化工项目自控设计说明(310)

自控设计说明项目号文表号设计阶段0版第1页共8页50万吨/年煤焦油轻质化、100万吨/年甲醇及其配套项目一期工程煤焦油加氢装置编制：校核：审核：二〇一三年三月自控设计说明项目号文表号0版第2页共8页目录1.设计依据.................................................................32.遵循的标准规范...........................................................33.设计范围.................................................................34.自动控制水平.............................................................45.主要控制方案简介.........................................................46.安全措施.................................................................57.仪表选型原则.............................................................68.中心控制室...............................................................79.施工安装要求.............................................................810.能源消耗................................................................9自控设计说明项目号文表号0版第3页共8页1.设计依据1.1本规定是依据签订的《50万吨/年煤焦油轻质化、100万吨/年甲醇及其配套项目一期工程》基础工程设计及详细工程设计合同。1.2本文件规定是为50万吨/年煤焦油轻质化、100万吨/甲醇及其配套项目一期工程50万吨/年煤焦油加氢装置的自控专业的工程设计而编制的。1.3木垒县50万吨/年煤焦油轻质化、100万吨/甲醇及其配套项目一期工程》自控专业统一规定。1.4主体专业及其它相关专业的委托资料。2.遵循的标准规范2.1HG/T20505-2000《过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号》。2.2HG/T20507-2000《自动化仪表选型设计规定》。2.3HG/T20508-2000《控制室设计规定》。2.4HG/T20509-2000《仪表供电设计规定》。2.5HG/T20511-2000《信号报警、安全联锁系统设计规定》。2.6HG/T20512-2000《仪表配管配线设计规定》。2.7HG/T20513-2000《仪表系统接地设计规定》。2.8HG/T20514-2000《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》。2.9HG/T20592～20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》。2.10HG/T20510-2000《仪表供气设计规定》。2.11GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。2.12SH/T3104-2000《石油化工仪表安装设计规范》。2.13SH/T3105-2000《炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代号》。2.14GB50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》。2.15SH/T3018-2003《石油化工安全仪表系统设计规范》。2.16HG/T20573-2012《分散型控制系统工程设计规定》。2.17GB50131-2007《自动化仪表工程施工质量验收规范》。3.设计范围自控设计说明项目号文表号0版第4页共8页本设计文件为50万吨/年煤焦油轻质化、100万吨/甲醇及其配套项目一期工程煤焦油加氢装置的基础工程设计。4.自动控制水平本装置采用先进的DCS集散控制系统，实现生产的集中控制和管理，以保证生产过程安全平稳运行，提高产品质量和操作管理水平，获得更好的经济效益。DCS控制单元的CPU按1:1冗余配置，电源卡或设备按1:1冗余配置，各级通讯网络、部件及总线1:1冗余配置，控制回路的多通道I/O卡冗余配置，冗余设备能在线自我诊断、出错报警和无差错切换，系统的各种插卡能在线插拔更换。系统具备先进性、高可靠性及安全性。5.主要控制方案简介5.1常压塔(C-31101)主要控制方案：塔顶温度由回流流量和塔顶温度组成串级控制回路控制；塔底液位通过和塔底泵出口流量组成串级控制回路控制。5.2减压塔(C-31102)主要控制方案：塔顶压力是通过抽真空系统实现的；塔顶温度由一中回流流量和塔顶温度组成串级控制回路控制；塔进料温度的控制是通过减压开工加热炉燃料气入口流量组成串级控制回路实现的；一中段循环油抽出集油箱液位由液位和减压塔一中油泵回流流量量组成的串级控制回路控制；二中段循环油抽出集油箱液位由液位和减压塔二中油泵回流流量量组成的串级控制回路控制；塔底液位通过单回路液位控制调整塔底重油采出量来控制。5.3加氢精制进料缓冲罐(D-31201)、加氢裂化进料缓冲罐(D-31202)主要控制方案：罐的压力是用一套稳压的分程控制系统；液位是用液位三取二低低联锁各至的原料泵。5.4加氢精制反应器(R-31201A)进料温度控制，由加氢精制反应器的原料油与加氢精制加热炉主管线流量调节来控制实现；反应器各段床层温度均通过单回路温度控制调整冷氢注入量来控制。5.5加氢裂化反应器(R-31202A)进料温度控制，由加氢裂化反应器的原料油与加氢裂化加热炉主管线流量调节来控制实现；反应器各段床层温度均通过单回路温度控制调整冷氢注入量来控制。