精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制.docx

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精馏塔的温度控制

精馏塔的温度控制

辽宁工业大学过程控制系统课程设计(论文)题目:精馏塔温度控制系统设计

院(系):

专业班级:

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学生姓名:

指导教师:(签字)

起止时间:

摘要

随着石油化工的迅速发展,精馏操作的应用越来越广,分流物料的组分越来越多,分离的产品纯度越来越高。采用提馏段温度作为间接质量指标,它能够较直接地反映提馏段产品的情况。将提馏段温度恒定后,就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。所以,在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时,常采用提馏段温度控制方案。由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约,鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求,设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。

影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化,顶部馏出物及底部出料变化;影响能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化,再沸器加热量和冷凝器冷却量变化,及塔的环境温度变化。采用串级控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。使用超驰控制系统控制釜液输出端,在塔釜温度较低时,塔底不出料只有当温度达到低线以上,液位控制器取代温度控制器以后,才有出料排出。

关键词:提馏段;温度;串级控制;超驰控制

目录

第1章绪论 .................................................................................... 错误!未定义书签。第2章课程设计的方案 ................................................................ 错误!未定义书签。

精馏塔的控制说明

精馏塔的控制说明

一、精馏塔的控制要求

精馏塔的控制目标是,在保证产品质量合格的前提下,使塔的总收益(利润)最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说,需从四个方面考虑,设置必要的控制系统。

(1)产品质量控制;

(2)物料平衡控制;

(3)能量平衡控制;

(4)约束条件控制(液泛限、漏液限、压力限、临界温差限等)。

防止液泛和漏液,可以用塔压降或压差来监视气相速度。

二、精馏塔的主要干扰因素

精馏塔的主要干扰因素为进料状态,即进料流量F、进料组分Z f、进料温度T f或热焓F E。

此外,冷剂与热剂的压力盒温度及环境温度等因素,也会影响精馏塔的平衡操作。

所以,在精馏塔的整体方案确定时,如果工艺允许,能把精馏塔进料量、进料温度或热焓加以定值控制,对精馏塔的操作平稳时极为有利的。

三、精馏塔控制变量的分析

精馏塔的控制是为了保证精馏塔安全、平稳的运行,其目标是,是塔操作满足各种约束条件,保持塔的物料及能量的平衡,在较佳的工况下安全、平稳的运行,获得较大的产品回收率和较低的能耗及符合规定要求的产品。在过程系统控制中所涉及的变量可分为以下几类。

(1)被控变量被控变量是通过改变调节其他相关变量使之维持在目标值的变量。精馏塔的被控变量有5个:塔顶产品的浓度、塔底产品的浓度、塔内压力、塔釜及回流罐的液位。(2)操纵变量操纵变量时通过改变调节阀的开度实施对介质的调节,该介质变量称为操纵变量。控制系统是通过调节操纵变量来控制被控变量,而操纵变量通常是系统的流量。如产品流量、塔回流量及加热剂、冷却剂量。操纵变量也为5个。

(3)干扰变量精馏塔的环境参数及输入变量波动破坏塔的平衡,使产品质量发生变化,称这些变量为干扰变量,控制的目的就是克服干扰变量的扰动影响。干扰变量有些可控,有些则不能控制。

精馏塔精馏段温度控制设计方案

精馏塔精馏段温度控制设计方案

精馏塔精馏段温度控制设计方案

1.课题研究的背景和意义

石油化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或回收有用组分的目的。分离互溶液体混合物有许多种方法,精馏是在炼油、化工等众多生产过程中广泛应用的一个传质过程。精馏过程通过反复的汽化与冷凝,使混合物料中的各组分分离,分别达到规定的纯度。精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量消耗,因此精馏塔的自动控制问题长期以来一直受到人们的高度重视[1]。

精馏过程是由精馏装置来实现的,精馏装置一般是由精馏塔、再沸器(重沸器)、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。

