精馏塔温度-流量控制
精馏塔的操作
精僧塔的操作暧塔：指开车时塔内温度低于进料介质温度，如果进料是易结晶的介质，则进料后温度降低会在内壁形成晶体，还可堵塞小管线，所以在进料前先用蒸汽将塔内温度升到进料温度以上，主要是CT61/CT7I/CT72要暧塔。
煮塔：指精储塔（或蒸发器）在运行一段时间后，设备和管道内部沉积一些高沸点物、结晶体、粘附物等，使换热设备传热不良、塔板阻力增大、管道流通面减小等。
煮塔就是在精储塔内加脱盐水到正常液位，投用再沸器蒸汽加热到沸腾，在沸点温度下煮一定时间（30-60分钟），使内部沉积物溶化，然后停蒸汽排放污水，通常要反更进行2-4次。
对于新设备也可能要煮塔，目的是高温清除油污和粘附物。
1）置换或清洗，检修后的精谯塔第一次开车要经过氮气置换和脱盐水清洗，目标是清除内部可能存在的灰尘和固体物，用氮气置换内部的空气，使内部清洁和建立氮气保护气氛。
2）检查并关闭放空阀和导淋阀系统的所有小阀门，关闭取样阀，关闭底部液位调节阀。
3）投用顶部冷凝器的冷却水，引蒸汽到再沸器前，疏水备用4）进料：如介质为高浓度三聚甲醛或甲醛液，必须先“暧塔”后进料。
也可以先进脱盐水开车，待温度升到沸点温度时液位降低再进料开车操作。
进料必须达到正常液位后停止。
5）升温：确认精循塔已建立正常液位，冷凝器已打开冷却水阀有水流通后，可以缓慢开再沸器蒸汽阀加蒸汽升温，初始阶段冷凝液从疏水器前的导淋就地排放，待排放口温度升到冒蒸汽后，关排放导淋，投用疏水器6）按各个精储塔的升温速率要求，由主控操作升温到沸点温度。
7）建立回流：检修后开车过程中，当精馆塔底部温度达到沸点温度时，需要从精储塔顶部排出不凝性气体，可以在冷凝器的高点排气小阀处排放，也可以从回流槽顶部排放，直到排出热气体后关闭。
排汽后塔顶温度会快速上升，回流槽应逐渐建立液位，当液位达3040%时，应启动回流泵（无回流泵的应逐渐开回流阀）建立回流。
开始时回流液保持70-80%,根据回流槽液位和塔顶温度逐渐增加。
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：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 .................................................................................... 错误!未定义书签。
第2章课程设计的方案 ................................................................ 错误!未定义书签。
概述......................................................................................... 错误!未定义书签。
物料平衡关系 ................................................................. 错误!未定义书签。
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。
a、可控干扰变量如塔的进料流量、温度或进料焓值或热状态。
b、不可控干扰变量如进料的成分、环境温度、冷却水温及大气压等。
四、精馏塔被控变量的选择精馏塔被控变量的选择，是指精馏塔产品质量控制中被控变量的确定，以及检测点的位置等问题。
常用串级和分程控制(介绍)
概述
解决办法：再加入一个蒸汽流量控制系统，可控制 流量稳定。
FC
TC
问题：两套控制系统不能协调，甚至出现矛盾
温度控制系统要求增加或减小蒸汽流量，而流量控制 系统却只能根据事先的流量设定值进行定值控制。
概述
串级控制系统：两套控制系统的协调控制
FC
TC
特点：两个控制器，一个调节阀
- PID正反作用确定 . 先确定副控制器 调节阀选为气开型(故障关FC),特性为正作用; 流
量偏大时,阀门流通量应少, 对象特性为反作用; 所以 PID控制器应选正作用;
调节阀选为气关型(故障关FO),特性为反作用, PID控制器应选反作用;
串级控制系统
. 再确定主控制器 主控制器PID特性,不再需要考虑阀门特性和
一个控制器（主控制器）的输出送到另一个控制器 （副控制器）的给定，副控制器的输出送到控制阀ຫໍສະໝຸດ 述温度控制器流量控制器
控制阀
流量变送器
温度变送器
流量对象
温度对象
特点：两个闭环环路，内环和外环 内环：副环，副控制器、副对象、副变送器 （流量） 外环：主环，主控制器、主对象、主变送器 （温度）
概述
主环，定值控制系统，给定值由工艺设定，主控制
例：精馏塔提馏段温度控制系统 1）副环干扰 2）主环干扰
串级控制系统的特点
串级系统具有一定的自适应能力
