CN109507963B - 一种基于dcs控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提供了一种基于DCS控制的四氢呋喃‑3‑甲醛生产控制系统及方法，该系统包括依次连接的配料釜、反应釜和接收罐；配料釜连接有固体加料器、甲苯进料泵、甲苯进料切断阀、二氢呋喃进料泵、二氢呋喃进料切断阀、搅拌器及称量传感器，并接入DCS；反应釜连接有配料釜出料阀、反应釜进料泵、水煤气调节阀、水煤气切断阀、氮气进气阀、放空阀、蒸汽切断阀、冷却水调节阀、磁力搅拌器及温度传感器和压力传感器，并接入DCS；接收罐连接有反应釜出料阀，并接入DCS。本发明通过DCS控制系统实现了对各生产设备进行分散控制、集中监视和操作，有效地控制反应热，使生产线安全运行、产品质量稳定可控。

Description

一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统及方法

技术领域

本发明涉及四氢呋喃-3-甲醛生产技术领域，具体涉及一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统及方法。

背景技术

四氢呋喃-3-甲醛是一种有机化合物，英文名称：3-Furancarboxaldehyde,tetrahydro-，CAS号：79710-86-4，分子式：C₅H₈O₂，分子量：100.13，密度：1.106g/mL，沸点：99℃，折射率：n20/D 1.416。四氢呋喃-3-甲醛是一种广泛用于农药、医药、高分子领域中一种重要精细化学品，它是一种重要的医药中间体，在医药上有广泛用途。以四氢呋喃-3-甲醛为原料，可以合成四氢呋喃-3-甲胺，进而合成呋虫胺，该合成工艺路线简单，产品纯度、收率高，能耗少。

呋虫胺是最新一代高效烟碱类杀虫剂，具有很广的杀虫谱，对作物、人畜和环境十分安全。该药剂属第三代烟碱类杀虫剂，具有触杀、胃毒作用，内吸性强、持效期长3-4周(理论持效性43天)，相比一、二代杀虫剂，杀虫范围更大，使用更方便，能有效克服一二代杀虫剂的抗药性风险；不仅对哺乳动物、鸟类及水生生物十分安全，而且对作物无药害，可用于水稻、果树、蔬菜等多种作物，防治稻飞虱、棉花蝽象、粉虱、叶蝉等害虫，效果十分显著。

四氢呋喃-3-甲醛的生产过程是在高温、高压下进行的，而且原料二氢呋喃、甲苯、水煤气等物质属于易燃、易爆、有毒物质，其蒸汽与空气混合可形成爆炸混合物，遇高温、明火有燃烧爆炸危险。因此，四氢呋喃-3-甲醛的生产控制系统必须设置相应的安全联锁保护系统。同时，反应过程中不能存在空气，在生产开始之前，必须排尽反应釜中的空气(氧气)。

四氢呋喃-3-甲醛的生产涉及重点监管危险化工工艺伴随有放热反应，根据反应热风险分析，羰基化反热失控严重度为中等。因此，生产过程中为防止反应热失控，需采用自动化系统控制反应体系温度以及压力，确保反应热稳定，使生产过程安全运行、产品质量稳定可控。

发明内容

本发明的目的针对现有技术存在的上述问题，提供了一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统及方法，使生产安全运行、产品质量稳定可控。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，包括：配料、进料、氮气置换、反应、出料等五个步骤。

一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，包括依次连接的配料釜、反应釜和接收罐；

所述的配料釜通过固体加料管道连接有固体加料器；所述的配料釜通过甲苯进料管道连接有甲苯进料泵和甲苯进料切断阀；所述的配料釜通过二氢呋喃进料管道连接有二氢呋喃进料泵和二氢呋喃进料切断阀；所述配料釜上设有搅拌器以及称量传感器；