实际生产过程中,精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。石油化工等大型生产过程主要采用的连续精馏。

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸溜的原理是蒸气由塔底进入。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移,气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,气相愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,从而达到组分分离的目的。由塔顶上升的气相进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,加热蒸发成气相返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。

精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,其在机理复杂,动态响应迟缓,变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题[1]。

精馏塔的控制方式

精馏塔的控制方式

精馏塔的控制方式

字体: 小中大| 打印发表于: 2007-7-25 21:15 作者: chjzhou 来源: 海川化工论坛

精馏塔的控制方式很多,其中有:

1.提留段温度控制

2.精馏段温度控制

3.精馏塔温差控制

4.恒流控制

5.双温差控制

6.压差控制

7.在线仪表监测控制

过路的朋友一起交流一下那种控制自动化程度更高,操作人员的参与度最少,对于生产最经济,交流的朋友别忘了写下你的理由哦

答案不是重要的,你的理由却是非常重要的,欢迎讨论啊,一起学习

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∙chping80 (2007-7-25 21:36:13)

我认为精馏段温度控制更好,更能说明精馏塔的运行情况!

∙chjzhou (2007-7-26 09:10:51)

压差控制比较好(以下是摘抄版)

蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。

精馏塔温度控制

精馏塔温度控制

谢谢观赏
化工仪表自动化PPT
苯+甲苯精馏
串级控制系统就是两只调节器串联起来工作,其中 一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系 统。整个系统包括两个控制回路,主回路和副回路。 副回路由副变量检测变送、副调节器、
调节阀和副过程构成;主回路由主变量检测变送、 主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构 成。一次扰动:作用在主被控过程上的,而不包括 在副回路范围内的扰动。二次扰动:作用在副被控 过 程上的,即包括在副回路范围内的扰动。
为了提高精馏效率和保证产品纯度,我们采用灵敏 板温度调节器与再沸器加热蒸汽流量调节器串级控 制系统来对灵敏板温度进行控制。其中灵敏板温度 调节器是主调节器,再沸器加热蒸汽流量调节器是 副调节器。
❖ 主变量:塔釜温度 副变量:再沸腾蒸汽进 口流量 主控制器:温度控制器
副控制器:流量控制器
工艺对象:精馏塔
工艺要求:控制塔内 温度.
控制规律的选择
主控制器:PID 副控制器:P
系统方框图
检测变送
❖ 精馏塔的主要干扰因素 为进料状态,即进料流 量、进料组分、进料温 度或热焓
执行器
▪ 气Hale Waihona Puke Baidu式 ▪ 正作用 ▪ 主调节器:反作用 ▪ 副调节器:反作用
温度调节器
精馏段或提馏段的某些塔 板上,温度变化量最为显 著。或者说,这些塔板的 温度对外界干扰因素的反 映最灵敏,故将这些塔板 称之为灵敏板。将感温元 件安置在灵敏板上可以较 早觉察精馏操作所受到的 干扰;而且灵敏板比较靠 近进料口,可在塔顶馏出 液组成尚未产生 变化之前 先感受到进料参数的变动 并即使采取调节手段,以 稳定馏出液的组成。

精馏塔控制

精馏塔控制

V S

θF,F ,Z F B ,X B L R D ,X D 图1 精馏塔的物料流程图精馏塔控制及设计

摘要:精馏操作是化工生产过程中一个十分重要的环节,精馏的实质,就是利用混合物中

各组分具有不同的挥发度,即在同一温度下各组分的蒸汽压不同这一性质,使液相中的轻组分转移到汽相中,而汽相中的重组分转移到液相中,从而实现分离的目的。 关键词 自动化控制 物料平衡和能量平衡 温度控制

一、精馏塔介绍

一般精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐以及再沸器等设备组成,如图(1)精馏塔的物料流程图中所示。