自适应问题：控制器的参数往往是根据一定的控制对象设置的， 当控制对象特性发生变化时（非线性特性，操作条件变化、负 荷变化），原来好的控制器参数就变得不好了（不适应了） 串级系统中，副控制系统是随动系统，主控制器可根据操作条 件的变化，不断修改副控制器的给定值——自适应能力 “能力有限”，自适应控制（现代控制技术）
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,一起学习我也来说两句查看全部回复最新回复∙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。
[本帖最后由chjzhou 于2007-7-26 17:05 编辑]∙zzna (2007-7-26 09:16:01)精馏段温度控制和温差控制结合！∙weiqj (2007-7-26 15:49:50)3＃楼是从一个叫做“好男人”的博客中的《精馏塔操作及自动控制系统的改进》摘抄其中一段。
精馏塔设计基本知识--压力、温度、进料、进料组分大小和进料速度对精馏塔的影响
精馏塔设计基本知识--压⼒、温度、进料、进料组分⼤⼩和进料速度对精馏塔的影响化⼯原理课程设计代做：QQ2030230388代做精馏塔、换热器、锅炉原理等课程设计1. 精馏操作的影响因素有哪些 ?除了设备问题以外，精馏操作过程的影响因素主要有以下⼏个⽅⾯：塔的温度和压⼒（包括塔顶、塔釜和某些有特殊意义的塔板）；进料状态；进料量；进料组成；进料温度；塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量；回流量；塔顶冷剂量；塔顶采出量和塔底采出量。
塔的操作就是按照塔顶和塔底产品的组成要求来对这⼏个影响因素进⾏调节。
2. 精馏塔操作压⼒的变化对精馏操作有什么影响 ?塔的设计和操作都是基于⼀定的压⼒下进⾏的，因此⼀般的精馏塔总是先要保持压⼒的恒定。
塔压波动对塔的操作将产⽣如下的影响。
（1）响产品质量和物料平衡改变操作压⼒，将使每块塔板上的⽓液相平衡的组成发⽣改变。
压⼒升⾼，则⽓相中的重组份减少，相应的提⾼了⽓相中的轻组分的浓度；液相中的轻组分含量增加，同时也改变了⽓液相的重量⽐，使液相量增加，⽓相量减少。
总的结果是：塔顶馏分中的轻组分浓度增加，但数量却相对减少；釜液中的轻组分浓度增加，釜液量增加。
同理，压⼒降低，塔顶馏份的数量增加，轻组分浓度降低；釜液量减少，轻组分浓度减少。
正常操作中应保持恒定的压⼒，但若操作不正常，引起塔顶产品中重组分浓度增加时，则可采⽤适当升⾼操作压⼒的办法，使产品质量合格，但此时液相中轻组分的损失增加。
（2）变组分间的相对挥发度压⼒增加，组分间的相对挥发度降低，分离效率下降，反之亦然。
（3）改变塔的⽣产能⼒压⼒增加，组分的重度增⼤，塔的处理能⼒增⼤。
（4）塔压的波动这将引起温度和组成间对应关系的混乱。
我们在操作中经常以温度作为衡量产品质量的间接标准，但这只有在塔压恒定的情况下才是正确的。
当塔压改变时，混合物的露点、泡点发⽣改变，引起全塔的温度分布发⽣改变，温度和产品质量的对应关系也将发⽣改变。
从以上分析来看，改变操作压⼒，将改变整个塔的⼯作状况，因此在正常操作中应维持恒定的压⼒，只有在塔的正常操作受到破坏时，才可以根据上述分析，在⼯艺指标允许的范围内，对塔的压⼒进⾏适当的调整。
(工业过程控制)16.精馏塔控制
03
原料的筛选与清洗
去除原料中的杂质和污染 物，确保原料的质量和纯 度。
原料的破碎与混合
将大块原料破碎成小块， 并与其他原料进行均匀混 合，以提高后续处理的效 率。
原料的干燥与除湿
去除原料中的水分或其他 挥发性组分，以满足精馏 塔处理的要求。
精馏塔的操作流程
原料的加热与汽化
01
将原料加热至汽化状态，以便在精馏塔中进行分离。
精馏塔控制
目录
• 精馏塔控制概述 • 精馏塔的工艺流程 • 精馏塔的控制策略 • 精馏塔的优化与改进 • 精馏塔的未来发展与展望
01
精馏塔控制概述
精馏塔的工作原理
精馏塔是一种用于分离液体混合 物的工业设备，其工作原理基于 物质间沸点的不同来实现分离。
原料液进入精馏塔后，在塔内加 热至沸腾，不同沸点的组分在蒸 汽和液体的相变过程中得以分离。
详细描述
为了减小压力波动，可以采用多级控 制、前馈控制和反馈控制等策略，以 及使用先进的控制算法如PID控制器 和神经网络控制器等。
液位控制
液位是精馏塔操作的另一个重要参数，液位的变化会 影响到产品的质量和产量。
输入 标题
详细描述
通过调节精馏塔的进料流量和塔顶、塔底的排放量， 可以控制精馏塔的液位，使其保持在适宜的范围内。
精馏塔控制的挑战
精馏塔是一个多变量、强耦合、 非线性的复杂系统，控制难度
较大。
操作条件如进料流量、温度、 压力等的变化以及物料的特 性差异都可能影响精馏效果。
