周鑫

(中国天辰工程有限公司，天津 300400)

硫铵单元是己内酰胺生产装置的主要单元之一。环己酮肟在发烟硫酸作用下，发生Beckmann重排反应，生成己内酰胺。重排反应产物粗己内酰胺及过量发烟硫酸进入中和结晶系统，在硫铵装置内实现己内酰胺与过量发烟硫酸的分离。为达到分离目的，重排液中的硫酸需使用氨中和，生成硫铵。化学反应式如式(1)所示：

(1)

反应生成的硫铵通过结晶从液相中分离出来，硫铵生产流程如图1所示。

图1 硫铵生产流程示意

1 控制方案简介

硫铵生产主要包括中和结晶和硫铵干燥两个生产过程。在中和结晶生产过程中，需要控制重排液进料和气氨进料的质量流量，通过进料管路上的流量控制阀调节进料流量，设置单回路控制。同时为达到两种进料的物料平衡，在控制系统上设置两种进料的双闭环比值控制。

在硫铵干燥过程中，由就地PLC直接控制离心机，DCS通过与PLC通信间接控制离心机。经由离心机进行固液分离后得到的潮湿硫铵进入到流化床后，需要控制流化床的温度，使硫铵产品达到最优的干燥状态，通过调节流化床入口的蒸汽进量来控制流化床内部的温度。控制系统结构如图2所示。

图2 DCS控制结构示意

1.1 中和结晶生产过程

经过Beckmann反应后，重排液与气氨一起进入中和结晶器，反应生成的硫铵浆液分别进入到对应的稠厚器。中和结晶过程的2个重要原料重排液和气氨的进料流量在DCS中采用PID控制，其中主控制回路为重排液质量流量，副控制回路为气氨质量流量，2个控制回路构成双闭环比值控制系统。……