炼油装置仪表与控制系统

1、炼油装置仪表与控制系统目目 的的n 了解炼厂n 服务炼厂n 发展自己n 实现多赢目目 录录1 炼厂简介2 企业特点3 控制系统设置原则4 管控系统5 控制系统存在问题6 控制系统需求趋势7 现场仪表需求趋势8 仪表材料需求趋势1 炼厂简介炼厂简介1.1 基本特点n炼厂特点：大宗物料加工，大宗物料移动。n厂址选择：市场集中，交通便利，临海临江。早期厂址：地域布点，战备需求，靠近油田。n炼厂规模：依赖规模效益，占地少，用人少。n发展趋势：大型化，炼化一体化。1 炼厂简介炼厂简介1.2 炼厂种类n燃料型炼油厂：目的产品燃料油，如汽油、煤油、柴油、液化气。n润滑油型炼油厂：目的产品润滑油，燃料油。n国

2、内情况：多数为燃料型炼油厂，老厂有部分润滑油生产装置。1 炼厂简介炼厂简介1.3 炼油方法n分馏：通过沸点不同，通过蒸馏原理把不同组份分开n化学反应：通过化学反应把分子链断裂、变换分子结构式、置换分子中的原子，从而产生新的目的产品。 化学反应一般在催化剂的帮助下，催化剂价格较贵。1 炼厂简介炼厂简介1.4 工艺设备n加热炉：加热工艺介质，为分馏和反应做准备。n分馏塔：气液两相进料，简单说：气体向上，从塔顶出塔； 液体向下，从塔底出塔。由于塔内温度自下向上逐渐降低，其结果是沸点最低的从塔顶出来，沸点较低的从中间出来，沸点高的从下部出来。n分离罐：根据不相容原理，把气、油、水分离。n各种泵：液体介

3、质输送。n压缩机：气体介质升压、输送。n储油罐：原料、中间物料、产品的储存。1 炼厂简介炼厂简介1.5 炼厂组成n生产装置，储运设施（罐区、装车），公用工程（水、电、汽、风），机电仪维修。1.6 生产流程n卸车台、原油管道末站、码头原油罐区一次加工装置（常减压装置）二次加工装置（催化、加氢等装置）成品油罐区装车台、成品油管道首站、码头。1 炼厂简介炼厂简介1.7 生产设施1.7.1 常减压装置n工艺流程：原油罐区电脱盐初馏塔常压炉常压塔减压炉减压塔产品罐区。n介质特点：油粘度高，易凝，易堵塞导压管。n仪表特点：靶式流量计，楔式流量计，双法兰液位计，放射性料位计，冲洗油系统1 炼厂简介炼厂简介1

4、.7.2 催化裂化装置n工艺流程：中间原料罐区反应、再生系统分馏塔富气压缩机吸收稳定塔产品罐区。n重要机组：主风机、气压机n介质特点：油粘度高，易凝，易堵塞导压管。温度高。含催化剂，易堵塞导压管，磨损仪表。n仪表特点：耐磨热电偶，耐磨调节阀，楔式流量计，双法兰液位计，放射性液位计，冲洗油系统。1 炼厂简介炼厂简介1.7.3 加氢装置n工艺流程：中间原料罐区加热炉反应器高压分离器分馏塔产品罐区。n重要机组：循环氢压缩机，新氢压缩机。n介质特点：除渣油裂化外，基本为中质油，介质物理性能好，压力高。n仪表特点：多点热电偶，高压调节阀，高压浮筒液位计，高压磁浮子。1 炼厂简介炼厂简介1.7.4 重整装

5、置n工艺流程：中间原料罐区加热炉反应器脱硫塔第一加热炉第一反应器第二加热炉第二反应器第三加热炉第三反应器第四加热炉第四反应器分离器分馏塔产品罐区。n重要机组：循环氢压缩机n特殊控制：催化剂再生系统CRCSn介质特点：工艺介质物理性能好。催化剂固体料位测量。n仪表特点：放射性料位计，球阀。1 炼厂简介炼厂简介1.7.5 硫磺回收装置n工艺流程：尾气焚烧炉烟囱硫化氢燃烧炉反应器硫磺包装装车n介质特点：温度高，有腐蚀n仪表特点：高温防腐热电偶，红外温度计，H2S/SO2比值分析仪，V型锥流量计1 炼厂简介炼厂简介1.7.6 油品储运设施（1）罐区n控制要求：液位测量，流量测量n仪表特点：雷达液位计，

6、伺服液位计，遥控阀，平均温度计。n原油、柴油、煤油、汽油罐用雷达液位计，LPG罐用伺服液位计。遥控阀采用总线控制电动阀。平均温度计用于计量罐。1 炼厂简介炼厂简介（2）油品装卸n运输工具：汽车、火车、轮船、管道。n装车形式：上装与下装，对应敞口与密闭。发展趋势：下装。n控制需求：定量装车，贸易计量，管控一体化。n计量工具：以流量计做控制信号，以衡器做贸易计量。n仪表特点：容积式流量计，质量流量计，数字多段阀，批量控制器，PLC，DCS。1 炼厂简介炼厂简介（3）油品调和n调和方式：罐内调和，管道调和n控制需求：比例控制，优化控制n仪表特点：流量计，调节阀，在线组分分析仪（近红外分析仪，核磁共振