此外，精馏塔的动态特性和外 部干扰因素也可能对控制效果 产生影响，如蒸汽压力波动、
进料组成变化等。
02
精馏塔的工艺流程
原料的预处理
01
过程控制作业答案
过程控制作业答案第⼀章概述1.1 过程控制系统由哪些基本单元构成？画出其基本框图。
控制器、执⾏机构、被控过程、检测与传动装置、报警，保护，连锁等部件1.2 按设定值的不同情况，⾃动控制系统有哪三类？定值控制系统、随机控制系统、程序控制系统1.3 简述控制系统的过渡过程单项品质指标，它们分别表征过程控制系统的什么性能？a.衰减⽐和衰减率：稳定性指标；b.最⼤动态偏差和超调量：动态准确性指标；c.余差：稳态准确性指标；d.调节时间和振荡频率：反应控制快速性指标。
第⼆章过程控制系统建模⽅法习题2.10某⽔槽如图所⽰。
其中F 为槽的截⾯积，R1，R2和R3均为线性⽔阻，Q1为流⼊量，Q2和Q3为流出量。
要求：（1）写出以⽔位H 为输出量，Q1为输⼊量的对象动态⽅程；（2）写出对象的传递函数G(s)，并指出其增益K 和时间常数T 的数值。
（1）物料平衡⽅程为123d ()d HQ Q Q Ft-+= 增量关系式为 123d d HQ Q Q Ft-?-?= ⽽22h Q R ??=， 33h Q R ??=，代⼊增量关系式，则有23123()d d R R hh F Q t R R +??+=? （2）两边拉⽒变换有：23123()()()R R FsH s H s Q s R R ++=故传函为：232323123()()()11R R R R H s KG s R R Q s Ts F s R R +===+++ K=2323R R R R +, T=2323R R F R R +第三章过程控制系统设计1. 有⼀蒸汽加热设备利⽤蒸汽将物料加热，并⽤搅拌器不停地搅拌物料，到物料达到所需温度后排出。
试问：（1）影响物料出⼝温度的主要因素有哪些？（2）如果要设计⼀温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？（3）如果物料在温度过低时会凝结，据此情况应如何选择控制阀的开、闭形式及控制器的正反作⽤？解：（1）物料进料量，搅拌器的搅拌速度，蒸汽流量（2）被控变量：物料出⼝温度。
精馏塔操作
精馏塔的操作调节'1：当进料组成下降时如果保持回流比和馏出液的采出率（塔顶）不变，则精馏段操作线斜率不变。
但受进料组成下降的影响，塔内每塔板上易挥发组分减少，则塔顶馏出液组成和塔釜组成也随之下降。
要维持塔顶产品质量（原馏出液组成不变）。
可采取增大回流比或减少塔顶采出率。
如果进料组成变化很大时，可以适当下调进料位置增加精馏塔板数，并同时加大回流比和减少塔顶采出率的方法来调节。
2：当进料热状态发生变化时当进料带入塔的热量增加时，如果保持回流比不变时，为保持塔顶冷凝器的负荷不变，进料越多则塔底供热就越少，则塔釜上升的蒸汽量就减少，从而减少提馏段每块塔板的分离能力；如果保持塔釜的汽化量不变，进入塔的热量增加，精馏段上升的蒸汽就越多，塔顶冷凝器的负荷增加，回流相应增加，则塔顶馏出液组成增加。
则进料热状态变化时，应根据冷凝器和再沸器的负荷能力调节回流量和塔釜的汽化量。
当进料中轻组分增加。
如混硝带水和甲苯含量大，会带来加料不稳,釜温下降,真空下降,真空水池水发白（带有甲苯）等等问题。
应采取⑴检查混硝中是否带水还是甲苯含量大,找出原因加以解决。
⑵加大顶采量减少回流比。
2、进料中轻组分减少。
表现为塔顶温度上升。
⑴减少顶采量增大回流比。
⑵改变加料点位置。
三进料温度变化进料组成变化时对精馏操作的影响及调节进料温度低，使上升蒸汽的一部分冷凝成液体,向下流增加了精馏塔提馏段的负担,使再沸器蒸汽消耗增加,引起釜采质量下降,甚至不合格。
⑵进料温度高,进料气体直接上升,进入塔的精馏段,造成顶采质量下降,甚至不合格。
进料温度变化对塔内上升蒸汽量有很大影响，因此塔釜加热量及塔顶冷凝量需要调节。
四塔釜温度波动原因及调节方法在精馏过程中，当塔压一定时,只有保持一定的釜温,才能保证一定的残液组成,因此釜温是精馏操作重要的一个控制指标。
其釜温波动有以下几点:⑴进料组成变化会引起釜温波动。
⑵调节回流比也会引起釜温变化,如回流比加大(顶采量减少)则轻组分压入塔釜,使其温度下降。
最常见的精馏塔异常现象和错误操作
最常见的精馏塔异常现象和错误操作精馏塔是化工工业中常见的分离设备，用于将混合液体中的组分通过蒸馏分离的方法分离开来。
然而，在实际操作过程中，常常会出现一些异常现象和错误操作，影响分离效果甚至会导致安全风险。
以下是最常见的精馏塔异常现象和错误操作。
一、异常现象1.称量误差：在进行精馏塔的操作过程中，如果所添加物料的称量不准确，会导致组分比例的偏差，进而影响到分离效果。
2.过度加热：过度加热会导致精馏塔内的液体产生过多的蒸汽，以至于蒸馏过程无法正常进行。