精馏塔的控制直接影响到工厂的产品质量、产量

和能量的消耗.。

随着化工的迅速发展,精馏操作应用越来越广泛。

由于所分离的物料组分不断增多,对分离产品的纯度

要求亦不断提高,这就对精馏的控制提出了更高的要

求。此外,对于精密精馏,由于所分离产品的纯度要

求很高,若没有相应的自动控制与其配合,就难于达

到预期的效果。因此,精馏塔的自动控制极为重要,

亦很受到人们的注意。 二、精馏塔的控制要求

精馏塔的控制目标是,在保证产品质量合格的前

提下,回收率最高和能耗最低,或使塔的总收益最大,或总成本最小,一般来讲应满足如下

三方面要求。

(1)质量指标 塔顶和塔底产品之一应保证合乎规定的纯度,另一产品的成分亦应维持在规定范围;或者塔顶和塔底的产品均应保证一定的纯度。就二元组分精馏塔来说,质量指标的要求就是 使塔顶产品中的轻组分含量和塔底产品中重组分的含量符合规定的要求。而在多元组分精馏塔中,通常仅对产品质量影响较大的关键组分可以控制。

(2)物料平衡和能量平衡

(工业过程控制)16.精馏塔控制

(工业过程控制)16.精馏塔控制
云计算技术
利用云计算技术对大量数据进行处理和分析,为精馏塔的优化控 制提供决策支持。
能效的提高
1 2
高效换热器
采用高效换热器降低精馏塔的能耗,提高热量利 用效率。
优化操作参数
通过优化精馏塔的操作参数,如进料温度、塔顶 压力、回流比等,降低能耗和提高分离效果。
3
余热回收利用
对精馏塔产生的余热进行回收利用,减少能源浪 费。
精馏塔的分离过程
02
利用不同物质间沸点的差异,通过多次汽化和冷凝操作,将各
组分进行分离。
产品的回收与冷凝
03
将精馏塔顶部的轻组分和塔底部的重组分分别回收,并进行适
当的冷凝处理,以获得高纯度的产品。
产品的收集与处理
产品的收集
将精馏塔分离出的各组分 进行收集,并进行初步的 分类和处理。
产品的纯化与提纯
加强安全控制措施,如紧急停车系统、 安全联锁等,确保精馏塔在异常情况 下能够迅速响应并采取安全措施。
智能控制
应用人工智能和大数据技术,建立精 馏塔的智能控制系统,通过实时数据 分析和优化算法,实现自适应控制和 预测性维护。
操作参数的优化
进料流量
根据原料性质和产品质量要求,合理调整进料流 量,以实现最佳的分离效果和生产效率。
蒸汽自下而上流动,在塔板或填 料上与下降的液体进行热量和质 量交换,使不同组分在塔内逐一

精馏塔的温度控制

精馏塔的温度控制

辽宁工业大学过程控制系统课程设计(论文)题目:精馏塔温度控制系统设计

院(系):

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指导教师:(签字)

起止时间:

摘要

随着石油化工的迅速发展,精馏操作的应用越来越广,分流物料的组分越来越多,分离的产品纯度越来越高。采用提馏段温度作为间接质量指标,它能够较直接地反映提馏段产品的情况。将提馏段温度恒定后,就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。所以,在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时,常采用提馏段温度控制方案。由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约,鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求,设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。

影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化,顶部馏出物及底部出料变化;影响能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化,再沸器加热量和冷凝器冷却量变化,及塔的环境温度变化。采用串级控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。使用超驰控制系统控制釜液输出端,在塔釜温度较低时,塔底不出料只有当温度达到低线以上,液位控制器取代温度控制器以后,才有出料排出。

关键词:提馏段;温度;串级控制;超驰控制

目录

第1章绪论 (1)

第2章课程设计的方案 (2)

2.1概述 (2)

2.1.1 物料平衡关系 (2)

2.1.2 能量平衡关系 (3)

2.2设计方案 (3)

2.2.1控制方案类型 (3)

