催化劑自動(dòng)化生產(chǎn)

1、催化劑自動(dòng)化 生產(chǎn)主講：南京化學(xué)工業(yè)有限公司南化集團(tuán)研究院一、催化劑生產(chǎn)自動(dòng)化的目的和目標(biāo)二、催化劑生產(chǎn)自動(dòng)化的特點(diǎn) 三、催化劑生產(chǎn)目前的現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)四、催化劑生產(chǎn)自動(dòng)化存在的問題一、自動(dòng)化控制的目的一般有以下幾個(gè)：1. 節(jié)省人員、節(jié)約原材料和能量；2. 確保質(zhì)量的提高與穩(wěn)定；3. 通過減少原材料、最終產(chǎn)品和中間產(chǎn)品的儲(chǔ)存來降低庫存費(fèi)用；4. 提高設(shè)備效率和生產(chǎn)性能，減少裝置的維修費(fèi)，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命；5. 確保安全、防止環(huán)境污染、改善工作環(huán)境；6. 收集技術(shù)上改進(jìn)完善，以及在將來技術(shù)提高方面的資料等。 1、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量減少工藝參數(shù)的波動(dòng)減少計(jì)量波動(dòng)減少人為觀察波動(dòng)2、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度減少體力勞

2、動(dòng)減少勞動(dòng)的意外風(fēng)險(xiǎn)3、提供產(chǎn)品過程數(shù)據(jù) 提供產(chǎn)品的中間參數(shù)提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)的可回溯性二、催化劑生產(chǎn)自動(dòng)化的特點(diǎn)1、非連續(xù)性的批生產(chǎn)過程催化劑生產(chǎn)具有批處理的加料、中和、出料等典型操作階段，與連續(xù)性的生產(chǎn)不同，它是生產(chǎn)過程隨時(shí)間而變，而不是生產(chǎn)過程隨空間而變。因而生產(chǎn)過程不可能用一個(gè)數(shù)學(xué)過程來描述，例常用的PID算式等。批處理是一組操作條件為時(shí)間函數(shù)或邏輯運(yùn)算結(jié)果的不連續(xù)控制，PID、順序控制只是其中的組成部分。對(duì)于資源共享的分級(jí)系統(tǒng)和多任務(wù)協(xié)調(diào)更是復(fù)雜。一般批量控制系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能 1、批量生產(chǎn)過程的設(shè)備一般具有生產(chǎn)不同稗號(hào)的同一產(chǎn)品，或多種產(chǎn)品。經(jīng)常會(huì)改變生產(chǎn)工藝條件或指標(biāo)，這要求控制系統(tǒng)有

3、一定的柔性，能適應(yīng)工藝的變化。其控制策略能隨之變化 2、批量生產(chǎn)過程是多變量并行發(fā)展，要求控制系統(tǒng)能控制多種物料分配和協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程 3、批量生產(chǎn)過程是一個(gè)隨時(shí)間變化的一個(gè)過程，操作人員必須了解生產(chǎn)進(jìn)行到哪個(gè)階段及當(dāng)前階段狀態(tài)，以便實(shí)施必要的人工干預(yù)。要求有簡(jiǎn)單、用效的人工界面。2、全流程生產(chǎn)與局部過程封閉在催化劑生產(chǎn)線上有大量帶控制系統(tǒng)的單個(gè)設(shè)備，需與整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)相融合。為此必須事先與設(shè)備制造商進(jìn)行溝通，達(dá)成一至。三、被控、被測(cè)介質(zhì)的多樣性整個(gè)生產(chǎn)過程中包含各種不同的物料，必須根據(jù)不同物料物性來選擇不同的測(cè)量?jī)x表和控制閥門，但以缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。三、催化劑生產(chǎn)目前的現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。實(shí)