过度加热还可能引起精馏物质的裂解，导致产品质量下降。
3.塔底温度过高：精馏塔底温度过高可能是由于进料量过大，或者回流比例不当造成的。
这会导致精馏塔内的液体出现沸腾现象，影响分离效果。
4.塔釜压力异常：塔釜压力异常可能是由于操作不当或设备故障引起的。
例如，溢流阀未调整到适当位置，或者干式蒸汽过热器未及时排除空气导致的。
5.液位异常：精馏塔液位过高或过低可能是由于流量控制不当、泄漏或其他故障引起的。
液位异常会直接影响分离效果和设备运行安全。
6.负荷变化：如果在精馏过程中负荷突然变化，可能会导致设备操作不稳定，影响分离效果和产品质量。
7.中间物料产生：在精馏过程中，有时会出现一些中间物料的产生，这可能是由于操作不当或者进料组分的变化引起的。
中间物料的产生会影响分离效果和产品纯度。
二、错误操作1.操作参数设置错误：精馏塔的操作参数设置错误可能会导致分离效果不佳。
例如，回流比例设置不当、蒸汽进料量过大或过小等。
2.不按标准操作：不按照操作规程进行操作是最常见的错误之一、例如，操作人员未经过充分的培训和授权，或者由于疏忽大意没有严格按照操作规程进行操作。
3.进料控制不当：进料量的控制非常重要，如果进料量过大或过小，都会影响到分离效果。
操作人员需要根据实际情况进行进料量的调整。
4.清洗不彻底：在精馏塔进行切换操作或者更换物料的时候，如果清洗不彻底，会导致不同组分之间的交叉污染，影响产品的纯度和质量。
精馏塔控制系统课程设计
精馏塔控制系统课程设计精馏塔控制系统课程设计一、概述精馏塔是化学工业中重要的分离设备之一，广泛应用于化工、石油、食品等领域。
精馏塔的主要功能是将混合液进行分离，得到高纯度的产品。
在生产过程中，精馏塔的控制系统对于保证产品质量、降低能耗、提高生产效率等方面具有重要作用。
因此，本课程设计旨在设计一个精馏塔的控制系统，以实现对混合液的分离过程进行精确控制。
二、设计要求1.了解精馏塔的工作原理及流程；2.分析精馏塔的工艺参数和控制要求；3.设计精馏塔的控制系统方案；4.选择合适的控制仪表和设备；5.完成控制系统的硬件和软件设计；6.进行系统调试和性能评估。
三、工作原理及流程精馏塔是一种基于蒸馏原理的分离设备。
在蒸馏过程中，混合液在精馏塔内被加热和冷却，使得不同成分的液体在特定温度下达到气液平衡状态。
通过这种方式，高纯度的产品可以从混合液中分离出来。
精馏塔的主要组成部分包括：原料液进料口、蒸汽加热器、分离器、冷凝器、产品收集器等。
四、工艺参数和控制要求精馏塔的主要工艺参数包括：进料流量、蒸汽流量、回流比、塔顶温度、塔底温度等。
控制要求包括：1.稳定进料流量，以保证原料液的供应；2.控制蒸汽流量，以维持所需的加热温度；3.调节回流比，以改变产品的纯度和产量；4.控制塔顶和塔底温度，以保证产品的质量和分离效果。
五、控制系统方案设计根据工艺参数和控制要求，可以采用以下控制系统方案：1.进料流量控制：采用流量计测量进料流量，通过调节阀控制进料流量；2.蒸汽流量控制：采用蒸汽压力传感器测量蒸汽压力，通过调节阀控制蒸汽流量；3.回流比控制：采用流量计测量回流比，通过调节阀控制回流比；4.塔顶温度控制：采用温度传感器测量塔顶温度，通过调节阀控制蒸汽流量，以维持温度稳定；5.塔底温度控制：采用温度传感器测量塔底温度，通过调节阀控制加热器的加热功率，以维持温度稳定。
六、控制仪表和设备选择根据控制系统方案，可以选择以下控制仪表和设备：1.流量计：用于测量进料流量和回流比；2.压力传感器：用于测量蒸汽压力；3.温度传感器：用于测量塔顶和塔底温度；4.调节阀：用于控制进料流量、蒸汽流量和回流比；5.加热器：用于加热原料液；6.PLC控制器：用于实现控制逻辑和数据处理。
mto精馏操作规程
mto精馏操作规程MTO精馏操作规程1. 概述MTO（甲醇到烯烃）工艺是一种以甲醇为原料生产烯烃的方法。
其中，精馏操作是MTO装置中的关键环节，用于分离甲醇和烯烃产品。
本文将介绍MTO精馏操作的规程，以保证操作的安全和高效性。
2. 操作准备2.1 仪器设备的检查与保养：确认所有精馏塔、冷凝器、热交换器等设备的完好性和正常运行。
检查所有的阀门和仪表，并保证它们的精确度。
2.2 质量分析仪器的校准：确保操作过程中所用的质量分析仪器的准确性和可靠性。
2.3 储存罐的检查：确保储存罐的密封性以及储存材料的完整性。
3. 操作步骤3.1 设定操作参数：根据工艺要求和产品规格设定精馏塔的进料流量、温度和压力等操作参数。
3.2 启动设备：逐个启动设备，包括泵、蒸汽和冷却水系统等。
确保设备能够正常运行。
3.3 开始升温：根据操作参数设定，在控制系统中启动升温过程。
逐渐将精馏塔内温度升至设定的操作温度。
3.4 开始进料：在温度逐渐升高的过程中，将甲醇进料逐渐加入精馏塔。
根据操作经验和产品要求，控制进料的速度和流量。
