氣的吸收處理后再次將一氧化碳與氯氣進(jìn)行合成反應(yīng)，不會(huì)直接被排放。其工藝流程如圖 2.4 所示。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273;TQ246

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本文編號(hào)：2583811