所述的反应釜通过反应釜进料管道与所述配料釜的出料口连接，所述的反应釜进料管道上设有配料釜出料阀和反应釜进料泵；所述的反应釜通过水煤气输入管道连接有水煤气调节阀和水煤气切断阀；所述的反应釜通过氮气进气管道连接有氮气进气阀；所述的反应釜通过放气管道连接有放空阀；所述的反应釜通过蒸汽输入管道连接有蒸汽切断阀；所述的反应釜通过冷却水输入管道连接有冷却水调节阀；所述反应釜上设有磁力搅拌器以及温度传感器和压力传感器；

所述的接收罐通过反应釜出料管道与所述反应釜连接，所述反应釜出料管道上设有反应釜出料阀。

所述的固体加料器、甲苯进料泵、甲苯进料切断阀、二氢呋喃进料泵、二氢呋喃进料切断阀、搅拌器以及称量传感器接入DCS(分布式控制系统Distributed ControlSystem)。

所述的配料釜出料阀、反应釜进料泵、水煤气调节阀、水煤气切断阀、氮气进气阀、放空阀、蒸汽切断阀、冷却水调节阀、磁力搅拌器以及温度传感器和压力传感器接入DCS(分布式控制系统Distributed Control System)。

所述的反应釜出料阀接入DCS(分布式控制系统Distributed Control System)。

所述配料釜的出料口位于所述反应釜底部。

所述的反应釜的底部设有紧急卸料阀。

一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，采用基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，包括以下步骤；

1)配料：先用固体加料器向配料釜中加入催化剂，配料釜的称量传感器与固体加料器信号联锁，当配料釜中的重量达到要求时(即配料釜中的重量为催化剂的重量)，自动关闭固体加料器；然后打开二氢呋喃进料切断阀，打开二氢呋喃进料泵，向配料釜中加入二氢呋喃，配料釜的称量传感器与二氢呋喃进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量达到要求时，自动关闭二氢呋喃进料泵、切断阀；再打开搅拌器；最后打开甲苯进料切断阀，打开甲苯进料泵，向配料釜中加入甲苯，配料釜的称量传感器与甲苯进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量达到要求时，自动关闭甲苯进料泵、切断阀，此时，配料步骤结束；

2)进料：先打开反应釜的放空阀，然后打开配料釜出料阀，再打开反应釜进料泵，进料完成后，依次关闭配料釜出料阀、反应釜的进料泵，此时，进料步骤结束；

3)氮气置换：先关闭放空阀，然后打开氮气进气阀，反应釜中反应压力的压力传感器与氮气进气阀信号联锁，当反应釜内的压力达到要求时，自动关闭氮气进气阀，然后打开放空阀，反应釜中反映压力的压力传感器与放空阀信号联锁，当反应釜内的压力达到要求时，自动关闭放空阀，至此，完成一次氮气置换操作，重复氮气置换操作多次，直至反应釜内基本再无空气，此时，氮气置换步骤结束；

4)反应：先开启反应釜中的磁力搅拌器，然后打开蒸汽切断阀，反应釜中反应温度的温度传感器与蒸汽切断阀信号联锁，当反应釜中的温度大于等于80℃时，自动关闭蒸汽切断阀；再打开水煤气调节阀、水煤气切断阀，当反应釜中的温度达到要求时，打开与反应釜内盘管连接的冷却水调节阀，自动控制反应釜中的反应温度为80℃～100℃，自动控制反应釜中的反应压力为6.5Mpa～7.5Mpa，在此状态下，反应18～30小时，直至反应釜中的压力基本不变结束，此时，反应步骤结束；

5)出料：先将温度、压力自动控制系统切换到手动状态，然后关闭水煤气切断阀，再全开内盘管冷却水调节阀，当反应釜中的温度降至30℃～50℃时，重复氮气置换操作一次，打开反应釜的出料阀，用氮气压料至接收罐中，此时，出料步骤结束，并且生产结束。

进一步优选，一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，采用基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，包括：配料、进料、氮气置换、反应、出料等五个步骤；

