При разработке и внедрении систем автоматизации химических процессов и производств применяются те же подходы, которые используются в других отраслях промышленности. Вместе с тем, условия химического производства и сам производственный процесс имеют ряд особенностей, которые мы и рассмотрим в данной статье.

Типовая структурная схема химических процессов имеет следующий вид:

сырье → подготовка сырья → химический синтез → выделение продукта → продукт

Материалы по теме: «ТАР АЛЬЯНС». АСУ ТП цеха переработки смолы

На входе любого химического процесса всегда присутствует исходное сырье, которое необходимо хранить и в той или иной степени подготовить к дальнейшей переработке. Далее следует собственно процесс получения продукции. На этом этапе из предварительно подготовленного сырья с помощью специальных аппаратов (смесителей, сепараторов, колонн, реакторов и др.) и/или веществ (катализаторов) получается химический продукт. Обычно аппараты для получения одного продукта объединяют в технологические установки. Далее полученный продукт проходит процессы отделения и очистки. Автоматизация химических производств позволяет снизить себестоимость каждого из этих этапов.

Рассмотрим некоторые особенности химических производств.

Непрерывность

В-основном все химические производства характеризуются непрерывностью, т.е. технологический процесс ведется в установившемся режиме. Встречаются также химические производства с периодическим характером, где последовательность операций по загрузке и подготовке сырья, химическому синтезу, выделению и очистке продукции имеет конечную продолжительность.

Непрерывность химических производств предъявляет особые требования к разработке систем автоматизации, такие например, как резервирование полевого оборудования, контроллеров, каналов связи, автоматизированных рабочих мест и серверов, организация резервного питания оборудования и др.

Распределенность

Материалы по теме: СЗТУ. Автоматизированная система управления реакторами

Одной из особенностей химических производств является размещение технологических установок и оборудования на открытых площадках, которые занимают большую площадь. Типичное химическое предприятие располагается на площади от нескольких квадратных километров до нескольких десятков квадратных километров. Все это надо учитывать при проектировании систем автоматизации. Как правило, в таких случаях применяются территориально-распределенные автоматизированные системы. Большое значение также имеют высокоскоростные каналы связи, в том числе на основе оптических линий, т.к. не все интерфейсы и протоколы связи обеспечивают допустимую скорость обмена данными на больших расстояниях.

Жесткие условия эксплуатации

При работе предприятий химической промышленности в рабочей зоне постоянно присутствуют различные опасные вещества, технологические процессы в аппаратах проходят при высоких давлениях и температурах. Особенно это характерно для предприятий нефтехимии, крекинга, производства смол, углерода. Все это предъявляет повышенные требования к системам автоматизации химических процессов. Как правило, шкафы управления с контроллерами, рабочие места и серверы размещаются в специальных помещениях с принудительной подачей очищенного воздуха. Полевое оборудование подбирается специального исполнения в соответствии с условиями эксплуатации. Все это позволяет уменьшить вредное воздействие опасных веществ на средства автоматизации.

Чтобы уменьшить вредное воздействие опасных веществ на оперативный персонал, автоматизация химических производств должна предусматривать также и автоматизированные системы оповещения присутствия в рабочей зоне предельных концентраций опасных для человека веществ.

Взрывоопасность

Полезная информация: Выбор SCADA-системы

На большинстве химических предприятий, а особенно на предприятиях нефтехимии, присутствуют взрывоопасные зоны. Применять обычные средства автоматизации в таких случаях запрещено. Применяются средства автоматизации взрывобезопасного исполнения. В таких зонах широко применяются пневматические исполнительные механизмы. Уровень взрывозащиты средств автоматизации должен соответствовать классу взрывоопасности зоны, где он будет установлен.

Большое потребление энергоносителей

Химические производства, как правило, характеризуются значительным потреблением энергоносителей. В зависимости от типа производства, это может быть электрическая энергия, уголь, мазут, природный газ, пар. На крупных предприятиях электроэнергию и пар вырабатывают на собственных ТЭЦ. В связи с этим, остро встает проблема учета энергоносителей. Поэтому автоматизация химических производств должна включать в себя автоматизированную систему комплексного учета энергоносителей.

Заключение

Полезная информация: Защита SCADA-систем от угроз

Как уже говорилось, автоматизация химических производств происходит так же, как и в других отраслях промышленности.

Автоматизация химических производств позволяет повысить качество продукции, снизить себестоимость, сократить количество оперативного персонала, увеличить производительность труда и повысить культуру производства.

Но условия химического производства и сам производственный процесс имеют ряд особенностей, которые были рассмотрены в данной статье.

Предприятия «Автоматизированные системы», имеющее большой опыт автоматизации химических производств, поможет Вам автоматизировать Ваше химическое производство, разработает и согласует всю необходимую проектно-сметную документацию, разработает программное обеспечение, выполнит монтажные и пуско-наладочные работы. Задать вопрос >>