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焦炉煤气加氢制甲醇工艺安全仪表系统设计

范文

周剑利

摘要：针对焦炉煤气加氢制甲醇工艺特点，依据国家安全生产监督管理总局的相关规定，介绍了一种针对焦炉煤气加氢制甲醇工艺自动控制进行了安全仪表系统设计。在确定安全完整性等级基础上，设计通过甲醇分离器出口压力的检测，采用计算机控制技术和“二选一”等相关手段实现联锁控制，使其具有安全可靠性强、稳定性高、安装操作简单等特点，能够降低生产过程风险，保护人身和设备安全。

关键词：煤气加氢制甲醇;安全仪表系统;安全完整性等级;联锁控制

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.30.100

1 引言

根据《首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）以及《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》（安监总管三〔2014〕 116号）、《关于开展提升危险化学品领域本质安全水平专项行动的通知》（安监总管三〔2012〕87号）的要求，焦炉煤气制甲醇工程甲醇合成工段需要配置安全仪表系统。安全仪表系统设计需要采用先进、成熟、可靠的控制技术，确保生产安全;测量仪表、控制器及执行机构应本着技术先进、安全可靠的原则选型。

2 安全仪表系统设计

甲醇合成工段采用加氢生产甲醇工艺。主要化学反应（均系高温高压催化）：

CO+2H2= CH3OH

CO2+3H2= CH3OH+H2O

根据甲醇合成工段保护层分析（LOPA）可知，甲醇合成工段配置的SIS安全仪表系统，其安全完整性等级SIL为2级。

SIS安全仪表系统设计为：将甲醇分离器出口设置的取得 IEC61508或TUV安全完整性等级SIL2级认证的3台本安型压力變送器检测信号输入SIS安全仪表系统机柜一进二出隔离式安全栅，输出一路信号进SIS安全仪表系统进行安全联锁控制，另一路信号送至DCS集散控制系统机柜进DCS系统显示报警。SIS控制器取得安全完整性等级SIL2 级认证，来自压力变送器的3路检测信号按照“三选二”原则进行安全联锁控制。在甲醇分离器出口管线上的放空管线设置SIL2级认证的气动双作用放空开关阀，当甲醇分离器出口压力高于5.2MPa，或现场出现紧急情况操作人员按下紧急停车按钮时，SIS安全仪表系统联锁停合成循环机电源，同时打开放空管线放空开关阀。气动双作用放空开关阀采用二位五通阀，正常运行时，DO为“1”，开关阀关闭;联锁动作时，DO为“0”，开关阀打开。

SIS安全仪表系统设1个工程师站，1个操作站，其UPS不间断电源独立供电时间不少于30分钟。具备自诊断和SOE功能和信息远传、连续记录、声光报警、信息存储、紧急停车功能。记录的电子数据的保存时间为45天。SIS安全仪表系统组成框图如图1。

3 结论

焦炉煤气制甲醇涉及加氢危险化工工艺，设计的安全仪表系统所具备的功能符合安监总管三〔2009〕116号文中《首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案》对加氢工艺的要求。实验表明：其安全性和可用性高，操作简便，提高了安全生产条件。企业需按照安监总管三〔2012〕87号第7条第2项的要求加快专业管理人才和自动化操作工的培养，加强设备的维护，制定完善的操作规程，提高员工安全素质，确保安全生产。

参考文献

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[2]方向荣.石化装置安全联锁系统（SIS）常用评估方法探讨[J].广州化工，2010，38（1）.

[3]王宝生.安全联锁系统在化工过程中的选型与应用[J].中国氯碱，2002，（6）.

[4]李惠林.化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造评价[J].工业技术，2011，（36）.

[5]赵庆贤.基于 HAZOP方法的加氢工艺自动化安全控制[J].中国安全科学学报，2010，（12）.

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