7、分析仪），DCS1 炼厂简介炼厂简介（4）油品移动n基本概念：油品按预案程序有序流动。特点：定向、定时、定量、优化、防污染。n工作特点：预案编制n仪表特点：DCS，上位机，控制网络，控制阀，机泵控制。1 炼厂简介炼厂简介1.7.7 公用工程n（1）循环水场用途：提供冷却水n（2）污水处理场用途：处理炼厂产生的污水n（3）锅炉用途：提供蒸汽，用于汽轮机动力、介质加热、吹扫。n（4）空压站用途：提供净化风和非净化风n（5）空分站用途：用空气制氮气，主要用于隔离、保护、吹扫。1 炼厂简介炼厂简介1.6 控制室n控制室类型：中央控制室、现场控制室、现场机柜室。n中央控制室布置操作站，现场机柜室布置控制

8、器。1.7 工艺介质n主要工艺介质：沥青、原油、渣油、汽油、煤油、柴油、液化气、干气、氢气、空气、蒸汽n介质特点：易燃、易爆、易凝、易冻、高温、高压、腐蚀、有毒、污染2 行业特点行业特点n行业特点：年轻行业，重视新技术易燃易爆，重视可靠性连续流程，重视可用性物性污染，重视环保性规模效益，重视挖潜性随行就市，重视灵活性产品指标，间接控制性流程模拟，具有可优化性n服务原则：服务商、供应商应围绕以上特点，研发、生产、配置、服务3 控制系统设置原则控制系统设置原则3.1 设计理念n自动控制设计理念：安全、环保、效益n信息工程设计理念：集成、共享、高效3 控制系统设置原则控制系统设置原则3.2 设计原则

9、n安全第一坚持安全第一的原则，保证操作人员人身安全、环境安全，保护贵重设备安全n效益为本以经济效益为中心，自动化仪表的设立必须有利于保证产品质量，挖掘设备潜力，节能降耗，减人增效，有良好的投资回报率n清洁生产坚持清洁生产，建设环保型企业。对于有可能影响环境的生产环节，设立自动监测，超限自动声光报警，必要时自动联锁保护。n数字工厂建设数字化工厂，提高管理水平，提高效益。3 控制系统设置原则控制系统设置原则3.3 建设目标n目标：开放的市场，必须达到国际先进水平； 同行竞争，必须达到国内领先水平； 建设周期长，必须有前瞻性。n指标：安、稳、长、满、优。n手段：管控一体。管先进管理，MES，ERP；

10、 控自动控制。4 管控系统管控系统4.1 管控系统层次n过程控制层n生产管理层n经营管理层4 管控系统管控系统4.2 管控系统种类n分散控制系统（DCS）n安全仪表系统（SIS）n机组控制系统（MCS）n火气监控系统（F&GS）n先进控制系统（APC）n机械故障诊断系统（MDS）n仪表管理系统（AMS）n化验室信息室系统（LIMS）n生产执行系统（MES）n企业资源计划系统（ERP）4 管控系统管控系统4.3 管控系统结构5 控制系统存在问题控制系统存在问题n时钟同步技术不完善n防病毒措施不完善nAMS不完善n电缆进线不完善n流程画面不完善n辅助机柜布置不完善n配电柜制作不专业n机柜利

11、用率低，数量多n机柜散热差n操作台制作差，辅操台更差n功能模块不够n复杂控制模块使用不灵活6 控制系统需求趋势控制系统需求趋势6.1 DCS软件n软仪表功能模块n小型先进控制模块n测量仪表计算模块n专用复杂控制模块n典型设备控制方案n典型设备开停方案n典型流程开停方案n复杂控制灵活投用n仪表编号位数更长6 控制系统需求趋势控制系统需求趋势6.2 DCS硬件n防浪涌能力强n适当的防腐能力nTC、RTD卡件冗余nDI、DO卡件冗余nTC/RTD卡件A/D转换精度14位以上n远程I/O卡件6 控制系统需求趋势控制系统需求趋势6.3 SISn智能AI、AO卡，对现场仪表故障诊断，能够故障预报警6.4

12、F&GSn研发F&GS6 控制系统需求趋势控制系统需求趋势6.5 BMS （燃烧管理系统）n研发BMSn加强针对性6.6 CDS （腐蚀监测系统）n研发CDSn加强针对性6 控制系统需求趋势控制系统需求趋势6.7 ITCC/MCS（机组控制系统）n集成机组诊断的功能7 现场仪表需求趋势现场仪表需求趋势n温度仪表国产柔性多点热电偶温度仪表耐硫化氢腐蚀高温热电偶n流量仪表气液两相流量计气液两相比率测量仪表大管道低流速小直管段气体流量计非满管低流速流量计经济型中精度质量流量计7 现场仪表需求趋势现场仪表需求趋势n液位仪表国产高压磁浮子液位计国产高压浮筒液位变送器国产雷达液位计国产伺服液位计国产柔性磁致伸缩液位计低辐射安全性放射性料位计n分析仪表国产化采样、预处理、样品回收系统制作专业化7 现场仪表需求趋势现场仪表需求趋势n控制阀大口径阀门轻型阀门双向密封蝶阀耐磨调节阀国产总线型电动执行器n仪表性能防雷功能安全等级（SIL）防护等级防晒措施8 仪表材料需求趋势仪表材料需求趋势8.1 管阀件n专用仪表一次阀要求：工艺侧无泄漏点，仪表侧直接与测量引线连接，工艺与仪表异种钢过渡n专用仪表两阀组、五阀组要求：进出口组合满足低点排污，高点放空n卡套连接的国产钢管要求：物理尺寸满足卡套连接，材质满足卡套连接n其它建议供应商要针对炼油企业仪表安装方案，