我国是焦炭生产大国,在生产的过程中焦炭产生大量的焦炉气,大部分焦炉气都直接燃烧,造成了环境的污染和资源的浪费。本项目依托太工天成公司,本着变废为宝的思想,以焦炉气为原料,采用现代液化新工艺技术,实现焦炉气制备LNG(液化天然气)。这个新工艺是国内首创工艺,其控制系统没有完善的方案可参考。本文从实际工程出发,分析了关于化工行业中工业控制的方法及存在的问题,结合新工艺特点和工艺对控制的要求,研究和设计了新工艺的控制方案。本文介绍了焦炉气制备LNG的液化工艺和制备过程中对参数与控制的要求,设计了板式换热器的自动控制方案以及压缩机的DCS连锁控制方案。喘振是压缩机运行的主要问题,防喘振控制是工业自动控制的难题,也是本文研究的主要内容。本文从压缩机喘振发生的机理出发,提出了基于相似性原理在压缩机防喘振控制中的应用方案。本方案通过喘振线、控制线、安全线的设置和限压控制,研究设计了新型的防喘振控制器。膨胀机是制冷工艺的主要设备,通过分析影响膨胀机制冷效率的因素,提出了提高膨胀机效率的方法及膨胀机安全连锁的DCS控制方法。根据精馏塔的工艺特点,本文设计了精馏塔的优化控制方式。本文采用国产集散控制系统(DCS)的MACSV系统,根据新液化工艺特点和本文设计出来的控制方案,从硬件选型及配置、系统接线方式、软件组态、自动控制系统设计等方面进行集散控制系统设计。自动板式换热器、防喘振等控制方案都成功应用到DCS中,并本着画面直观,管理方便、在线修改参数等原则进行了操作界面的组态。该DCS系统自投运以来,安全可靠。提高了生产效率、降低了劳动强度,产品质量也得到了很大的提高。