4、現(xiàn)子DCS操作控制覆蓋全流程。 DCS控制系統(tǒng)巳包括整個(gè)生產(chǎn)車間及環(huán)保裝置。并附視頻監(jiān)視系統(tǒng)。中試裝置簡(jiǎn)介流程化銅桶化堿桶硝酸鋁溶解桶化鋅桶燒堿配制桶P1201P1202銅液儲(chǔ)桶鋅液儲(chǔ)桶P1101P1302P1301混合液配制桶中和桶鋁中和桶P1401離心機(jī)三元打漿桶P1403板框過濾機(jī)膠體磨均質(zhì)泵回轉(zhuǎn)煅燒爐高速打片機(jī)噴霧干燥溶化單元中和單元洗滌過濾單元熱處理、壓片去環(huán)保裝置去環(huán)保裝置中試裝置簡(jiǎn)介環(huán)保裝置化金屬尾氣冷卻器分離罐硝氣壓縮機(jī)空壓機(jī)一級(jí)吸收塔二級(jí)吸收塔去離子水冷卻器冷卻器冷卻器冷卻器冷卻器氣體噴射泵達(dá)標(biāo)尾氣2 溶化過程全自動(dòng)包括溫度、流量、液位等控制系統(tǒng)，也包括程序過程及對(duì)話界面。1

5、、溶化單元3 配料過程全自動(dòng) 目前巳完成配料過程的自動(dòng)流程?？梢詫?shí)現(xiàn)從進(jìn)料到出料的DCS操作控制。存在的問題是配料過程是否達(dá)到最有效的狀態(tài)，是否存在更為簡(jiǎn)單、更為有效的智能的配料方式。4 中和過程比例控制目前巳實(shí)現(xiàn)了按比例配料，即定量堿和定量銅鋅混合液，按比例配料。這可以滿足反加的生產(chǎn)過程。但對(duì)于并流過程由于堿濃度及動(dòng)態(tài)瞬間因素，還是需要PH值來作終點(diǎn)確定。從目前PH運(yùn)行看，PH計(jì)是可以穩(wěn)定工作，但準(zhǔn)確性及響應(yīng)時(shí)間和安裝位置尚需要確認(rèn)。 5、離心洗滌 離心洗滌目前巳實(shí)現(xiàn)是DCS遙控，通過DCS手動(dòng)控制洗滌過程。與設(shè)計(jì)自動(dòng)完成有一些問題要解決。1、設(shè)備的最小安全物料。2、工藝穩(wěn)定生產(chǎn)。3、7 轉(zhuǎn)

6、爐鍛燒遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)爐的控制是由設(shè)備廠集成而來，通過不斷與設(shè)備廠的協(xié)調(diào)，目前測(cè)量、控制巳基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。存在問題是如何使工藝指標(biāo)達(dá)標(biāo)。這一方面是設(shè)備的調(diào)整，同時(shí)也是關(guān)健測(cè)量、控制參數(shù)調(diào)整。6、噴霧干燥噴霧干燥與煅燒打片一樣屬于設(shè)備廠配置的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)通過協(xié)調(diào)沒有明顯問題，但工藝控制指標(biāo)及設(shè)備狀態(tài)尚需要確認(rèn)。 公用工程這部分基本實(shí)現(xiàn)了連續(xù)控制，這部分控制與前面不一樣，屬于連續(xù)PID控制。但控制指標(biāo)存在優(yōu)化的可能，這需要與車間協(xié)商，個(gè)別設(shè)備也需要調(diào)整。 尾氣環(huán)保尾氣環(huán)保裝置與公用工程屬連續(xù)PID控制，并在線測(cè)量硝配濃度，從運(yùn)行情況看沒有太明顯問題，待硝氣壓縮機(jī)正常后，可以連續(xù)自調(diào)。四、催化劑生產(chǎn)自動(dòng)化存在的問題個(gè)別測(cè)量信號(hào)不穩(wěn)定工藝設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行，自動(dòng)控制的覆蓋面不夠工藝規(guī)律有待總結(jié)，操作習(xí)慣有待改善自動(dòng)控制是一個(gè)涉及多個(gè)專業(yè)的工作，不僅是測(cè)量與控制，也需要與工藝設(shè)備及操作習(xí)慣等因素相關(guān)個(gè)別測(cè)量信號(hào)不穩(wěn)定主要是工藝介質(zhì)與預(yù)期有偏差、也缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，例中和液位。措施1、加強(qiáng)清洗。2、更換合適的選型工藝設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行我們希望能設(shè)備穩(wěn)定，并大量將控制系統(tǒng)投入運(yùn)行。這一方面可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，另一方面幫助發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。當(dāng)然設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行也要測(cè)量控制提供支持。