中小型化工企业生产工艺自动化改造

林北凡，黄　峰，叶晓青

中小型化工企业生产工艺自动化改造

林北凡，黄峰，叶晓青

（西安瑞联新材料股份有限公司，陕西西安 710077）

现代化工行业作为国民经济支柱产业，在社会经济发展中起着重要作用。但作为一个特殊行业，化工企业生产中需要做好安全管理工作。以中小型化工企业为研究对象，分析生产工艺自动化改造中需要注意的问题，促进中小型企业生产效率的提高。

中小型化工企业；生产工艺；改造措施

现代化工行业作为国民经济支柱产业，在工业生产过程中涉及到众多的危化品，这些危化品充满有毒、腐蚀、燃烧等危险性质。近些年我国化工企业重特大事故频发，特别是中小化工企业生产安全引人关注。

1　化工企业生产工艺安全风险

化工企业生产过程中涉及到聚合反应，整个反应中温度、压力与物料发生着巨大的变化，存在较大的危险性。聚合反应的危险来自多方面，既包括物料、环境等，也包括生产工艺与生产设备。以下结合某化工企业分析聚合工艺的危险特性：

1.1溢锅情况

真空脱水阶段聚氨酯含羟基组分的物料受到操作因素的影响造成的情况。这种情况下的危险在于当反应物溢锅后，会在第一时间产生大量的可燃性气体蒸汽，遇上星点火源就会出现火灾，严重的甚至出现爆炸。

1.2胶化情况

胶化情况通常出现在缩合型的聚酯树脂与环氧酯中，一旦出现这种情况，意味着整釜物料都会爆料，而且胶凝出现的第一时间，电机极有可能烧毁并产生火花，造成火灾事故的发生。还要注意清理釜内胶凝物时，应做好防毒气防护工作。

1.3催化剂过量情况

催化剂在化学生产中有着广泛的应用，催化剂有的是强氧化剂（比如双氧水），有的则是性质不稳定极易出现分解与爆炸，还有的暴露在空气中极易出现自燃。实际中反应速度受到催化剂使用量的影响，当用量过高时，整个反应速度加快，反应中产生的大量热量不能及时排除，造成火灾或爆炸事故。

1.4其他事故

除了上面几种具有代表性的情况外，还有一些情况需要注意，比如冷凝器或管道堵塞、泄漏与静电等，有可能造成火灾与爆炸事故。因此对中小型化工企业的危险工艺进行自动化改造具有现实意义。

2　中小型化工企业生产工艺的自动化改造

目前我国大多数中小型危化企业中，生产工艺都是简单的物理混合，真正涉及到危险化工工艺的并不是很多，每个企业因为生产设施的不同，造成生产条件存在极大差别。结合实际，具体分析生产工艺的自动化改造，以树脂生产为例。

2.1危化工艺的自动化改造

2.1.1控制生产工艺的重点参数

聚合反应危险工艺生产中的温度进行控制，通过报警、连锁等方式实现控制阀的调节与切断；通过压力表与压力变送器实现生产过程压力的控制；通过显示与累计等方式借助流量计与调节阀实现管道流量的控制［1］；在物料投放中设置物料自动计量投量系统，实现控制工艺流程中投料顺序与投料量。设置反应釜经济冷却与切断系统等，保证反应釜工作的效率与质量。

2.1.2安全联锁控制系统的正确选择

为确保中小型化工企业生产安全与产品质量，可以在控制系统中设置UPS不间断电源，当出现意外停电时，可以保证反应釜正常工作，确保断电后系统可以继续执行安全连锁动作。针对连续聚合反应过程，可以选择以监控模拟信号为主逻辑判断为辅的DCS系统；而间歇聚合反应则需要选择逻辑判断与顺序控制为主的PLC系统。

2.1.3自动控制系统保障到位

应该对基本设施安装自动控制系统，保障这些基本设施正常运转，可以设置应急备用水源、可燃气体浓度监测报警装备等。

2.2普化工艺的自动化改造

某化工企业生产中涉及到连续性生产乙酸正丁酯的酯化反应，结合实际对企业生产工艺设施全面升级改造，该企业同时安装自动控制与安全连锁系统。具体操作方式如下：将原先的操作室整体搬迁到安全距离外，平时工作中员工可以在操作室中进行远程操控，定期巡检即可，在保证安全生产的同时，降低人员安全风险，发生事故时方便逃生，改造方式如图1所示。

图1　醋酸丁酯生产工艺优化

改造后的生产装置采用国内最先进的醋酸酯生产工艺，将原有的复杂生产工艺直接简化成连续的酯化-精馏-回收流程，在缩短生产流程的同时，大幅度降低物料消耗，促进产能提高，大幅度延长储存期限，促进系统安全稳定性的提高，除此之外，还可以降低污染物的排放量，促进生产效率的提高，同时

明显降低生产成本。原有生产控制效果不是很理想，改进后采用先进的DCS操作系统，在装置区外围的操作室进行远程监控与操作，完全取代原有的表盘显示与现场手动操作，促进自动化程度的提高，再加上对安全联锁、声光报警等措施的完善，大幅度提高生产与安全稳定性能。

3　结束语

化工行业生产中面临着巨大的挑战与机遇，化工企业应该不断提高生产自动化水平，在促进生产效率提高的同时，保证生产过程的稳定与安全。结合具体案例，分析了中小型化工企业生产工艺自动化改造中需要注意的问题。

［1］ 陈爱兵.议化工企业危险化学品的仓储管理［J］.大众标准化，2015，（11）.

Small and Medium Chemical Production Process Automation Transformation

Lin Bei-fan，Huang Feng，Ye Xiao-qing

The modern chemical industry as a pillar industry，plays an important role in social and economic development.But as a special industry，chemical production safety management needed to do the work.Small and medium chemical enterprises for the study，analysis of the production process automation of the issues that need attention，and promote small and medium enterprises to improve production efficiency.

small and medium chemical enterprises；production processes；Transformation Measures

TQ056.8

B

1003-6490（2016）06-0071-02