5.6精制热高分罐(D-31203)、裂化热高分罐(D-31207)、精制冷高分罐(D-31205)和裂化冷高分罐(D-31208)的液位均由各自罐底出料设置的单回路液位控制调节阀(双阀备用)控自控设计说明项目号文表号0版第5页共8页制，并设有低低液位报警联锁关阀。5.7精制循环氢压缩机(K-31202)入口缓冲罐压力控制采用压力与新氢压缩机出口进精制系统补充氢流量串级控制回路方式。5.8裂化循环氢压缩机(K-31203A/B)入口缓冲罐压力控制采用压力与新氢压缩机出口进裂化系统补充氢单回路控制方式。5.9硫化氢汽提塔(C-31201)主要控制方案：塔顶温度由回流流量和塔顶温度组成串级控制回路控制；塔底液位是由单回路控制。5.10产品分馏塔(C-31202)主要控制方案：塔顶压力是用塔顶回流罐的一套稳压的分程控制系统；塔顶温度由回流流量和塔顶温度组成串级控制回路控制。5.11柴油汽提塔(C-31203)主要控制方案：塔底液位是与塔的进料组成单回路控制。5.12吸收脱吸塔(C-31204)主要控制方案：塔顶压力是用塔顶出口调节组成的单回路控制；塔底液位通过和塔底泵出口流量组成串级控制回路控制。5.13石脑油稳定塔(C-31205)主要控制方案：塔顶温度由回流流量和塔顶温度组成串级控制回路控制；塔顶压力是用塔顶出口调节组成的回路控制；塔底液位是由单回路控制。6.安全措施6.1安全仪表系统(SIS)为了确保人员和设备的安全，本装置设置了一套紧急停车系统，独立于DCS集散控制系统，完成对过程和设备的安全保护，最大限度的保护人员和设备的安全。系统设计为故障安全型。6.2联锁原理图详见装置联锁系统逻辑图(12003-310-IA/DW04)。6.3新氢压缩机(K-31201A/B/C)、循环氢压缩机(K-31202A/B)、离心过滤机(S-31101A/B、C)由厂家成套供货，现场PLC控制、联锁。三个成套装置中参与装置联锁的控制信号进入SIS系统中进行联锁。6.4辅助操作台设置人工操作按钮开关。6.5联锁等重要参数通过数据总线通讯至操作室DCS操作站上，操作人员可随时对重要参数进行监控。6.6系统显示联锁切断阀的阀位状态。6.7所有泵、空冷器的电机在系统上可监视其运行状态。自控设计说明项目号文表号0版第6页共8页6.8装置区域均为爆炸危险场所。安装在危险区域的仪表选用的防爆等级不低ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。6.9所有现场仪表应符合当地地区的环境条件。危险区域仪表防护等级不低于IP65。6.10在可能发生可燃、有毒气体泄露或积聚的场所设置可燃、有毒气体检测器(带现场声光报警)，仪表信号远传至DCS进行报警,并联锁启动事故风机。7.仪表选型原则仪表选型根据工艺装置的规模、流程特点、操作要求及自动控制总体水平来确定。仪表选型要安全可靠、技术先进、经济合理。全厂的仪表选型、规格力求统一，尽量使用单一品牌，常规仪表的选型应首选标准产品。仪表的准入：仪表必须是经国家授权部门认可的、取得制造许可证的合格产品。严禁选用未经工业鉴定的试制仪表。用于爆炸气氛场所的仪表必须符合相应的防爆标准，并取得国家有关防爆检验机构的相应防爆等级的防爆合格证。高压仪表、阀门选用进口产品。进口计量器具需按规定取得国家技术监督局的《中华人民共和国计量器具型式批准证书》。7.1温度仪表7.1.1就地温度显示仪表就地温度显示选用抽芯式、万向型双金属温度计。7.1.2远传温度测量仪表远传温度测量仪表选用一体化温度变送器，测温元件选用铠装热电偶，分度号IEC标准E型、K型。本安型输出4～20mADC信号通过安全栅接入DCS卡件。7.2压力仪表7.2.1就地压力显示仪表一般均选用普通不锈钢弹簧管压力表；泵出口选用普通全不锈钢耐震压力表；微压测量选用不锈钢膜盒压力表；含有固体颗粒的煤焦油原料压力测量选用不锈钢隔膜式压力表。自控设计说明项目号文表号0版第7页共8页7.2.2远传压力测量仪表一般选用智能压力变送器；含有固体颗粒的煤焦油原料压力测量选用隔膜密封式压力变送器。7.2.3远传差压测量仪表选用智能差压变送器。7.3流量仪表7.3.1一般流量测量一次元件选用节流装置。7.3.2小流量就地指示流量选用金属管转子流量计。7.3.3进出装置物料流量测量一般选用质量流量计或椭圆齿轮式流量计。7.3.4含固体颗粒的煤焦油原料等物料流量测量选用靶式流量计。7.3.5公用工程系统的循环水测量选用旋涡流量计。7.3.6其它流量仪表根据实际情况及工艺要求选型。7.4液位仪表7.4.1就地液位、界位测量一般选用磁性液(界)位计。7.4.2远传液位测量，选用浮筒液位变送器、差压变送器--液位、雷达液(料)位计。7.5可燃气体检测仪表全装置设置的可燃气体、氢气气体和H2S气体检测仪表，为变送器式，附带现场声光报警功能。7.6执行机构7.6.1一般工况下选用多弹簧气动薄膜执行机构。7.6.2高压差的选用多级降压角阀。7.6.3高粘度、有固体杂质的介质选用V型球阀7.6.4联锁用快速切断阀选用气动O型切断球阀，配进口低功耗电磁阀和回讯器。7.6.5联锁用电动阀选用气缸式电动阀，配进口电动执行机构和回讯器，并输出有综合报警信号。7.6.6执行机构配智能阀门定位器。8.中心控制室本项目设一个中心控制室，由中控操作室、机柜室、工程师站、仪表维修间、UPS室等自控设计说明项目号文表号0版第8页共8页组成，控制系统为一套DCS系统、联锁系统为一套SIS系统，详见中控操作室、机柜室设备布置图(12003-710-IA/DW01)。9.施工安装要求9.1高压部分温度、液位仪表及调节阀，除仪表本体外的所有安装材料均由配管专业负责开料。9.2电线电缆在槽盒内敷设时，要摆放整齐，根据信号分类分别敷设在槽盒的不同分隔区内，电缆在垂直槽盒内敷设时应加以固定，以免电缆因重力而拉坏。电缆通过保护管进出槽盒时，应加锁紧螺母和护线帽，以免损伤电缆。9.3压缩机、离心过滤机与DCS系统进行通讯的通讯电缆由DCS系统成套供货。通讯电缆长度可参考各控制柜其它控制电缆的长度。9.4压缩机、离心过滤机由厂家成套供货；