天然气制甲醇转化工段水碳比研究

摘要：天然气制甲醇的生产过程包括原料气转化工段、转化气压缩、甲醇合成、甲醇精馏、罐区、消防和公用工程等工段。在甲醇生产过程中最主要的就是原料气转化工段、转化气压缩、甲醇合成、甲醇精馏这几个工段。该文主要介绍转化工段水碳比的控制和联锁。

关键词：天然气　甲醇　转化炉

中图分类号：TQ02　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2010)012-075-02

1　转化工段二段转化炉的水碳比控制

转化工段主要完成将天然气转化为合成气，在一定的温度和压力下，将天然气、氧气与水蒸气反应，生成合成气。在本工段中，最重要的两个控制方案就是水碳比控制和联锁控制。

1.1　二段转化炉的蒸汽流量的测量

1.1.1　蒸汽流量的测量

为了保证水碳比的正确测量，该项目在设计时测量蒸汽采用3取2的控制方式。在三个变送器BFT108A、BFT108B和BFT108C均正常时，取这三个变送器输出的平均值作为蒸汽流量的测量值参与运算；当其中一台变送器的测量值与另外两台变送器的测量值相比相差较多时，系统就认为相差较多的这台变送器有故障，取另两个测量值接近的变送器输出的平均值作为蒸汽流量的测量值参与运算，同时报警提示故障变送器的位号，以方便仪表和工艺人员检查现场情况和更换仪表。

1.2　二段转化炉的天然气流量的测量

1.2.1　天然气流量的测量

为了保证水碳比的正确测量，该项目在设计时测量天然气也采用3取2的控制方式。具体情况与蒸汽流量的测量类似。

1.2.2　天然气流量三选二控制算法

1.3　水碳比计算

1.3.1　水碳比计算依据的流程图

1.3.2　水碳比算法

progmm

A=I.01　天然气中含碳指数

SHUI=BFIC108.PV*1000／18　水蒸汽T／H

TRQI=BFIC110.PV*A／22.4　天然气NM3／HTRQ1

STBZ=SHUI／TRQ1　水碳比例

CPV=STBZ　end

2　二段转化炉的联锁控制

2.1　水碳比联锁控制

二段转化炉生产过程中使用高纯氧气和天然气，在高纯氧气和天然气共存的环境中，安全联锁非常重要。在本项目中，在水碳比失去控制的情况下，联锁控制起作用。联锁控制图如下。

3　结束语

天然气制甲醇的生产过水碳比的计算和联锁中蒸汽和天然气的测量方法较多，本项目采用的是差压式测量方式，截流件采用的是V锥，变送器采用的是EJA变送器。在本项目中水碳比联锁控制效果好，在指导生产中起到了很好的效果。

参考文献：

[1]赵建军，甲醇生产工艺[M]，化学工业出版社

[2]孙淮清，流量测量节流装置设计手册[M]，化学工业出版社

[3]工业自动化仪表与系统手册编委会，工业自动化仪表与系统手册[M]，中国电力出版社

[4]陆德民，石油化工自动控制设计手册[MI，化学工业出版社

[5]横河CS3000控制系统手册[M]，化学工业出版社，年第12期(下)——

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