1)配料：先用固体加料器向配料釜中加入催化剂50Kg，配料釜的称量传感器与固体加料器信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于50Kg时，自动关闭固体加料器；然后打开二氢呋喃进料切断阀，打开二氢呋喃进料泵，向配料釜中加入1800Kg二氢呋喃，配料釜的称量传感器与二氢呋喃进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于1850Kg时，自动关闭二氢呋喃进料泵、切断阀；再打开搅拌器；最后打开甲苯进料切断阀，打开甲苯进料泵，向配料釜中加入870Kg甲苯，配料釜的称量传感器与甲苯进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于2720Kg时，自动关闭甲苯进料泵、切断阀，此时，配料步骤结束；

2)进料：先打开反应釜的放空阀，然后打开配料釜出料阀，再打开反应釜进料泵，进料完成后，依次关闭配料釜出料阀、反应釜的进料泵，此时，进料步骤结束；

3)氮气置换：先关闭放空阀，然后打开氮气进气阀，反应釜中反应压力的压力传感器与氮气进气阀信号联锁，当反应釜内的压力P大于等于0.5MPa时，自动关闭氮气进气阀，然后打开放空阀，反应釜中反映压力的压力传感器与放空阀信号联锁，当反应釜内的压力小于等于0.02MPa时，自动关闭放空阀，至此，完成一次氮气置换操作，重复氮气置换操作多次，直至反应釜内基本再无空气，此时，氮气置换步骤结束；

4)反应：先开启反应釜中的磁力搅拌器，然后打开蒸汽切断阀，反应釜中反应温度的温度传感器与蒸汽切断阀信号联锁，当反应釜中的温度大于等于80℃时，自动关闭蒸汽切断阀；再打开水煤气调节阀、水煤气切断阀，当反应釜中的温度大于等于95℃时，打开与反应釜内盘管连接的冷却水调节阀，自动控制反应釜中的反应温度为90℃，自动控制反应釜中的反应压力为6.5MPa，在此状态下，反应24小时，直至反应釜中的压力基本不变结束，此时，反应步骤结束；

5)出料：先将温度、压力自动控制系统切换到手动状态，然后关闭水煤气切断阀，再全开内盘管冷却水调节阀，当反应釜中的温度降至40℃时，重复氮气置换操作一次，打开反应釜的出料阀，用氮气压料至接收罐中，此时，出料步骤结束，并且生产结束。

步骤3)中，重复氮气置换操作多次，一般为3到10次。

步骤4)中，自动控制反应釜中的反应温度：被控变量为反应釜中的温度，操纵变量为输入到反应釜内盘管的冷却水流量，温度设定值为90℃。

自动控制反应釜中的反应压力：被控变量为反应釜中的压力，操纵变量为水煤气进料流量，压力设定值为6.5Mpa。

反应过程中，安全联锁保护控制包括：

反应釜中反应压力的压力传感器与水煤气切断阀信号联锁，当反应釜中的压力大于等于7.5Mpa时，自动关闭水煤气切断阀；

反应釜中反应温度的温度传感器和反应压力的压力传感器与紧急卸料阀信号联锁，当反应釜中的温度大于等于100℃，且反应釜中的压力大于8.5Mpa时，自动打开紧急卸料阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明四氢呋喃-3-甲醛的生产通过DCS系统将配料、进料、氮气置换、反应、出料等五个生产步骤集于一体。通过氮气置换操作，有效地置换反应釜中的空气，确保反应过程中不存在空气，并对各生产设备进行分散控制、集中监视和操作，实现了生产线安全运行、产品质量稳定可控，避免了误操作可能带来的安全问题。本发明通过DCS控制系统实现了对各生产设备进行分散控制、集中监视和操作，有效地控制反应热，使生产线安全运行、产品质量稳定可控，避免了误操作可能带来的安全问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统的结构示意图；