2.2.2控制方案的选择 (4)

第3章系统各仪表选择 (9)

3.1检测变送器的原理 (9)

3.1.1 温度变送器的选择 (9)

3.1.2 流量变送器的选择 (10)

精馏塔底温度影响因素及控制方法总结

精馏塔底温度影响因素及控制方法总结

精馏塔底温度影响因素及控制方法总结

1、影响因素:

1.1 进料及组分变化,如进料减少,重组分杂质增大,则塔底温度升高;

1.2 回流量级回流温度的的变化,如回流量增大,回流温度降低,则塔底温度降低;

1.3 塔液面过高或满,塔底温度提不起来;

1.4 塔底液面过低,引起温度不稳定或者升高;

1.5 塔压的波动,引起温度的变化,当塔压突然升高时,底温会随之升高又复而下降;

1.6 蒸汽压力的变化,蒸汽压力降低,塔底温度下降;

1.7 进换热器温度低,塔底温度下降;

1.8 再沸器管程堵或漏,塔底温度提不起来;

1.9 塔底温度控制失灵,引起塔底温度不稳。

2、调节方法:

2.1 稳定进料,减少原料中重组分杂质的组分,或调整前塔的操作,减少下塔进料中重组分杂质的组分;

2.2 降低回流量,提高回流温度,稳定回流比;

2.3 增大塔底踩出,或减少进料量和回流量;

2.4 减少塔底采出,使塔底采出液面控制在工艺指标范围内;

2.5 稳定塔底压力;

2.6 联系调度提高蒸汽压力;

2.7 提高预热器进气温度,使之平稳;

2.8 待停工处理再沸器;

2.9 塔底温度改为手动控制,或用副线或现场指示控制,并联系仪表处理。

精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制

精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制

精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制

精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。

(1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处,称为精馏段温控。适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。调节手段是根据灵敏板温度,适当调节回流比。例如,灵敏板温度升高时,则反映塔顶产品组成zn下降,故此时发出信号适当增大回流比,使XD上升至合格值时,灵敏板温度降至规定值。

(2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处,称为提馏段温控。适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时,其采用的调节手段是根据灵敏板温度,适当调节再沸器加热量。例如,当灵敏板温度下降时,则反映釜底液相组成Xw变大,釜底产品不合格,故发出信号适当增大再沸器的加热量,使釜温上升,以便保持工w的规定值。

(3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近,而对产品的纯度要求又较高时不宜采用一般的温控方法,而应采用温差控制方法。温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的,采用此法易于保证产品纯度,又利于仪表的选择和使用。

精馏塔的温度控制

精馏塔的温度控制

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辽宁工业大学过程控制系统课程设计(论文)题目:精馏塔温度控制系统设计

院(系):

专业班级:

学号:

学生姓名:

指导教师:(签字)

起止时间:

摘要

随着石油化工的迅速发展,精馏操作的应用越来越广,分流物料的组分越来越多,分离的产品纯度越来越高。采用提馏段温度作为间接质量指标,它能够较直接地反映提馏段产品的情况。将提馏段温度恒定后,就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。所以,在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时,常采用提馏段温度控制方案。由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约,鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求,设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。

影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化,顶部馏出物及底部出料变化;影响能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化,再沸器加热量和冷凝器冷却量变化,及塔的环境温度变化。采用串级控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。使用超驰控制系统控制釜液输出端,在塔釜温度较低时,塔底不出料只有当温度达到低线以上,液位控制器取代温度控制器以后,才有出料排出。

关键词:提馏段;温度;串级控制;超驰控制

目录

第1章绪论 (1)

第2章课程设计的方案 (2)

2.1概述 (2)

2.1.1 物料平衡关系 (2)

2.1.2 能量平衡关系 (3)

2.2设计方案 (3)

2.2.1 控制方案类型 (3)

2.2.2 控制方案的选择 (4)

第3章系统各仪表选择 (9)

