［甘肃刘化（集团）有限责任公司，甘肃 永靖731603］
［中图分类号］TQ 113.25+6［文献标识码］ B［文章编号］1004-9932（2012）01-0054-04
天然气转化制取合成气有多种生产工艺，其中自热式换热转化以美国KBR、英国ICI、俄罗斯TANDEM转化工艺应用为主。我公司结合技改目标以及各转化工艺的特点，选用了俄罗斯GIAP公司的TANDEM转化工艺。
1 TANDEM转化工艺流程简介
工艺流程如图1。原料天然气（3.8 MPa）与合成工段氢气混合后在E1203中与出口转化气换热，换热后温度升至380 ℃，经脱硫后与来自E1205的中压蒸汽混合，控制水碳比（摩尔比）为3∶1，经混合加热器（E1204 A/B）加热至450 ℃后，进一段转化炉反应。一段炉转化气（710 ℃）经上连接管XP01进入二段转化炉。来自空压机压力为3.9 MPa的空气与空分车间4.0 MPa纯氧混合后经加热器E1205加热至335 ℃进入二段转化炉，与来自一段转化炉的转化气发生燃烧反应和转化反应。
我公司经过多年扩能改造，目前已具备年产400 kt合成氨、700 kt尿素和100 kt甲醇生产能力。各生产车间过程控制均采用DCS控制，有早期横河CENTUM-XL 1套、μXL系统3套、北京和利时SmartPro系统4套。转化装置和300 kt/a尿素装置选用的是北京和利时公司的MACS V系统。依据项目安评报告要求，该装置应独立设置安全停车系统ESD，且现场一次测量仪表也要独立设置。
2.1 转化装置DCS构成
转化装置配MACS V控制站2台，系统服务器2台，操作员站3台；设有联锁保护装置ESD系统和SOE监视站1台；为了对全厂生产过程进行有效的组织和管理，在调度中心设置了调度监控站。和利时MACS V系统的主控单元和I/O单元根据硬件结构不同分为2种系列，即SM系列和FM系列，转化装置DCS为了与SmartPro硬件上统一，选用的是FM系列结构。网络结构分为监控网、系统网和控制网3个层次，其中控制网是以Profibus-DP协议组成的现场总线网络，实现冗余主控单元2个DP口与智能I/O模块之间的通讯，完成对现场信号的采集和诊断信息的传送；系统网主要完成工程师站、系统服务器与主控单元之间的连接，它是实现对工程文件的组态下装、实时数据存取和系统数据传递的高速以太网络；监控网是操作员站与系统服务器交换信息，实现现场实时数据和操作信息通信的高速冗余以太网络，分为130和131 2个网段。