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【摘 要】简单的介绍焦炉气制甲醇的工艺，描述ABB控制系统的构成及主要功能，分析了净化工段的主要控制对象及控制要求，提出监控的实现方案。
【关键词】ABB 控制系统 焦炉煤气制甲醇
一、工艺简述
焦炉气制甲醇，是將焦化的尾气经过回收利用，通过过滤及粗脱硫—气柜—焦炉气精脱硫一纯氧转化—压缩一甲醇合成—甲醇精馏—甲醇库。实现节能减排的循环经济。
二、控制系统配置
甲醇装置DCS项目选用ABB Industrial IT控制系统。该系统应是面向工厂自动化的新一代开放式DCS系统，全面支持现场总线技术，系统采用全局数据库技术，实现全局一体化编程。系统通信为标准以太网，系统结构具有较强伸缩能力，系统编程采用国际化标准。现场控制站采用符合技术要求的远程I/O ABB S800 并通过 Profibus网关与控制站进行数据通信。
（一）系统的网络构成
本控制系统中，为了提高整体控制系统的可靠性，采用了冗余控制器系统，针对甲醇工艺设备的分布特点，系统网络分为现场层和控制管理层和生产管理层。
现场层：ABBS800远程I/O采用ProfiBus DP通信标准与AC800F控制器进行通信；
控制管理层：采用标准TCP/IP协议以太网实现系统控制器及操作员站之间的通信；控制站与操作站的通讯需冗余设置；
?生产管理层：采用OPC数据交换标准与第三方系统接口；
（二）系统硬件
控制器采用了AC800F，由以下部件组成：1.基本单元PM802F；2.电源SD802F；3.Ethernet网卡EI813F；4.现场总线接口卡FI830F；5.现场总线接口适配器CI830；6.现场I/O卡件。
（三）系统软件
主要由系统组态和系统监控软件组成
系统工程组态与调试维护工具软件ControlBuilderF（简称CBF）
ControlBuilderF是IndustriaIIT系统的工程工具，集组态（包括硬件配置、控制策略、HIS即人机接口等组态）、工程调试和诊断功能于一体，采用统一的系统全局数据库和强大的交叉参考工具，不仅能方便地完成自动化组态，而且是一个高性能的过程调试工具。
监控软件DigiVis（简称VIS）
DigiVis的功能包括图形显示、数据监视、系统状态显示、趋势归档、记录、过程及系统报警、报表、操作指导、下达控制指令、系统诊断等，可以提供一种良好的人机交互式界面。
该系统配备了多个工程师站和多台操作员站：工程师站使用工控PC机作为工程师站（也可使用便携机作为调试设备）；系统操作员站运行在工业PC机上，全中文DigiVis软件包基于MS WindowsNT平台，其图形操作接口增强了系统的使用与操作，此外，还可以提高PC机的外部设备指标如显示器、打印机、鼠标及键盘等使系统操作更方便，该控制系统在一台PC机上完成操作与监控，系统可扩展至100个操作员站和100个过程控制站。
三、工艺控制概述
焦炉气制甲醇的核心工段为净化车间，现就净化工段做具体的阐述：
（一）过滤及粗脱硫工序：来自焦化装置的焦炉气进入由4台脱萘罐组成的两套可串可并或单独使用的脱萘系统，焦炉气首先进入两套脱萘系统中的二台脱萘罐除去焦炉气中所含的焦油和萘等物质。
（二）经脱油脱萘后的焦炉气去气柜工序：
（三）焦炉气精脱硫工序：经升压并冷却后的焦炉气需经预处理后方能进入精脱硫工序。焦炉气首先进入由2台脱油罐组成的两台可串可并或单独使用的脱油系统中的一台，将焦炉气中因升压而夹带的油脱除掉；更换出来的脱油剂直接送燃煤锅炉作燃料。
经预处理工序处理并加压、升温后的焦炉气首先进入由两台可并联或单独使用的预加氢罐，主要将焦炉气中的不饱和烃加氢饱和，并加氢脱除焦炉气中的氧，也有少量有机脱硫加氢转化成为无机硫（H2S）。