3.1检测变送器的原理 (9)

3.1.1 温度变送器的选择 (9)

3.1.2 流量变送器的选择 (10)

精馏塔精馏段温度控制设计方案

精馏塔精馏段温度控制设计方案

精馏塔精馏段温度控制设计方案

1.课题研究的背景和意义

石油化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或回收有用组分的目的。分离互溶液体混合物有许多种方法,精馏是在炼油、化工等众多生产过程中广泛应用的一个传质过程。精馏过程通过反复的汽化与冷凝,使混合物料中的各组分分离,分别达到规定的纯度。精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量消耗,因此精馏塔的自动控制问题长期以来一直受到人们的高度重视[1]。

精馏过程是由精馏装置来实现的,精馏装置一般是由精馏塔、再沸器(重沸器)、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。

实际生产过程中,精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。石油化工等大型生产过程主要采用的连续精馏。

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸溜的原理是蒸气由塔底进入。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移,气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,气相愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,从而达到组分分离的目的。由塔顶上升的气相进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,加热蒸发成气相返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。

精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,其内在机理复杂,动态响应迟缓,变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题[1]。

精馏塔的安全运行分析通用版

精馏塔的安全运行分析通用版

解决方案编号:YTO-FS-PD444

精馏塔的安全运行分析通用版

The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.

标准/ 权威/ 规范/ 实用

Authoritative And Practical Standards

精馏塔的安全运行分析通用版

使用提示:本解决方案文件可用于已经体现出的,或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等,所提出的一个解决整体问题的方案(建议书、计划表),同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。

精馏是气液两相间的热量传递过程,与相平衡密切相关,而对于双组分两相体系,操作温度、操作压力可以独立变化,所以当要求获得指定组成的蒸馏产品时,操作温度与操作压力也就确定了。因此,工业精馏常通过控制温度和压力来控制蒸馏过程。

一、灵敏板的确定

在总压一定的条件下,精馏塔内务块板上的物料组成与温度一一对应。当板上的物料组成发生变化时,其温度也就随之起变化。当精馏过程受到外界干扰(或承受调节作用)时,塔内不同塔板处的物料组成将发生变化,其相应的温度亦将改变。其中,塔内某些塔板处的温度对外界干扰的反应特别明显,即当操作条件发生变化时,这些塔板上的温度将发生显著变化,这种塔板称之为灵敏板,一般取温度变化最大的那块板为灵敏板。

精馏塔塔釜温度控制设计

精馏塔塔釜温度控制设计

封面

目录

1.概述 (1)

2.工艺说明 (2)

2.1. 工艺概述 (2)

2.1.1.精馏工艺 (2)

2.1.2.典型设备及工艺参数 (2)

2.2. 工艺流程图 (3)

2.3. 工艺对自动控制的要求 (3)

3.设计 (4)

3.1. 控制系统 (4)

3.1.1.控制系统的确定 (4)

3.1.2.控制系统参数的选择 (4)

3.2. 控制规律确定 (4)

3.3. 正反作用的确定 (4)

3.3.1.执行器正、反作用的选择 (4)

3.3.2.控制器正、反作用的选择 (5)

3.4. 控制方案 (5)

3.4.1.方块图 (5)

3.4.2.抗干扰控制说明 (5)

3.4.3.测量点选取 (6)

3.5. 带控制点工艺流程图 (6)

4.设备选型 (7)

4.1. 设备一览表 (7)

4.2. 仪表的选择 (7)

4.2.1.温度计及温度变送器的选择 (7)

4.2.2.蒸汽流量仪表的选择 (7)

4.3. 执行器的选择 (8)

5.安装、运行及注意事项 (9)

5.1. 热电阻 (9)

5.2. 温度变送器 (9)

5.3. 流量检测仪表(蒸汽流量计) (10)

6.总结 (11)

参考文献 (11)