图2为本发明合成过程控制顺序的流程示意图；

图3为本发明配料控制过程的流程示意图；

图4为本发明进料控制过程的流程示意图；

图5为本发明氮气置换控制过程的流程示意图；

图6为本发明反应控制过程的流程示意图；

图7为本发明出料控制过程的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如附图1结构示意图所示，本发明基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统包括有依次连接的配料釜2、反应釜1和接收罐3三个主要设备。

反应釜1连接的管道上设有各种调节阀、切断阀。具体有：水煤气调节阀4，水煤气切断阀5，氮气进气阀6，放空阀7，反应釜出料阀8，蒸汽切断阀9；冷却水调节阀10，紧急卸料阀11；反应釜上设有磁力搅拌器12以及温度传感器13和压力传感器14。

配料釜2的管道上连接各种泵。具体有：甲苯进料泵16，甲苯进料切断阀18，二氢呋喃进料泵17，二氢呋喃进料切断阀19，配料釜2上还连接有固体加料器15,，所述配料釜上设有搅拌器20以及称量传感器21。

反应釜1与所述配料釜2通过管道相连，连接的管道上设有配料釜出料阀22，以及反应釜进料泵23。

反应釜1与接收罐3通过管道相连，连接的管道上设有反应釜出料阀8。

本发明的各种阀、泵、称量传感器、温度传感器、压力传感器等均由DCS中的控制站控制。

四氢呋喃-3-甲醛的生产系统通过DCS系统将配料、进料、氮气置换、反应、出料等五个生产步骤集于一体，合成过程控制顺序如图2所示。

配料控制过程如附图3，进料控制过程如图4所示，氮气置换控制过程如图5所示，反应控制过程如图6所示，出料控制过程如图7所示。

所述DCS系统，包括仪表系统、控制站、操作站。

所述仪表系统，包括称量传感器、温度传感器和压力传感器等，用于采集各个生产设备的实时运行参数，并将采集到的运行参数输出。

所述控制站，接收仪表系统输出的运行参数，并对接收到的运行参数进行处理，通过控制站内的主控模块对处理后的运行参数进行判断，并根据判断结果对生产设备执行相应操作。

所述操作站，设置于后端监控中心，接收控制站传输过来的运行参数进行监视和操作。

一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，包括：配料、进料、氮气置换、反应、出料等五个步骤。

配料：此步骤是向配料釜2中依次加入催化剂(醋酸钴)、二氢呋喃、甲苯。首先用固体加料器15向配料釜2中加入催化剂50Kg，配料釜2的称量传感器21与固体加料器15信号联锁，当配料釜2中的重量W大于等于50Kg时，自动关闭固体加料器15；然后打开二氢呋喃进料切断阀19，打开二氢呋喃进料泵17，向配料釜2中加入1800Kg二氢呋喃，配料釜2的称量传感器21与二氢呋喃进料泵17、二氢呋喃切断阀19信号联锁，当配料釜2中的重量W大于等于1850Kg时，自动关闭二氢呋喃进料泵17、二氢呋喃切断阀19；再打开搅拌器20；最后打开甲苯进料切断阀18，打开甲苯进料泵16，向配料釜2中加入870Kg甲苯，配料釜2的称量传感器与甲苯进料泵16、甲苯进料切断阀18信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于2720Kg时，自动关闭甲苯进料泵16、甲苯进料切断阀18。此时，配料步骤结束。

进料：此步骤是将配料釜2中的原料用泵打入反应釜1中。首先打开反应釜的放空阀7，然后打开配料釜出料阀22，再打开反应釜进料泵23，进料完成后，依次关闭配料釜出料阀22、反应釜进料泵23。此时，进料步骤结束。

氮气置换：此步骤是用氮气置换出反应釜中的空气。首先关闭放空阀7，然后打开氮气进气阀6，反应釜1中反应压力的压力传感器14与氮气进气阀6信号联锁，当反应釜1内的压力P大于等于0.5MPa时，自动关闭氮气进气阀6，然后打开放空阀7，反应釜1中反应压力的压力传感器14与放空阀7信号联锁，当反应釜1内的压力小于等于0.02MPa时，自动关闭放空阀7，至此，完成一次氮气置换操作。重复以上操作多次，直至反应釜1内基本再无空气。此时，氮气置换步骤结束。