从预加氢罐出来的预加氢后焦炉气立即进入一级加氢罐，对焦炉气中的有机脱硫（硫醇、噻吩、硫醚、二硫化碳等）进行进一步的转化。
经两级加氢转化及一级脱硫后的焦炉气中残存的有机硫及无机硫已经很低了，为保证焦炉气中工艺对总硫的要求，我们在上述工艺流程后增加了一台二级加氢转化罐及两台二级脱硫罐。
（四）纯氧转化工序：来自空分（1000#）的氧气与过热蒸汽按一定比例混合，进入综合加热炉蒸氧加热段（F0401-7）加热至300～350℃，进入纯氧转化炉（F0402）中心管式烧嘴。焦炉气、氧气、蒸汽在纯氧转化炉中进行转化反应，得到CH4含量小于0.5%（干基）的转化气。
由纯氧转化炉出来的980℃左右的高温转化气，进入转化气废锅（E0401），通过回收转化气高温余热产生3.9MPa的中压蒸汽后，温度降至350℃左右，再通过中压锅炉给水加热器（E0402）、加压塔再沸器、预塔再沸器、脱盐水加热器（E0403）进一步回收转化气低位热能，温度降至约70℃的转化气再经水冷器（E0404）将转化气降至约40℃左右，最后通过气水分离器（V0405）分离掉转化气中的游离水。
为了保证去加压塔再沸器的转化气温度，在中压锅炉给水加热器进出口旁路设置手动阀来调节转化气出中压锅炉给水加热器温度。
四、结论
神华乌海煤焦化公司30万吨/年甲醇装置开车3年多以来，ABB控制系统性能稳定，技术可靠，已经在数据统计分析等方面体现出明显的优势，已经成为当今自动化应用领域的发展方向。当然ABB控制方式和策略有很多种，需要广大的用户不断总结和探索，本文所阐述的不当之处还请同行专业人士批评指正。
参考文献：
[1]俞金寿.过程自动化及仪表.北京：化学工业出版社，2003
[2]乐嘉谦.仪表工手册.北京：化学工业出版社，2003
[3]谢克昌，房鼎业 甲醇工艺学.北京：化学工业出版社 2010
[4]张宝芬等.自动检测技术及仪表控制系统.北京：化学工业出版社，2000
【关键词】ABB 控制系统 焦炉煤气制甲醇
一、工艺简述
焦炉气制甲醇，是將焦化的尾气经过回收利用，通过过滤及粗脱硫—气柜—焦炉气精脱硫一纯氧转化—压缩一甲醇合成—甲醇精馏—甲醇库。实现节能减排的循环经济。
二、控制系统配置
甲醇装置DCS项目选用ABB Industrial IT控制系统。该系统应是面向工厂自动化的新一代开放式DCS系统，全面支持现场总线技术，系统采用全局数据库技术，实现全局一体化编程。系统通信为标准以太网，系统结构具有较强伸缩能力，系统编程采用国际化标准。现场控制站采用符合技术要求的远程I/O ABB S800 并通过 Profibus网关与控制站进行数据通信。
（一）系统的网络构成
本控制系统中，为了提高整体控制系统的可靠性，采用了冗余控制器系统，针对甲醇工艺设备的分布特点，系统网络分为现场层和控制管理层和生产管理层。
现场层：ABBS800远程I/O采用ProfiBus DP通信标准与AC800F控制器进行通信；
控制管理层：采用标准TCP/IP协议以太网实现系统控制器及操作员站之间的通信；控制站与操作站的通讯需冗余设置；
?生产管理层：采用OPC数据交换标准与第三方系统接口；
（二）系统硬件
控制器采用了AC800F，由以下部件组成：1.基本单元PM802F；2.电源SD802F；3.Ethernet网卡EI813F；4.现场总线接口卡FI830F；5.现场总线接口适配器CI830；6.现场I/O卡件。
（三）系统软件
主要由系统组态和系统监控软件组成
系统工程组态与调试维护工具软件ControlBuilderF（简称CBF）