3.5 监测操作参数：在操作过程中，对关键操作参数进行实时监测和记录。
包括温度、压力、流量以及产品的组成等参数。
3.6 控制操作过程：根据监测结果进行操作调整。
如果发现某些参数超过了设定范围，立即采取相应的措施进行调整，以保证操作的正常进行。
3.7 产品分离：根据设定的操作温度和压力，在精馏塔中将烯烃产品从甲醇中分离出来。
通过控制温度和压力，使得烯烃产品从顶部蒸发出塔，而甲醇则从底部流出。
3.8 产品收集与储存：收集从精馏塔顶部流出的烯烃产品，并将其储存于专用的储罐中。
同时对甲醇进行处理，以保证其安全储存和再利用。
4. 安全操作4.1 确保操作人员的安全：操作人员应穿戴适当的防护装备，并接受相关的安全培训，以保证工作时的安全性。
4.2 确保设备的安全性：在操作过程中，确保设备的正常运行和安全性。
定期进行设备的检修和维护，以防止发生事故。
精馏塔温度-流量控制
微分时间（D）：断；0.04~10分
⑧负载阻抗：250Ω~750Ω
⑨手动切换特性：自动↔手动1↔手动2
⑩供电电压：24V±0.5%，DC
消耗功率：光柱不大于10W
表头不大于5W
工作条件：周围环境温度5~400C
空气相对湿度10~75%
无腐蚀气体
重量：约6.5公斤
接线端子图（见图2-5）
引言
精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。它是依据精馏原理对液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离的目的满足化工连续化生产的需要。精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏塔的分离质量和分离效果，控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离，进一步得到高纯度产品的重要手段。维持正常的塔釜温度，可以避免轻组分流失，提高物料的回收率，也可减少残余物料的污染作用。
主控制器的作用方向
主调节器的作用方向，应在副调节器的作用确定以后，再根据工艺要求来确定。因为副调节器直接控制执行器，要保证执行器正确动作。在主调节器输入偏差增大（或减小）时，要求主调节的输出信号增大（或减小），因此主调节的作用为正向作用。
3.3本精馏塔选择正作用主副调节器
要用到两个调节器，这两个调节器都选用DDZ—Ⅲ型电动调节器，具体型号为DTZ—2100
影响产品质量指标和平稳生产的主要干扰因素有:①进料流量( F)的波动;②进料成分( ZF)的变化;③进料温度( TF)和进料热焓值( QF)的变化;④再沸器加热剂输入热量的变化;⑤冷却剂在冷凝器内吸收热量的变化;⑥环境温度的变化。
精馏塔提馏段的温度控制设计
、成绩过程控制仪表课程设计设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生姓名 XX ,专业班级自动化X X X X班学号 XXXXXXXXXXX指导老师 XXX2019年XX月XX日{《过程控制仪表》课程设计评分标准表姓名：XX 学号：XXXXXXXXX课程设计的最终成绩采取“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五级记分。
100-90分（优秀）、89-80（良好）、79-70（中等）、69-60（及格）、低于60（不及格）《过程控制仪表课程设计》任务书目录1.设计任务与要求 (1)设计任务 (1)设计要求 (1)2.系统简介 (1)3.设计方案及仪表选型 (2)控制方案的确定 (2)系统原理及方框图 (3)仪表选型 (4)4.系统仿真分析 (10)5.控制系统仪表配接图及说明 (13)6.仪表型号清单 (13)7.总结 (13)参考文献 (14)1.设计任务与要求设计任务过程控制仪表课程设计，是《自动化仪表与装置》课程中的后续课程，实践教学环节，也是一次全面的专业知识的运用和实践。
⑴巩固和深化所学课程的知识：通过课程设计，要求学生初步学会运用本门课程和其它相关课程的基本知识和方法，来解决工程实际中的具体的设计问题，检验学生对本门课程及相关课程内容的掌握的程度，以进一步巩固和深化所学课程的知识。
⑵培养学生的设计、实践能力：通过课程设计，从方案选择、设计计算到绘制图纸、编写设计说明书，可以培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握自动控制系统中各环节使用仪表的基本方法和步骤，为以后从事工程设计打下良好的基础。
⑶使学生能熟悉和运用设计资料，学会查阅相关文献，如有关国家标准、手册、图册等，以完成作为工程技术人员在工程设计方面所必须的基本训练。
设计要求（1）编写过程控制仪表设计说明书。