反应：此步骤要求控制好反应条件，包括温度定值控制系统和压力定值控制系统，以及反应过程中相应的安全联锁保护控制系统。首先开启反应釜1中的磁力搅拌器12，然后打开蒸汽切断阀9，反应釜1中反应温度的温度传感器13与蒸汽切断阀9信号联锁，当反应釜1中的温度大于等于80℃时，自动关闭蒸汽切断阀9；再打开水煤气调节阀4、水煤气切断阀5，当反应釜1中的温度大于等于95℃时，打开与反应釜内盘管连接的冷却水调节阀10，自动控制反应釜1中的反应温度为90℃，自动控制反应釜1中的反应压力为6.5MPa，在此状态下，反应24小时，直至反应釜1中的压力基本不变结束。此时，反应步骤结束。

温度定值控制系统：被控变量为反应釜1中的温度，操纵变量为与反应釜内盘管连接的冷却水流量，温度设定值为90℃。

压力定值控制系统：被控变量为反应釜中的压力，操纵变量为水煤气进料流量，压力设定值为6.5Mpa。

安全联锁保护控制系统包括：

反应釜1中反应压力的压力传感器14与水煤气切断阀5信号联锁，当反应釜1中的压力大于等于7.5Mpa时，自动关闭水煤气切断阀5。

反应釜1中反应温度的温度传感器13和反应压力的压力传感器14与紧急卸料阀11信号联锁，当反应釜1中的温度大于等于100℃，且反应釜1中的压力大于8.5Mpa时，自动打开紧急卸料阀。

出料：此步骤是将反应产物打入接收罐3中。首先，将温度、压力自动控制系统切换到手动状态，然后关闭水煤气切断阀5，再全开内盘管冷却水调节阀10，当反应釜1中的温度降至40℃时，重复氮气置换操作一次，打开反应釜1的出料阀，用氮气压料至接收罐3中。此时，出料步骤结束，并且生产结束。

本发明基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，采用基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，四氢呋喃-3-甲醛的转化率达到94％。

以上对本发明所提供的一种基于DCS的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内。而本领域人员对本发明进行若干改进和修饰，在不脱离本发明原理的前提下，则都应在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，其特征在于，采用基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，

包括依次连接的配料釜、反应釜和接收罐；

所述的配料釜通过固体加料管道连接有固体加料器；所述的配料釜通过甲苯进料管道连接有甲苯进料泵和甲苯进料切断阀；所述的配料釜通过二氢呋喃进料管道连接有二氢呋喃进料泵和二氢呋喃进料切断阀；所述配料釜上设有搅拌器以及称量传感器；

所述的反应釜通过反应釜进料管道与所述配料釜的出料口连接，所述的反应釜进料管道上设有配料釜出料阀和反应釜进料泵；所述的反应釜通过水煤气输入管道连接有水煤气调节阀和水煤气切断阀；所述的反应釜通过氮气进气管道连接有氮气进气阀；所述的反应釜通过放气管道连接有放空阀；所述的反应釜通过蒸汽输入管道连接有蒸汽切断阀；所述的反应釜通过冷却水输入管道连接有冷却水调节阀；所述反应釜上设有磁力搅拌器以及温度传感器和压力传感器；

