1. Introdução ao processo
O ar entra pela torre de sucção de ar, é filtrado, pressurizado por um compressor de ar, entra na torre de pré-resfriamento de ar e é pré-resfriado com água de resfriamento. O ar resfriado é enviado para o sistema de purificação de peneira molecular (sistema MS), e o ar é purificado pelo adsorvedor de peneira molecular. Finalmente, a umidade, o CO2 e os hidrocarbonetos do ar são removidos. O ar purificado é dividido em duas partes. Uma parte entra na torre de separação de ar após passar pelo sistema expansor e trocador de calor principal. A outra parte entra na torre inferior da torre de fracionamento após a troca de calor com o oxigênio e o nitrogênio do produto. No sistema de torre de fracionamento, o ar que foi pressurizado, purificado e pré-resfriado na seção anterior será separado e, eventualmente, serão obtidos oxigênio e nitrogênio. O oxigênio e o nitrogênio são comprimidos pelo sistema compressor e depois utilizados em outras seções.
2. Estratégia de controle
A maioria das unidades de separação de ar adota controle convencional. As dificuldades e pontos-chave são a proteção da corrente e o controle anti-surto da unidade do compressor de ar e o controle de tempo do sistema de peneira molecular.
1. Sistema de compressor de ar
Os parâmetros de condição citados na proteção de intertravamento do alarme do compressor de ar incluem vibração do eixo, deslocamento do eixo, pressão do óleo antes do filtro, pressão do óleo após o filtro, pressão do óleo principal, temperatura do óleo, corrente do motor principal, pressão de exaustão do terceiro estágio, etc.
2. Sistema de controle de tempo de peneira molecular (purificador)
Todo o processo é controlado automaticamente por sequência e alarmes de falha são fornecidos para reduzir a intensidade do trabalho e garantir uma produção segura.
3. Sistema de compressão e expansão de ar
Os principais controles do sistema expansor incluem: julgamento de inicialização e controle de sequência do processo de inicialização, controle de sequência de desligamento normal, julgamento de condição de falha grave e desligamento de controle de sequência, julgamento de desligamento por injeção de nitrogênio e controle de sequência, aquecedor de óleo e intertravamento de partida da bomba de óleo, alarme de velocidade excessiva do expansor intertravamento parar espere.
4. Sistema de separação de ar
Como o controle totalmente automático envolve o ajuste e a execução de múltiplos ajustes, adotamos o controle completo das condições operacionais variáveis para maximizar o uso do ar do compressor e reduzir o consumo de energia. No entanto, devido ao forte direcionamento das unidades de separação de ar em grande escala e à grande variedade de ajustes da capacidade de resfriamento, as condições operacionais da unidade geradora de oxigênio irão flutuar de forma anormal, o que terá um grande impacto na sua estabilidade. Portanto, estratégias como ajustes múltiplos, ajustes finos e transições de buffer são utilizadas no controle. Para evitar flutuações e atingir objetivos de controle.
3. Resumo
A unidade de separação de ar é um dispositivo geral utilizado nas áreas petroquímica, metalúrgica e de carvão. A separação do ar é um sistema industrial com forte acoplamento, não linearidade, pureza ultra-alta e grande consumo de energia. Existem duas dificuldades principais no controle de unidades de separação de ar: dificuldade na otimização da economia de energia e dificuldade no controle de alta pureza. Na prática de aplicação de longo prazo na indústria de separação de ar, nossa empresa estabeleceu um modelo de flutuação não linear do processo, que não só alcança economia de energia e redução do consumo, mas também controla a pureza em 99,999%.