内容包括：控制系统的简单介绍，工艺流程分析；各环节仪表的选型、仪表的工作原理及性能指标；控制系统的仿真分析；仪表间的配接说明。
精馏回流如何控制
精馏回流如何控制塔顶回流控制分两种情况：一是手动控制（强制回流），一是自动控制。
自动控制时：回流量受塔顶采出量的影响。
当进料量不变时，要控制好塔顶采出量。
若塔顶采出量增大，回流比减小，气液接触不好，塔顶产品的质量不合格。
如果进料量加大，要计算出塔顶采出增加量，采出过小，回流量增加，回流量增大，塔内物料增多，上升蒸汽速度增大，塔顶与塔釜的压差增大，严重时会引起液泛；采出过大，回流量减小，气液接触不好，塔顶产品的质量不合格。
手动控制时在精馏塔正常操作时，只要塔顶产品质量没有大的变化，塔的回流量变化很小，甚至可以保持不变。
在实际操作中，回流量基本不受进料量的影响。
要保持回流罐液位，不能出现满罐或抽空现象。
一、开车前应该做什么准备？开车前检查精馏塔，尽早发现缺陷和差错,尽早进行修复,所花费的时间最短,其费用也能减到最小,所以应提倡边安装边检查。
开车前应该做的准备：1.检查水、电、气（空气、氮气）、汽（水蒸气）是否符合工艺的要求；2.传动设备是否备二待用；3.设备、仪表、安全设施是否齐全好用；4.所有的阀门要处于关闭状体；5.个水冷凝（冷却）器要通入少量的水预冷，加热釜要通少量的蒸汽预热；6.设备内的氧含量应符合投料的要求；7.做好前后工段（或岗位）的联系工作，特别要联系好原料的来源供应及产品的贮存、输送，通知分析室准备取样分析。
二、精馏塔开车有哪些步骤？开车是生产中十分重要的环节,它是建设一套装置花费的人力、物力和财力即将形成为生产力的转折点。
开车的目标是缩短开车时间,节省开车费用,避免可能发生的事故,尽快取得合格产品。
精馏塔开车一般步骤：1.制定出合理的开车步骤，时间表和必须的预防措施；准备好必要的原材料和水电汽供应；配备好人员编制，并完成相应的培训工作等。
2.此时，塔的结构必须符合设计要求，塔中整洁，无固体杂物，无堵塞，并清除了一切不应存在的物质，例如塔中含氧量和水分含量必须符合规定；机泵和仪表调试正常；安全措施已调整好。
精馏塔的操作
精馏塔的操作暧塔: 指开车时塔内温度低于进料介质温度，如果进料是易结晶的介质，则进料后温度降低会在内壁形成晶体，还可堵塞小管线，所以在进料前先用蒸汽将塔内温度升到进料温度以上，主要是CT61/CT71/CT72要暧塔。
煮塔：指精馏塔（或蒸发器）在运行一段时间后，设备和管道内部沉积一些高沸点物、结晶体、粘附物等，使换热设备传热不良、塔板阻力增大、管道流通面减小等。
煮塔就是在精馏塔内加脱盐水到正常液位，投用再沸器蒸汽加热到沸腾，在沸点温度下煮一定时间（30-60分钟），使内部沉积物溶化，然后停蒸汽排放污水，通常要反复进行2-4次。
对于新设备也可能要煮塔，目的是高温清除油污和粘附物。
1）置换或清洗，检修后的精馏塔第一次开车要经过氮气置换和脱盐水清洗，目标是清除内部可能存在的灰尘和固体物，用氮气置换内部的空气，使内部清洁和建立氮气保护气氛。
2）检查并关闭放空阀和导淋阀系统的所有小阀门，关闭取样阀，关闭底部液位调节阀。
3）投用顶部冷凝器的冷却水，引蒸汽到再沸器前，疏水备用4）进料：如介质为高浓度三聚甲醛或甲醛液，必须先“暧塔”后进料。
也可以先进脱盐水开车，待温度升到沸点温度时液位降低再进料开车操作。
进料必须达到正常液位后停止。
5）升温：确认精馏塔已建立正常液位，冷凝器已打开冷却水阀有水流通后，可以缓慢开再沸器蒸汽阀加蒸汽升温，初始阶段冷凝液从疏水器前的导淋就地排放，待排放口温度升到冒蒸汽后，关排放导淋，投用疏水器6）按各个精馏塔的升温速率要求，由主控操作升温到沸点温度。
7）建立回流：检修后开车过程中，当精馏塔底部温度达到沸点温度时，需要从精馏塔顶部排出不凝性气体，可以在冷凝器的高点排气小阀处排放，也可以从回流槽顶部排放，直到排出热气体后关闭。
排汽后塔顶温度会快速上升，回流槽应逐渐建立液位，当液位达30-40%时，应启动回流泵(无回流泵的应逐渐开回流阀）建立回流。
开始时回流液保持70-80%，根据回流槽液位和塔顶温度逐渐增加。
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目录1 精馏塔控制系统介绍 (2)1.1 精馏塔原理 (2)1.2 控制要求及干扰因素 (2)1.3工艺设计要求： (3)2 控制方案的分析与论证 (4)2.2 控制方案的设计 (5)2.2.1方案选择——简单均匀控制 (5)2.2.2 方案选择——串级控制 (6)3系统方框图，工艺流程简图及仪器仪表选型 (8)3.1系统方框图 (8)3.2工艺流程图简介 (9)3.3仪器仪表选型 (9)4 主体仪表设备的工艺说明及选型 (10)4.1控制器选择 (10)4.2本精馏塔选择正作用主副调节器 (10)4.3温度变送器的选择 (12)4.4流量变送器选择 (13)4.5电—气阀门定位器选择 (15)4.6 执行器的选择 (15)5 辅助仪器设备工艺说明与选型 (16)6设计结果概要或设计一览表 (16)6.1控制算法概要 (16)7 总结 (18)8参考文献 (19)1 精馏塔控制系统介绍1.1 精馏塔原理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。