高沸塔塔釜温度控制

1.概述

精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量的消耗,因此精馏塔的自动控制设计长期以来一直受到人们的高度重视。

精馏塔是一个多输入和多输出的对象,它由很多级塔板组成,内在机理复杂,对控制作用响应缓慢,参数间相互关联严重,而控制要求又大多较高。这些都给自动控制的实施带来一定困难。同时各塔工艺结构特点又千差万别,这就更需要深入分析工艺特性,进行自动控制方案的设计和研究。

精馏塔的安全运行分析——灵敏板的确定

精馏塔的安全运行分析——灵敏板的确定

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精馏塔的安全运行分析——灵敏板的确定

精馏是气液两相间的热量传递过程,与相平衡密切相关,而对于双组分两相体系,操作温度、操作压力可以独立变化,所以当要求获得指定组成的蒸馏产品时,操作温度与操作压力也就确定了。因此,工业精馏常通过控制温度和压力来控制蒸馏过程。

灵敏板的确定

在总压一定的条件下,精馏塔内务块板上的物料组成与温度一一对应。当板上的物料组成发生变化时,其温度也就随之起变化。当精馏过程受到外界干扰(或承受调节作用)时,塔内不同塔板处的物料组成将发生变化,其相应的温度亦将改变。其中,塔内某些塔板处的温度对外界干扰的反应特别明显,即当操作条件发生变化时,这些塔板上的温度将发生显著变化,这种塔板称之为灵敏板,一般取温度变化最大的那块板为灵敏板。

精馏生产中由于物料不平衡或是塔的分离能力不够等原因造成的产品不合格现象,都可及早通过灵敏板温度变化情况得到预测,从而可及早发出信号使调节系统能及时加以调节,以保证精馏产品的合格。

精馏塔的控制

精馏塔的控制

问题所在:虽然操作工能够正确(定性)估计进料扰 问题所在:虽然操作工能够正确(定性) 动产生的影响,但定量控制效果不佳。而且对P 动产生的影响,但定量控制效果不佳。而且对 F、λF 变化的反应不能做到足够快、足够精确。 变化的反应不能做到足够快、足够精确。 解决方案之一: 解决方案之一:Feedback Control, PI控制 控制
F, Ti 既是输入变量,又是干扰变量; PF , λF 为干扰 既是输入变量,又是干扰变量; 变量 现场仪表 测量T 的热电阻/热电偶 测量F和 热电偶、 测量 i 和T 的热电阻 热电偶、测量 和QF的流 量计、燃气管道上装有控制阀、 量计、燃气管道上装有控制阀、炉管温度测量及报 警装置 目前的控制状况:无过程模型, 目前的控制状况:无过程模型,由有经验的操 作工进行手动控制,控制效果不佳,见下图 作工进行手动控制,控制效果不佳, T* t F↑(增大)的情况 ↑ 增大)
H=U+pV H - enthalpy, joules U - internal energy, joules p - pressure of the system, pascals V - volume, m3
为塔的特性因子, 其中β为塔的特性因子, β=f(V/F,α, n, xF, E, nF)
120
塔釜区域
Gas
露点 泡点
L+G
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精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制

精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。

(1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处,称为精馏段温控。适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。调节手段是根据灵敏板温度,适当调节回流比。例如,灵敏板温度升高时,则反映塔顶产品组成zn下降,故此时发出信号适当增大回流比,使XD上升至合格值时,灵敏板温度降至规定值。

(2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处,称为提馏段温控。适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时,其采用的调节手段是根据灵敏板温度,适当调节再沸器加热量。例如,当灵敏板温度下降时,则反映釜底液相组成Xw变大,釜底产品不合格,故发出信号适当增大再沸器的加热量,使釜温上升,以便保持工w的规定值。

(3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近,而对产品的纯度要求又较高时不宜采用一般的温控方法,而应采用温差控制方法。温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的,采用此法易于保证产品纯度,又利于仪表的选择和使用。

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