所述的接收罐通过反应釜出料管道与所述反应釜连接，所述反应釜出料管道上设有反应釜出料阀；

所述的固体加料器、甲苯进料泵、甲苯进料切断阀、二氢呋喃进料泵、二氢呋喃进料切断阀、搅拌器以及称量传感器接入DCS；

所述的配料釜出料阀、反应釜进料泵、水煤气调节阀、水煤气切断阀、氮气进气阀、放空阀、蒸汽切断阀、冷却水调节阀、磁力搅拌器以及温度传感器和压力传感器接入DCS；

所述的反应釜出料阀接入DCS；

所述配料釜的出料口位于所述反应釜底部；

所述的反应釜的底部设有紧急卸料阀；

该方法包括以下步骤；

1)配料：先用固体加料器向配料釜中加入催化剂，配料釜的称量传感器与固体加料器信号联锁，当配料釜中的重量达到要求时，自动关闭固体加料器；然后打开二氢呋喃进料切断阀，打开二氢呋喃进料泵，向配料釜中加入二氢呋喃，配料釜的称量传感器与二氢呋喃进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量达到要求时，自动关闭二氢呋喃进料泵、切断阀；再打开搅拌器；最后打开甲苯进料切断阀，打开甲苯进料泵，向配料釜中加入甲苯，配料釜的称量传感器与甲苯进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量达到要求时，自动关闭甲苯进料泵、切断阀，此时，配料步骤结束；

2)进料：先打开反应釜的放空阀，然后打开配料釜出料阀，再打开反应釜进料泵，进料完成后，依次关闭配料釜出料阀、反应釜的进料泵，此时，进料步骤结束；

3)氮气置换：先关闭放空阀，然后打开氮气进气阀，反应釜中反应压力的压力传感器与氮气进气阀信号联锁，当反应釜内的压力达到要求时，自动关闭氮气进气阀，然后打开放空阀，反应釜中反映压力的压力传感器与放空阀信号联锁，当反应釜内的压力达到要求时，自动关闭放空阀，至此，完成一次氮气置换操作，重复氮气置换操作多次，直至反应釜内基本再无空气，此时，氮气置换步骤结束；

4)反应：先开启反应釜中的磁力搅拌器，然后打开蒸汽切断阀，反应釜中反应温度的温度传感器与蒸汽切断阀信号联锁，当反应釜中的温度大于等于80℃时，自动关闭蒸汽切断阀；再打开水煤气调节阀、水煤气切断阀，当反应釜中的温度达到要求时，打开与反应釜内盘管连接的冷却水调节阀，自动控制反应釜中的反应温度为80℃～100℃，自动控制反应釜中的反应压力为6.5Mpa～7.5Mpa，在此状态下，反应18～30小时，直至反应釜中的压力基本不变结束，此时，反应步骤结束；

5)出料：先将温度、压力自动控制系统切换到手动状态，然后关闭水煤气切断阀，再全开内盘管冷却水调节阀，当反应釜中的温度降至30℃～50℃时，重复氮气置换操作一次，打开反应釜的出料阀，用氮气压料至接收罐中，此时，出料步骤结束，并且生产结束。

2.一种基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，其特征在于，采用基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产控制系统，包括依次连接的配料釜、反应釜和接收罐；

所述的配料釜通过固体加料管道连接有固体加料器；所述的配料釜通过甲苯进料管道连接有甲苯进料泵和甲苯进料切断阀；所述的配料釜通过二氢呋喃进料管道连接有二氢呋喃进料泵和二氢呋喃进料切断阀；所述配料釜上设有搅拌器以及称量传感器；

所述的反应釜通过反应釜进料管道与所述配料釜的出料口连接，所述的反应釜进料管道上设有配料釜出料阀和反应釜进料泵；所述的反应釜通过水煤气输入管道连接有水煤气调节阀和水煤气切断阀；所述的反应釜通过氮气进气管道连接有氮气进气阀；所述的反应釜通过放气管道连接有放空阀；所述的反应釜通过蒸汽输入管道连接有蒸汽切断阀；所述的反应釜通过冷却水输入管道连接有冷却水调节阀；所述反应釜上设有磁力搅拌器以及温度传感器和压力传感器；

