PSA裝置控制系統(tǒng)改造

金銳光

（中國石化上海石油化工股份有限公司，上海200540）

變壓吸附（PSA）技術(shù)是用于分離氣體混合物的新興分離技術(shù)，將原料氣在較高的壓力下通過吸附劑床層，使原料氣中雜質(zhì)組分被選擇性吸附。西南化工研究設(shè)計院對UOP技術(shù)進(jìn)行分析后，采用新的工藝，在原裝置上增加閥門的控制設(shè)備，利用高級語言編程實現(xiàn)床層的切換，保證系統(tǒng)故障影響最小化，產(chǎn)品流量損失最少化，保證了生產(chǎn)正常運行。

1 工藝過程簡介

PSA裝置用于H2提純，其原料是制氫單元來的變換氣，主要成分是H2，其余是CO，CO2，CH4和微量水分，吸附劑是活性碳和分子篩，原料氣在2.5MPa，40℃下通過水分離器除去原料氣中可能夾帶的機(jī)械水，然后進(jìn)入由10個吸附床及一系列程控閥組成的變壓吸附系統(tǒng)，其中每個吸附床有8臺程控閥，PSA系統(tǒng)采用10塔操作，3塔同時進(jìn)料4次均壓，常壓解吸工藝流程。原料氣由入口端自下而上通過3個正處于吸附步驟的吸附器，器內(nèi)裝填的吸附劑吸附原料氣中的強(qiáng)吸附組分，弱吸附的氫組分作為產(chǎn)品氣從出口端流出。其余7塔分別進(jìn)行其他步驟的操作，10個塔交替循環(huán)工作，時間上相互交錯，以此達(dá)到原料氣不斷的輸入，產(chǎn)品氣不斷輸出的目的。廢氣進(jìn)入混合罐和緩沖罐，保證連續(xù)恒壓供爐子作燃料。整個變壓吸附過程的16個步驟由PLC控制完成。

2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點

該裝置采用Quantum PLC，通信組件采用冗余配置，為保證系統(tǒng)供電可靠，220V交流電源由市電、UPS同時供給，經(jīng)雙電源自動切換系統(tǒng)到系統(tǒng)電源，共3個機(jī)柜，采用2臺DELL工作站為操作站和工程師站，外加1臺BM85網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)與DCS通信，整個系統(tǒng)各節(jié)點由ModbusPlus連接。……