一、前言 在苯胺行業，中控有著完善的解決方案，豐富的工程實施經驗。在國內，中石化南京化學工業有限公司、金田公司、河南開普、江蘇梅蘭等企業都在采用中控提供的控制系統和解決方案實現對苯胺生產過程的控制。 二、硝基苯生產工藝簡介 串聯連續硝化，主要分為混酸配制、硝化、中和水洗、硝基苯精制四個部分，工藝流程長，控制回路較多、聯鎖復雜，屬于典型的化工流程工業。硝化釜是硝基苯生產中最關鍵設備，需要進行安全聯鎖和保護聯鎖。精制單元采用雙塔精制（硝基苯初餾塔、硝基苯精餾塔），硝基苯初餾塔通過負壓蒸餾以除去粗硝基苯中的苯、水，控制出料含水量；苯胺精餾塔通過負壓蒸餾，蒸出合格的硝基苯，并除去高沸物雜質。其過程控制特點是模擬量的控制及累積計量較多，控制對象多具有強滯后、耦合性強、多干擾等特性。中控利用DCS產品優勢，在完成常規控制的基礎上，運用DCS強大的模擬量處理功能和獨具特色的控制算法與策略，成功的實現了硝化、精制過程的難點控制，滿足了硝基苯生產過程的控制要求。圖1所示為鍋式串聯連續硝化流程示意圖。 三、控制方案 3.1 混酸配制控制 關鍵控制： ◆ 硝酸、硫酸和稀硫酸進料流量配比控制 ◆ 硫酸、硝酸累積計量控制 ◆ 配酸釜攪拌與硫酸/硝酸/稀硫酸輸送泵聯鎖控制 特色控制策略： ◆ 采用了與硝酸進料量進行配比控制，自動調節硫酸、稀硫酸的進料量，保證了混酸配制的準確性、進料的穩定性; ◆ 配酸釜攪拌停止或故障則停止硝酸/硫酸/稀硫酸輸送泵進行保護聯鎖和故障報警提示。 3.2 硝化控制 特色控制策略： ◆ 對五個硝化釜采用了不同的溫度控制確保合適的硝化反應溫度，以及采用了切實有效的安全聯鎖，如果硝化釜攪拌不正常、釜溫超高、輸送泵故障、進料流量過低等異常情況，都需要停止進料泵并關閉進料調節閥，如圖4所示 ◆ 硝化分離稀硫酸緩沖罐液位過低則停止硝化分離稀硫酸泵進行聯鎖保護并進行低報提示 ◆ 萃取稀硫酸中間罐液位過低則停止萃取稀硫酸泵進行聯鎖保護并進行低報提示 ◆ 稀硫酸罐液位過低則停止稀硫酸泵進行聯鎖保護并進行低報提示 ◆ 稀硫酸泵電流過低則停止稀硫酸泵進行聯鎖保護并進行低報提示 ◆ 硝化分離稀硫酸泵電流過低則停止硝化分離稀硫酸泵進行聯鎖保護并進行低報提示 3.3 氫氣系統 特色控制策略： ◆ 采用多級壓力控制有利于自由調節整個系統壓力，保證生產均衡、穩定，操作彈性大； ◆ 電加熱器采用邏輯控制方法實現潤滑油總管溫度低則自動加熱，溫度高則自動停止加熱，并進行報警提示； ◆ 潤滑油總管壓力低則自動啟動輔助油泵，并進行報警提示； ◆ 氫壓機安全聯鎖分為三部分： 啟動條件：潤滑油總管壓力和溫度正常，才允許啟動氫壓機； 本體聯鎖：如排氣壓力和溫度、進出口壓力比、氫壓機電流有高高報出現，或者潤滑油總管壓力發生低低報，則氫壓機停止運行，并進行報警提示； 附屬設備聯鎖：如果氫壓機停止運行，則關閉進/排氣收集器排液閥。 3.4 流化床系統 特色控制策略： ◆ 硝基苯氣相催化加氫反應是強放熱反應，適當降低溫度有利于生成苯胺，反應溫度過高會使催化劑活性顯著降低（甚至失活），副反應增加，單程壽命縮短；反應溫度過低則硝基苯不容易完全汽化，硝基苯液滴吸附在催化劑表面，易造成催化劑顆粒破碎、粉化，導致催化劑帶出量加大，正確選用流化床反應器的溫度控制才有利于穩定反應所需溫度； ◆ 流化床反應器是苯胺生產的主要設備，采用安全聯鎖有利于正常生產和設備保護，當冷卻水總流量或新氫儲罐壓力過低、氫壓機電流過高或過低、反應器中心溫度過高均需要停止硝基苯加料泵和關閉硝基苯進料法，并進行報警提示； ◆ 氫氣混合罐壓力過低則需要關閉氫氣混合罐進料法，并進行低低報提示。 3.5 初餾過程 關鍵控制： ◆ 苯胺初餾塔換熱器粗苯胺進口流量控制 ◆ 苯胺初餾塔出口壓力控制 ◆ 苯胺初餾塔再沸器蒸汽壓力控制 ◆ 苯胺初餾塔液位控制 3.6 精餾過程 關鍵控制： ◆ 苯胺精餾塔苯胺進口流量控制 ◆ 苯胺精餾塔再沸器蒸汽壓力控制 ◆ 苯胺精餾塔回流罐液位控制 四、典型業績 下面是中控在苯胺行業的部分典型用戶：