氢能,作为化石燃料之后新的洁净能源,它必将成为人类历史发展过程中的重要能源。以前,氢气基本上是由煤、石油等化石燃料生产的,这种方法得到的氢气产量低,而且会造成环境污染。另外,在生产过程中产生的含有大量氢的废气通常作为燃料燃烧或送到火炬烧掉,从而浪费大量的氢能。本文介绍的制氢装置采用的变压吸附工艺具有工艺流程简单、成品质量高、生产成本低、环境污染小、原料气源适应性广和系统操作简单灵活等特点。该工艺已成为制氢厂家生产氢气通常采用的方法。首先介绍了国内外制氢技术以及控制系统的现状与发展,并对PKS控制系统进行了简要介绍,阐述了研究本课题的意义,并且进行了对变压吸附制氢吸附和再生过程的介绍,列出了变压吸附数学模型的三个控制方程,重点论述了顺序控制图的算法推导。接着详细分析了系统变压吸附的顺序控制方案,即当系统中吸附塔因检修或故障时需停止该塔运行时,则进行切塔操作。在吸附塔检修完成或故障排除后,则进行加塔操作。在切塔和加塔过程中,需要根据各塔的压力状态,在塔内压力接近的最佳时机切出或者切入,保证塔内压力波动幅度小,实现系统的稳定生产。然后简要介绍了吸附塔在吸附再生阶段的压力斜率控制方案,来保证各阶段的压力要求,提高系统的回收率和纯度。其次根据变压吸附制氢控制需求进行PKS系统组态,实现工艺参数的监测与控制。重点介绍了系统正常时序、切塔时序、加塔时序的策略组态和随时序的斜率压力控制的策略组态以及及工艺流程图组态。另外根据时序控制的特点,在绘制工艺流程图时增加了一些功能按钮,在Station中通过这些功能按钮,可以实现对制氢装置控制系统的有效控制。最后通过整体调试,确认制氢控制系统阀门周期性切换过程与时序表完全一致,满足系统设计的全部需求。PKS系统控制的制氢装置有效地提高了变压吸附的自动化水平,使变压吸附过程得到准确、有效、稳定的控制,这样在有效提高氢气产品纯净度的同时,原料气中的氢气回收率也得到了很大的提高,达到节能降耗的工艺设计要求。