PTA装置用空压机组的控制系统设计

摘要

PTA（Purified Terephthalic Acid）是精对苯二甲酸的简称，常温下外观为白色晶体或粉末，无毒，无味，是化纤行业的主要原料。目前我国已经成为世界最大的PTA进口国和最大的消费国。随着石油化工业的发展，PTA生产得到迅速发展，以PTA为原料的高科技产品层出不穷，其应用领域也在不断扩大着，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关。而PTA装置一直是进口的，装置中空压机组也一直是进口的。中国石化迫切需要对工艺包国产化，机组国产化，对其调整和研究将填补国内此项空白。
　　本课题来源于沈鼓集团与江苏海伦石化签订的120万吨/年PTA装置中的空压机工程项目，研究的目的在于在利用PTA空压机组国产化机会，完成PTA空压机组控制系统设计。
　　(1)介绍了PTA空压机组研制的意义、国内外发展的现状和流程，对压缩机组组成结构、运行特性以及控制要求进行了详细分析。在掌握了压缩机组自身性能的基础上，结合PTA装置的工艺需要，提出控制系统的功能要求。
　　(2)详细研究了机组智能调节系统、ESD联锁保护系统、MMS机械监测系统和智能故障诊断系统的硬件、软件及网络构成。
　　(3)对PTA用空压机组的控制功能进行设计，从启动过程、并网过程、蒸汽切换、尾气切换、正常停车、紧急事件处理、安全保护等方面进行研究，完成了控制系统的功能开发与设计。
　　(4)完成了PTA用空压机组控制系统的开发，结合运行工况情况，通过实际运行，验证了所设计控制系统的有效性，并对出现的问题进行了分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 PTA装置研制的意义

1．2 市场前景与需求分析

1．3 国内外发展现状

1．3．1 国内外PTA产能及消费

1．3．2 国内外PTA工艺发展现状

1．3．3 国内外空压机组发展现状

1．4 本文主要研究内容

第2章 PTA装置工艺与空压机工作原理

2．1 PTA装置工艺及对空压机组的要求

2．1．1 PTA装置工艺概述

2．1．2 PTA装置对空压机组的要求

2．2 PTA空压机基本工作原理

2．3 PTA空压机的性能曲线和性能调节

2．4 PTA空压机安全保护控制

2．5 本章小结

第3章 控制系统的架构

3．1 PTA空压机组控制系统的总体构成

3．2 空压机组智能调节系统

3．2．1 硬件构架

3．2．2 系统软件构成

3．2．3 安装要求

3．3 ESD联锁保护系统

3．3．1 硬件构造

3．3．2 系统软件构成

3．4 MMS机械监测系统

3．5 系统的网络构成

3．6 本章小结

第4章 PTA空压机组的控制功能设计

4．1 监控测点的设计

4．2 流程控制方案

4．3 防喘振控制

4．4 转速控制

4．4．1 转速控制的方法

4．4．2 转速控制的实现

4．5 辅助系统的安全保护

4．6 本章小结

第5章 控制系统的实现

5．1 系统的控制功能实现

5．1．1 转换判断逻辑

5．1．2 辅助设备控制程序

5．1．3 性能控制

5．1．4 事件记录

5．2 控制系统的应用情况

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

攻读学位期间参加的课题及获奖情况

致谢