1、概述

甲醛用途廣泛、生產工藝簡單、原料供應充足的大眾化工產品，是甲醇下游產品的主干，世界年產量在2500萬噸左右，30%左右的甲醇都用來生產甲醛。在實現甲醛生產自動化之前，因為甲醛生產過程中化學反應復雜，車間人員憑借經驗和數顯儀表對甲醛裝置進行操作，使得甲醛生產成本高，質量不穩(wěn)定。

 青島華凌科技有限公司從事甲醛生產DCS自動化控制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)具有可靠性高、系統(tǒng)開放、功能強大、維護簡單等眾多優(yōu)點，能夠對甲醛生產過程參數進行準確測量和實時控制，降低不合格產品率并提高產品質量，提升產品市場競爭力。

2、工藝簡介

空氣氧化法制備甲醛有兩條工藝路線；

以電解銀，浮石銀為催化劑的銀法工藝；

以Fe2O3-MoO作為催化劑的鐵法工藝。

原料甲醇由計量槽經泵送至高位槽，進行流量控制并進行過濾后進入甲醇蒸發(fā)器，過濾后的空氣經風機輸送進入蒸發(fā)器底部。甲醇經過加熱氣化及空氣夾帶，與空氣形成二元混合氣；再和通入一定流量的蒸汽相混合，形成三元混合氣，三元混合氣經過熱器過熱后，進入阻火過濾器，再次過濾后的三元混合氣進入氧化器，在高溫與電解銀催化劑的作用下，發(fā)生氧化脫氫反應。反應氣體經過冷卻進入吸收塔，成為甲醛溶液。尾氣燃燒后進入大氣。

生產甲醛以甲醇為原料，經過輸送、蒸發(fā)、原料氣（空氣、配料、甲醇氣）的凈化、過濾阻火、轉化反應、冷卻吸收、產品貯運等環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)手段不同以及不同的組合方式形成不同的工藝路線。

3、甲醛生產自動化控制方案

氧化器溫度的控制是甲醛生產的關鍵，影響氧化器溫度的主要有如下變量：

（1）蒸發(fā)器的溫度和壓力；

（2）干空氣的流量；

（3）配料蒸汽的流量；

（4）冷卻器出口的甲醛溫度

在甲醛生產DCS自動化控制系統(tǒng)中，事先允許操作人員設定或確認允許狀態(tài)的一組參數（包括空氣流量、蒸汽流量、氧化溫度、蒸發(fā)溫度、風機轉速等），系統(tǒng)將這些參數記錄在運行系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺的數據庫中。

具體方案是恒定風速，當外界干擾引起的氧溫變化時，首先通過氧溫-蒸汽流量串級調節(jié)回路結合蒸發(fā)器溫度調節(jié)回路快速調節(jié)氧溫：當氧水比出現偏離時，根據數據庫中的運行參數、生產的現在，通過模糊數學模型的運算來修正蒸發(fā)溫度，改變氧醇比，再次引起氧溫的小幅變化，然后由氧溫-蒸汽流量串級調節(jié)回路調節(jié)氧。溫恢復正常，從而恢復氧水比正常，繼而氧醇比也得到了恢復。

另外，對整個甲醛DCS自動化生產過程特別是點火階段，我們充分利用DCS信息共享、歷史數據查詢及簡便的自定義控制算法編制等優(yōu)勢，根據現場具體的工藝情況編制了控制程序。不但提高了控制水平，使產品質量得到穩(wěn)定和增強，并且大大降低了操作人員的勞動強度。同時保證了生產的安全性，在實際生產中發(fā)揮了積極的作用。

氧化器溫度是控制的重點，影響到甲醛成品的質量，甲醛生產DCS自動化控制系統(tǒng)通過對風機轉速和主路旁路調節(jié)閥的控制來達到氧化器溫度的控制。
4、總結

青島華凌科技有限公司致力于甲醛生產DCS自動化控制系統(tǒng)，甲醛生產在使用了DCS集散控制系統(tǒng)之后，能夠明顯改善工人的工作強度，生產自動化水平得以實現，利用DCS強大集散控制能力，對現場儀表進行協調運行。甲醛產量和質量得到明顯提升，DCS特有的聯鎖控制也提高了甲醛生產安全性。