蒸汽由塔底进入，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)组分不断地向蒸汽中转移，蒸汽中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸汽愈接近塔顶，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，达到组分分离的目的。
由塔顶上升的蒸汽进入冷凝器，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，热蒸发后，蒸汽返回塔中，另一部分液体则作为釜残液取出。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度）的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
1.2 控制要求及干扰因素为了保证精馏生产工序安全、高效持续进行,改造生产工艺提出如下控制要求:(1) 保证产品质量。
以塔顶产品的纯度作为质量参数进行控制,构建质量控制系统。
(2) 保证平稳生产。
首先要使精馏塔的进料参数保持稳定;其次为了维持塔的物料平衡,要控制塔顶和塔底产品采出量,使其和等于进料量;再次塔内的储液量应保持在限定的范围内;最后要控制塔内压力稳定。
(3) 满足约束条件。
系统必须满足一些参数的极限值所限定的约束条件,如塔内气体流速的上下限、塔内压力极限值等。
(4) 节能要求及经济性。
主要是再沸器的加热量和冷凝器的冷却能量消耗。
影响产品质量指标和平稳生产的主要干扰因素有: ①进料流量( F) 的波动; ②进料成分( ZF) 的变化; ③进料温度( TF) 和进料热焓值( QF) 的变化;④再沸器加热剂输入热量的变化; ⑤冷却剂在冷凝器内吸收热量的变化; ⑥环境温度的变化。
1.3工艺设计要求：1.选择恰当的物料平衡方式来控制产品的质量。
2.通过气相排出管线上的控制阀维持精馏塔内压力平衡。
3.当温度偏差≥±1.5℃时能自动报警。
图1-1 精馏塔温度流量控制工艺流图2 控制方案的分析与论证影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰（如进料流量，温度及成分等的变化对温度的影响）。
一般情况下精馏塔塔釜的温度，我们是通过控制精馏塔釜内灵敏板的温度来控制的。
灵敏板是当外界条件或负荷改变时精馏塔内温度变化最灵敏的一块塔板。
以往调节只是采用灵敏板温度调节器单一回路调节，调节反应慢，时间滞后，对精馏操作而言，产品的纯度很难保证。
从上述干扰分析来看，有些干扰是可控的，有些干扰是不可控的。
从而选择一种可靠并且稳定的控制系统是非常重要的。
2.2 控制方案的设计2.2.1方案选择——简单均匀控制如图2-1所示为精馏塔塔底液位与出料流量的均匀控制系统。
从方案外表上看，他像一个单回路液位定值控制系统，并且确实常被误解。
所不同的主要在于控制器的控制规律选择及参数整定问题上。
在所有均匀控制系统中都不需要，也不应该加正微分作用，恰恰相反有时需要加反微分作用，一般采用纯比例控制，有时可用比例积分控制作用。
而且在参数整定上，一般比例度要大于100%，且积分时间也要放的相当大，这样才能满足均匀控制要求。
该方案结构简单，但他对于克服阀前后压力变化的影响及液位贮罐自衡作用的影响效果较差。
简单均匀控制系统适用于：进料量为主干扰，流量波动大，自衡能力弱的对象。
（自衡能力弱指：当流量变化很激烈，而液位变化很小）图2-1 简单均匀控制2.2.2 方案选择——串级控制由于本设计主要考虑物料、压力等物理量对精馏塔釜温度的影响，并且干扰变化剧烈，幅度大，有时从0.5Mpa突然下降到0.3Mpa，压力变化40％。
干扰幅度较大，所以应用串级控制系统。
蒸馏塔工作原理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。
通过实际改造和使用，串级调节与单回路控制相比较，串级控制有许多优点：1、抗干扰性强。
由于主回路的存在，进入副回路的干扰影响大为减小。
同时，由于串级控制系统增加了一个副回路，具有主、副两个调节器，大大提高了调节器的放大倍数，从而也就提高了对干扰的克服能力，尤其对于进入副回路的干扰。
表现更为突出。
2、及时性好。
串级控制对克服容量滞后大的对象特别有效。