所述的接收罐通过反应釜出料管道与所述反应釜连接，所述反应釜出料管道上设有反应釜出料阀；

所述的固体加料器、甲苯进料泵、甲苯进料切断阀、二氢呋喃进料泵、二氢呋喃进料切断阀、搅拌器以及称量传感器接入DCS；

所述的配料釜出料阀、反应釜进料泵、水煤气调节阀、水煤气切断阀、氮气进气阀、放空阀、蒸汽切断阀、冷却水调节阀、磁力搅拌器以及温度传感器和压力传感器接入DCS；

所述的反应釜出料阀接入DCS；

所述配料釜的出料口位于所述反应釜底部；

所述的反应釜的底部设有紧急卸料阀；

该方法包括以下步骤；

1)配料：先用固体加料器向配料釜中加入催化剂50Kg，配料釜的称量传感器与固体加料器信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于50Kg时，自动关闭固体加料器；然后打开二氢呋喃进料切断阀，打开二氢呋喃进料泵，向配料釜中加入1800Kg二氢呋喃，配料釜的称量传感器与二氢呋喃进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于1850Kg时，自动关闭二氢呋喃进料泵、切断阀；再打开搅拌器；最后打开甲苯进料切断阀，打开甲苯进料泵，向配料釜中加入870Kg甲苯，配料釜的称量传感器与甲苯进料泵、切断阀信号联锁，当配料釜中的重量W大于等于2720Kg时，自动关闭甲苯进料泵、切断阀，此时，配料步骤结束；

2)进料：先打开反应釜的放空阀，然后打开配料釜出料阀，再打开反应釜进料泵，进料完成后，依次关闭配料釜出料阀、反应釜的进料泵，此时，进料步骤结束；

3)氮气置换：先关闭放空阀，然后打开氮气进气阀，反应釜中反应压力的压力传感器与氮气进气阀信号联锁，当反应釜内的压力P大于等于0.5MPa时，自动关闭氮气进气阀，然后打开放空阀，反应釜中反映压力的压力传感器与放空阀信号联锁，当反应釜内的压力小于等于0.02MPa时，自动关闭放空阀，至此，完成一次氮气置换操作，重复氮气置换操作多次，直至反应釜内基本再无空气，此时，氮气置换步骤结束；

4)反应：先开启反应釜中的磁力搅拌器，然后打开蒸汽切断阀，反应釜中反应温度的温度传感器与蒸汽切断阀信号联锁，当反应釜中的温度大于等于80℃时，自动关闭蒸汽切断阀；再打开水煤气调节阀、水煤气切断阀，当反应釜中的温度大于等于95℃时，打开与反应釜内盘管连接的冷却水调节阀，自动控制反应釜中的反应温度为90℃，自动控制反应釜中的反应压力为6.5MPa，在此状态下，反应24小时，直至反应釜中的压力基本不变结束，此时，反应步骤结束；

5)出料：先将温度、压力自动控制系统切换到手动状态，然后关闭水煤气切断阀，再全开内盘管冷却水调节阀，当反应釜中的温度降至40℃时，重复氮气置换操作一次，打开反应釜的出料阀，用氮气压料至接收罐中，此时，出料步骤结束，并且生产结束。

3.根据权利要求2所述的基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，其特征在于，步骤4)中，自动控制反应釜中的反应温度，具体包括：被控变量为反应釜中的温度，操纵变量为输入到反应釜内盘管的冷却水流量，温度设定值为90℃。

4.根据权利要求2所述的基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，其特征在于，步骤4)中，自动控制反应釜中的反应压力，具体包括：被控变量为反应釜中的压力，操纵变量为水煤气进料流量，压力设定值为6.5Mpa。

5.根据权利要求2所述的基于DCS控制的四氢呋喃-3-甲醛生产方法，其特征在于，步骤4)中，反应过程中，安全联锁保护控制包括：

反应釜中反应压力的压力传感器与水煤气切断阀信号联锁，当反应釜中的压力大于等于7.5Mpa时，自动关闭水煤气切断阀；

反应釜中反应温度的温度传感器和反应压力的压力传感器与紧急卸料阀信号联锁，当反应釜中的温度大于等于100℃，且反应釜中的压力大于8.5Mpa时，自动打开紧急卸料阀。

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