一、案例背景
应某大型化工厂的要求,我们要做一个熔融塔自动控制的苯甲酸提纯的项目,从2017的5月份考察到最后项目完工,我们历经将近七个月的时间,最后交出了双方满意的答卷。
在这个项目中,前期要熟悉整个化工流程,做出整体的方案,后期的调试不稳定的因素太多。你可以想象,在一个控制系统中,一个温度的控制系统中,要求温度是恒斜率变化的,而且斜率的值是不一定的,简单举个例子。100℃的液体来控制某物质的结晶,需要将温度从100℃分10多段均匀的降温,比如从100摄氏度降到99℃时需要10Min,从99℃降到98℃需要8Min,从98℃降到97℃需要13Min,这样一度一度的一直将到需要的温度,整个过程中的斜率是恒定的,但是变化的因素有很多,比如用水来冷却这种液体的温度,水的温度是不稳定的,水的压力是不稳定的,工业蒸汽的压力是不稳定的,外界的环境温度是不稳定的,酸循环泵的流速和流量是不固定的。所以这个项目是很困难,很棘手的,也是前期耗时的原因所在。
那么问题来了,我们为什么做这么长时间,还是在做,这么困难也还是在坚持呢?因为我们看到的是苯甲酸提纯的前景。是没有一家自控行业的公司有勇气来做这件事,但是我们相信,我们一定可以做到的决心。
二、行业前景
苯甲酸的发展前景:相信每一个化工厂的人都可以看到,全球最大的苯甲酸生产商DSM苯甲酸年产量为20万吨,市场占有率30%。亚洲在国际中占有的比例是31%。所以苯甲酸的提纯工艺在市场上是完全欠缺的。这个市场是很有发展前景的,因为苯甲酸的用途广泛,而且不易得到纯度较高的苯甲酸。
三、提纯方法
大多数的化工厂采用的是重结晶的方法来提纯苯甲酸。重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。其中它是物理化学作用的结果。重结晶广泛的应用于大型化工厂的苯甲酸的提纯。可是由于温度的要求较高,提纯的纯度达不到要求。
四、解决方案
前期的过程中,有员工直接接触工艺流程,将整个的工艺流程都熟悉清楚后,开始做方案,做柜子,写程序。用PLC控制柜来控制,整个工艺流从结晶到发汗到熔融,整个的自动控制系统没有浪费多长时间。难点在于温度的恒斜率,我们采用了PID控制,模糊PID来控制,通过恒斜率的控制方法实现了。并且将读数显示到上位机和触摸屏,实现了通讯。远程控制,整个过程实时监控数据,有趋势曲线,每一点的温度,有数据报表等内容,真正实现了自动控制。