精馏塔控制方案设计

精馏塔控制方案设计

安徽理工大学课程设计（论文）任务书

机械工程学院过控教研室

学号学生姓名专业（班级）过控09-2班设计题目精馏塔控制方案设计

设计技术参数

精馏塔控制系统的设计

本课程设计为加压精镏操作，原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液14056kg/h，分离后镏出液为高纯度的C4产品，釜液主要是C5以上组分。87.8摄氏度的原料液从精镏塔的第16块塔板（全塔共32块塔板）进料，塔顶蒸气经全凝器冷凝为液体后进入回流罐，回流罐内的液体由泵抽出(液位要求为54.2%)，一部分作为回流液送回精镏塔第32块塔板，另一部分作为产品送出(6707kg/h)。

塔釜中液体的一部分经再沸器后回精镏塔，另一

部分作为塔底采出产品(7349kg/h)。再沸器由加热蒸

气加热。灵敏板温度要求保持为89.3摄氏度,塔釜温

度要求为109摄氏度,液位要求为98%,另工艺中

FA414要求液位保持为88%。

另附精镏塔工艺流程图。

设计要求1. 到图书馆查找相关资料，对被控对象进行分析，确定系统控制结构方案，完成控制系统原理方框图。

2. 画精馏塔带控制点的工艺流程图。

3.仪表选型，根据有关仪表目录或网站的仪表性能参数,进行仪表选型。

4. 精馏塔控制系统调节器参数的整定。

5. 编写设计说明书：

（1）提出控制系统的基本任务和要求。

（2）被控对象动态特性分析。

（3）选择控制系统控制结构，画控制原理方框图。

（4）精馏塔带控制点的工艺流程图。

（5）控制器参数整定。

（6）编制出控制设备表或仪表数据表等有关仪表信息的设计文件。

(7) 设计总结。

年月日

安徽理工大学毕业设计（论文）成绩评定表

工艺流程图

课程设计说明书

精馏塔控制方案设计

DESIGN OF THE COLUMN CONTROL SCHEME

学院：机械工程学院

专业班级：过控09—2

学号：

学生姓名：

指导教师：讲师

2012年6月28日

精馏塔控制方案设计

摘要

脱丙烷塔的主要任务是利用混合液中各组分挥发度的不同分离丙烷和丁二烯组分，并达到规定的纯度要求。塔顶轻组分主要是丙烷，塔低重组分主要是丁二烯。本文主要围绕选脱丙烷塔为研究对象，在分析其工艺流程和系统构成的基础上，结合实际系统，进行了压力、温度、液位、和流量等影响因素方面的控制系统设计，详细设计了精馏过程的控制方案,包括单回路控制、串级控制、分程控制等。使精馏塔控制系统达到工业生产的要求。

关键词：脱丙烷塔，单回路控制系统，串级控制，分程控制

DESIGN OF THE COLUMN CONTROL SCHEME

ABSTRACT

The depropanizer tower 's main task is to use the mixture of volatile components in different degrees of separation of propane and butadiene components, and achieves the designated purity requirements. Top light component is mainly propane tower, low recombination is mainly butadiene.This paper, focusing on choose butanol tower as the research object, the analysis of the process flow and system components on the basis of the practical system, the temperature, flow, liquid level, and stress factors as the control system design, detailed design the distillation process control plan, including cascade control, process control points. Make the column to industrial control system of production requirements. Keywords: Distillation. Control system. Cascade control. Process control points

目录

摘要............................................................. I ABSTRACT.........................................................II 1 控制系统的基本任务和要求. (1)

1.1 控制系统的基本任务 (1)

1.2 控制系统的要求 (1)

2 被控对象动态特性分析 (2)

2.1动态方程的建立 (2)

2.2 动态影响分析 (2)

3 控制系统设计与控制系统方框图 (4)

3.1精馏塔塔顶压力分程控制系统 (4)

3.2精馏塔塔釜温度与蒸汽流量组成串级控制 (5)

3.3再沸器温度控制 (6)

3.4 回流罐液位单回路控制系统 (7)

3.5 塔釜液位单回路控制系统 (7)

3.6冷却水缓冲罐液位控制系统 (8)

3.7精馏塔流量控制系统 (9)

3.8精馏过程总体控制系统 (9)

4 精馏塔带控制点的工艺流程图 (12)

5 控制器参数整定 (13)

5.1 控制规律的选择 (13)

5.2 调节器器和调节阀的正反作用选择 (13)

5.2.1 调节阀的正反作用选择 (13)

5.2.2 调节器器正反作用选择 (14)

5.3 参数整定 (15)

5.3.1 调节器的参数整定的方法 (15)

5.3.2 调节器的参数整定的步骤 (16)

6 仪表选型 (16)

6.1 测控仪表选型 (16)

6.1.1压力变送器 (17)

6.1.2温度测量仪表 (18)

6.1.3液位测量仪表 (19)

6.1.4流量传感器 (20)

6.2执行机构选型 (21)

结论 (23)

参考文献 (24)

致谢 (25)