3、适应能力强。
串级控制系统就其主回路来看，它是一个定值控制系统，但其副回路对主调节器来说，却是一个随动控制系统，主调节器能够根据对象操作条件和负荷的变化情况不断纠正副调节器的给定值，以适应操作条件和负荷的变化。
通过采用串级控制系统，塔釜温度控制更加平稳，产品纯度很高，随着控制系统软件和硬件的不断发展和完善，计算机集散型控制系统的应用和普及，精馏塔的分离质量将会越来越好，分离精度也将会越来越高。
3系统方框图，工艺流程简图及仪器仪表选型3.1系统方框图主控制器副控制器执行器副对象主对象压力变送器温度变送器- -3.2工艺流程图简介图3-1 精馏塔温度流量控制工艺流图3.3仪器仪表选型主要用到温度传感器（KBW-1121温度变送器）流量传感器（DBLB型靶式流量变送器）控制器（DDZ—Ⅲ型电动调节器）阀开关（气开）4 主体仪表设备的工艺说明及选型4.1控制器选择控制器在自动控制系统中起控制作用。
它将来自变送器的测量信号与给定值相减以得到偏差信号，然后对偏差信号按一定的控制规律进行运算，运算结果为控制信号，输出至执行器。
副控制器的作用方向工艺上要求副调节器为反向作用，确定调节器的作用方向，只要看调节器的输入偏差信号变化方向与工艺要求调节器的输出信号的变化方向是否一致，两者方向一致，则调节器为正向作用，两者方向相反，则调节器为反作用主控制器的作用方向主调节器的作用方向，应在副调节器的作用确定以后，再根据工艺要求来确定。
因为副调节器直接控制执行器，要保证执行器正确动作。
在主调节器输入偏差增大（或减小）时，要求主调节的输出信号增大（或减小），因此主调节的作用为正向作用。
4.2本精馏塔选择正作用主副调节器要用到两个调节器，这两个调节器都选用DDZ—Ⅲ型电动调节器，具体型号为DTZ—2100主要技术指标：①输入信号： 1~5V，DC②输入阻抗影响：﹤0.1%③给定方式：内外给定由开关选择外给定时红灯亮④外给定信号： 4~20Ma,DC⑤测量信号及给定信号指标：0~100%全刻度误差≤±1%⑥输出信号： 4~20mA，DC⑦调节形式：比例+积分+微分比例带（P）： 2~500%积分时间（I）： 0.01~2.5分（×1）0.1~25分（×10）微分时间（D）：断；0.04~10分⑧负载阻抗：250Ω~750Ω⑨手动切换特性：自动↔手动1↔手动2⑩供电电压：24V±0.5%，DC11消耗功率：光柱不大于10W○表头不大于5W12工作条件：周围环境温度 5~400C○空气相对湿度 10~75%无腐蚀气体13重量：约6.5公斤○14接线端子图（见图2-5）○图4-2 DDZ —Ⅲ型电动调节器DTZ —2100接线端子图4.3温度变送器的选择根据测量精度和测量范围等要求，选用K 型镍铬-镍硅热电偶为温度传感器，选择KBW-1121为温度变送器。
主要技术指标：输入信号：最小量程≥3mV最大量程<80mV （根据配用热电偶而定）输出信号：1～5V D.C 或4～20mA D.C 、负载电阻：0～500Ω、精度：±0.5%（量程范围≥5mV）工作条件：环境温度：5～40℃ 相对湿度：10%-75% 供电电源：24V±10%周围空气中不含有腐蚀性气体①② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩○11 ○12 ○13 ○14 ○15 ○16 ○17 ○18 ○19 ○20 +测量信号 1~5VDC -+外给定信号4~20mA -输出4~20mARL地 +-电源24VDC功耗：2w表4-1 KBW型热电偶变送器型号与规格接线图（如图4-3）图4-3 KBW-1121接线端子图端子1、2为输入，3、4接补偿电阻，5、6为输出，7、8接24V 直流电源。
4.4流量变送器选择由于需要检测流量的介质为加热蒸汽，所以可以考虑选用靶式流量变送器DBLB矢量靶式流量变送器，在自动调节系统中，主要用于检测，适用于测量一般液体及气体的流量。
将被测量值转换为4～20mA直流信号输出。
、本系统中流量变送器选择为DBLB—1505技术参数：a)输出电流：4～20mA DCb)负载电阻：250Ω（接线电阻不大于100Ω）c)基本误差：±0.5％d)水标定：±2％e)被测介质温度：≤70℃，≤100℃（用外部水冷）f)环境温度：-25℃～+60℃g)相对湿度：≤95％h)工作振动：频率≤10 ～ 55Hzi)振幅≤0.15mm（双向）)供电电源：DC 24V±5％j)消耗功率：≤6W；结构形式：现场安装式k)仪表管接头螺纹：M18×1.5l)型号与规格（如表4-2）表4-2 DBLB型靶式流量变送器型号与规格4.5电—气阀门定位器选择选用ZPD—2000系列电—气阀门定位器主要技术参数（见表4-2）表4-2 ZPD2111型电—气阀门定位器参数表4.6 执行器的选择执行器位于控制回路的最终端，因此，又称为最终元件。