大庆油田天然气净化厂监控系统设计.pdf

控制系统「 CONTROL SYSTEM
CHINA NSTRUMENAION中圆低偏丧
2012年增刊
大庆油田天然气浄化厂监控系统设计
Design of Monitoring System in Daqing Oilfield
Natural Gas Purification Plant
程云海宋海英
1概述
大庆油田工程有限公司,黑龙江
大庆163712
大庆油田某天然气净化厂,接收某三个集气站
含二氧化碳的天然气,经MDEA(胺液)脱碳后,湿
摘要天然气净化厂具有脱碳、脱水エ芝过程,监」净化气再经三甘醇脱水后计量外输。二氧化碳通过
控系统设置DCS、ESD、FGS,实现了站控MDEA再生过程被分离出来,经增压、分子筛脱水、
系统的各种功能,重点介绍脱碳单元主要计量后分别输送至液化站。脱碳装置分两列建设,
工艺流程、主要控制回路、仪表选型和系统每列设计规模为100×10m/a,尾气回收单元规模
的设计特点。
为18×10md。主体エ艺分为5个单元,即集配气、
关键词:监控系统天然气净化厂脱碳
脱碳、尾气回收、总图及系统、放空和火炬:厂区还
包括公用工程及辅助设施部分。主要生产装置和系
Abstract This article describes the natural gas
统有:脱碳装置2套,二氧化碳压缩机装置5套,尾
purification plant with decarburization and气回收装置、三甘醇脱水装置、消防及给排水系究、
dehydration process, the monitoring system set the火炬及放空系统各1套,空氮站、锅炉房、变电所、综
DCS,ESD.FGS, to achieve the various fiinctions of合值班室、倒班公寓各1座。
the station control systein, the paper focuses on the
2自控系统设计
main process of the decarburization unit, the main
control loop, instrument selection, system design
天然气净化厂设站控系统1套,电视监控、周界
features
防护系统1套,站控系统包括过程控制系统DCS、
Key words Monitoring system
紧急关断系统ESD、火气系统FGS。DCS采用GE的
Natural gas purification plant
PAC8000集散控制系统ESD、FGS采用GE的GMR
Decarburization
重化安全表决系统,DCS负责各单元生产过程的
数拮采集、监控、顺序控制、联锁保护和运行管理;
ESD保证紧急事故状态下将系究带入安全状态
FGS自动检测火灾和可燃气体并报警,保证生产安
全,ESD和FGS安全度等级按SIL2设计:厂区设工
业电视监视及周界防护系统,对各关键点进行视频
监视并加强周界防范。各系绽机柜布置在中心控制
低饩表 CHINA INSTRUMENTATION
CONTROL SYSTEM控制系统
2012年增刊
室的机柜室,人机界面布置在操作室,监控系统配生或减小事故造成的损失,设独立的紧急关断系统
置见图1。
ESD。ESD采用故障安全型设计。
2.1过程控制系统DCS
ESD完成事故状态下的全厂关断、生产装置关
DCS由控制器、I/O板卡、操作站、工程师站、断、设备关断3级关断控制。在火灾或其他不可预
服务器、打印机及通信网络等构成。控制器CPU、计的灾害发生时由人工触发ESD按钮,启动全厂关
网络、电源冗余设置,増强系可靠性。
断,ESD切断进出厂管线,打开放空阀,关闭各装置
根据厂区平面布置特点,为了充分发挥DCS的单元并泄压。2列脱碳装置和二氧化碳压缩机组设
结构优势,械少电缆铺设长度,在尾气回收单元区现场紧急关断按钮。当装置出现紧急情况,如液位
设置现坜机柜间,在锅炉房值班室和现场机柜间分超低、压力超高等,人工触发ESD按钮,启动装置关
别设DCS远程控制站,在远程控制站和中心控制室断,切断装置进出口并泄压,当事故解除后,在人工
3个节点设置冗余光纤环网构成监控层,平均分配确认后恢复装置正常生产
各单元到3个节点控制站,自控点就近接入,实现分
ESD在中心控制室设控制站,设置1台ESD操作
布式控制,集中管理。
站兼工程师站和ESD按钮盘,ESD和DCS的通讯采
DCS在中控室设置3套操作站,1套工程师站,2用以太网模式。
台打印机,2台冗余数据服务器,1台历史服务器。为2.3火气系究
了方便锅炉房现场值班人员监控生产状态,在锅炉厂区设火灾自动报警系统,可燃气体和二氧
房值班室设1套DCS操作站
化碳气体报警系究,两系究合建为1套即火气系统
2.2紧急关断系统
FGS。在中心控制室配置控制站,设置1台操作站兼
根据工艺特点和生产装置的危险性,为保证操工程师站,由于辅助操作按钮少,因此共用ESD按
作人员和生产安全,防止环境污染,防止事故的发钮盘。
DCS
DCS
工程师站
EsD?数据服务器数据服务器
操作站
模作站
操作站
操作站
打印机
太
按钮盐
光传输交换机
②光
光
碳A列信
D)CS控制站
ESD控制系统
火气系统
光传输交换机光缆光传输交换机
A1:9点
A:83点
AO:60点
D1:20点
RS485:1点
RTD:74点
A1:34点
D1:273
AO:5点
A1:34
配气单元RD:4点
の房信号『AO.5点
O:123点
尾气单元
碳B列信
RS485:16点
RTD: 4
火灾报警
火炬区信号
水处理信号D:99点
控制器
DO:15点
尾气单元远程控制站
锅炉房远程控站DO:15点
1临控系统配置图