ControlBuilderF是IndustriaIIT系统的工程工具，集组态（包括硬件配置、控制策略、HIS即人机接口等组态）、工程调试和诊断功能于一体，采用统一的系统全局数据库和强大的交叉参考工具，不仅能方便地完成自动化组态，而且是一个高性能的过程调试工具。
监控软件DigiVis（简称VIS）
DigiVis的功能包括图形显示、数据监视、系统状态显示、趋势归档、记录、过程及系统报警、报表、操作指导、下达控制指令、系统诊断等，可以提供一种良好的人机交互式界面。
该系统配备了多个工程师站和多台操作员站：工程师站使用工控PC机作为工程师站（也可使用便携机作为调试设备）；系统操作员站运行在工业PC机上，全中文DigiVis软件包基于MS WindowsNT平台，其图形操作接口增强了系统的使用与操作，此外，还可以提高PC机的外部设备指标如显示器、打印机、鼠标及键盘等使系统操作更方便，该控制系统在一台PC机上完成操作与监控，系统可扩展至100个操作员站和100个过程控制站。
三、工艺控制概述
焦炉气制甲醇的核心工段为净化车间，现就净化工段做具体的阐述：
（一）过滤及粗脱硫工序：来自焦化装置的焦炉气进入由4台脱萘罐组成的两套可串可并或单独使用的脱萘系统，焦炉气首先进入两套脱萘系统中的二台脱萘罐除去焦炉气中所含的焦油和萘等物质。
（二）经脱油脱萘后的焦炉气去气柜工序：
（三）焦炉气精脱硫工序：经升压并冷却后的焦炉气需经预处理后方能进入精脱硫工序。焦炉气首先进入由2台脱油罐组成的两台可串可并或单独使用的脱油系统中的一台，将焦炉气中因升压而夹带的油脱除掉；更换出来的脱油剂直接送燃煤锅炉作燃料。
经预处理工序处理并加压、升温后的焦炉气首先进入由两台可并联或单独使用的预加氢罐，主要将焦炉气中的不饱和烃加氢饱和，并加氢脱除焦炉气中的氧，也有少量有机脱硫加氢转化成为无机硫（H2S）。
从预加氢罐出来的预加氢后焦炉气立即进入一级加氢罐，对焦炉气中的有机脱硫（硫醇、噻吩、硫醚、二硫化碳等）进行进一步的转化。
经两级加氢转化及一级脱硫后的焦炉气中残存的有机硫及无机硫已经很低了，为保证焦炉气中工艺对总硫的要求，我们在上述工艺流程后增加了一台二级加氢转化罐及两台二级脱硫罐。
（四）纯氧转化工序：来自空分（1000#）的氧气与过热蒸汽按一定比例混合，进入综合加热炉蒸氧加热段（F0401-7）加热至300～350℃，进入纯氧转化炉（F0402）中心管式烧嘴。焦炉气、氧气、蒸汽在纯氧转化炉中进行转化反应，得到CH4含量小于0.5%（干基）的转化气。
由纯氧转化炉出来的980℃左右的高温转化气，进入转化气废锅（E0401），通过回收转化气高温余热产生3.9MPa的中压蒸汽后，温度降至350℃左右，再通过中压锅炉给水加热器（E0402）、加压塔再沸器、预塔再沸器、脱盐水加热器（E0403）进一步回收转化气低位热能，温度降至约70℃的转化气再经水冷器（E0404）将转化气降至约40℃左右，最后通过气水分离器（V0405）分离掉转化气中的游离水。
为了保证去加压塔再沸器的转化气温度，在中压锅炉给水加热器进出口旁路设置手动阀来调节转化气出中压锅炉给水加热器温度。
四、结论
神华乌海煤焦化公司30万吨/年甲醇装置开车3年多以来，ABB控制系统性能稳定，技术可靠，已经在数据统计分析等方面体现出明显的优势，已经成为当今自动化应用领域的发展方向。当然ABB控制方式和策略有很多种，需要广大的用户不断总结和探索，本文所阐述的不当之处还请同行专业人士批评指正。
参考文献：
[1]俞金寿.过程自动化及仪表.北京：化学工业出版社，2003
[2]乐嘉谦.仪表工手册.北京：化学工业出版社，2003
[3]谢克昌，房鼎业 甲醇工艺学.北京：化学工业出版社 2010
[4]张宝芬等.自动检测技术及仪表控制系统.北京：化学工业出版社，2000