精馏塔自动控制系统研究

合集下载

精馏塔操作及自动控制系统的改进

精馏塔操作及自动控制系统的改进
调 节来控 制灵 敏板 的温度 ( 图 1。 见 )当灵敏板 温度 T 上升时 , 通过 加大 回流量 L, 降低 灵敏板 温度 ; 来 当 灵 敏板温度 T下 降时 , 通过 减 少 回流 量 L 来提 高灵 , 敏 板温度 。
圈 1 精 馏塔控 圈
递很不均匀 , 造成精馏塔气 . 液不平衡 , 使灵敏板温 度变化幅度加大 , 影响产品质量。
维普资讯

彦等
精 馏塔操 作及 自动控制 系统 的改进
经 验交流
量, 灵敏板温度会大幅度下降 , 易挥发组分很容易带 人塔釜 , 造成后序产 品质量下降 ; 另一方面 . 为了保 证灵敏板温度 , 回流量下降过快 , 使回流 比降低, 影 响分离效果 ; 同样 , 蒸发量太小 , 上升蒸气速度降低 , 塔内将产生漏液现象 , 严重影响分离效果 。
襄 1 改进前、 后工艺指标与质量比较 蒸 汽压 塔釜压 回流量 采出量 灵敏板 产 品 优 级 / P / P / h / h温度 /E 品率 / ka ka m / m /  ̄ %
通过 调节 、 控制 , 然有 一定 效果但 仍存 在许 多 虽
问题 。
(1 1 在操 作过程 中表现 出 比较被 动 , 作 频繁 , 操 增 加 了劳动强 度 。 () 2 需要 特殊操 作技 能高 , 但每个 操作 人员水 平 不同, 调节 幅度不一 , 以避 免出现灵 敏 板温度 瞬 间 难
() 1 当外 界蒸 汽压 力突然 升高 , 釜难 挥发组 分 塔
蒸发量增加 , 灵敏板温度上升 , 必须采取加大回流量 来控制灵敏板温度 , 保证塔顶产品质量 ; 但在实际操 作 中蒸 发量 过大 , 造 成液 沫夹带 , 果 造成气 液 则会 结 两相之问传质效果降低 , 严重影响产品的质量; 严重 时还会产生液泛现象 ; 另外蒸汽压力变化是没有规 律的 , 通过回流量控制灵敏板温度有滞后现象 , 致使 产品中难挥发物含量增加 ,或使易挥发物带人后系 统, 影响后序产品质量 。 () 2 当外界蒸汽压 力突然下降 , 塔釜难挥发组分 蒸发量减少 ,灵敏板温度下 降,若不及时减少回流

乙烯精馏塔自动控制系统简介

乙烯精馏塔自动控制系统简介

乙烯精馏塔自动控制系统简介精馏过程的实质,就是利用混合物中各组份具有不同的挥发度,即在同一温度下各组份的蒸汽压不同这一性质,使液相中的轻组份转移到汽相中,而汽相中的重组份转移到液相中,从而实现分离的目的。

乙烯精馏塔是乙烯装置分离系统的关键设备。

他的控制方案是否合理,先进,将直接影响乙烯产品的产量与质量。

因此,了解精馏塔的自动控制情况很有必要。

标签:乙烯精馏塔;自动控制系统乙烯精馏塔的主要作用是生产合格的乙烯产品,重要参数是侧线乙烯产品中乙烷含量,侧线液体乙烯产品合并直接送至储罐FB-401A-F,从储罐可分别送至高压乙烯产品系统和低压乙烯产品系统。

装置二期改造后,用并联的两台乙烯精馏塔EN-DA-402和ES-DA-2402进行乙烯精馏。

1 精镏塔的控制目的①质量指标:对于一个二元精镏塔,其质量指标是,在保证塔顶产品和侧线采出符合规定的纯度的同时,塔底应尽量少带塔顶轻组分,以减少损失;②物料平衡:塔顶馏出物+釜液采出量=进料量。

而且这两个采出量变化应比较平稳,以保证上下工序的平稳操作。

此外,塔内压力恒定与否对塔的物料平衡有很大影响;③热平衡:进入精馏塔各物料带进去的热量和离开系统带走的热量相等;④约束条件:为了使塔正常操作,必须满足一些约束条件,例如塔的操作压力必须稳定,否则将破坏物料平衡,为了系统的安全稳定运行,必须设置一些诸如联锁、超弛等保护系统。

2 精馏塔的压力控制系统每个精馏塔的操作均是在压力维持恒定的前提下进行的。

压力如果不恒定,会影响每块塔板上气液平衡条件和塔的物料平衡,会使塔的正常操作受到破坏,从而引起产品质量的恶化。

对于乙烯精馏塔来说,其塔压控制过程为:一般情况下,乙烯精馏塔的压力由压力控制器(PRCA-421),通过调整塔顶冷凝器EN-EA-405的丙烯冷剂流量,以改变气相冷凝速度来使塔压恒定;同时又和LC501组成高液位超弛控制系统,保证冷凝器液位不致过高,从而保证压缩单元的稳定操作。

精馏塔的控制

精馏塔的控制

精馏塔的控制12.1 概述•精馏是石油、化工等众多生产过程中广泛应用的一种传质过程,通过精馏过程,使混合物料中的各组分分离,分别达到规定的纯度。

•分离的机理是利用混合物中各组分的挥发度不同(沸点不同),使液相中的轻组分(低沸点)和汽相中的重组分(高沸点)相互转移,从而实现分离。

•精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。

精馏塔的特点精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,内在机理较复杂,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。

而且从能耗的角度,精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备。

一、精馏塔的基本关系(1)物料平衡关系总物料平衡: F=D+B (12-1) 轻组分平衡:F z f =D x D +B x B (12-2) 联立(12-1)、(12-2)可得:(2)能量平衡关系 在建立能量平衡关系时,首先要了解分离度的概念。

所谓分离度s 可用下式表示:DB D f D BB f D x x x z F D x x z D Fx --=+-=)((12-3))1()1(D B B Dx x x x s --=(12-5)可见,随着s 的增大,x D 也增大,x B 而减小,说明塔系统的分离效果增大。

影响分离度s 的因素很多,如平均相对挥发度、理论塔板数、塔板效率、进料组分、进料板位置,以及塔内上升蒸汽量V 和进料F 的比值等。

对于一个既定的塔来说:式(12-6)的函数关系也可用一近似式表示: 或可表示为:式中β为塔的特性因子由上式可以看到,随着V /F 的增加,s 值提高,也就是x D 增加,x B 下降,分离效果提高了。

由于V 是由再沸器施加热量来提高的,所以该式实际是表示塔的能量对产品成分的影响,故称为能量平衡关系式。

由上分析可见,V /F 的增加,塔的分离效果提高,能耗也将增加。

精馏塔的自动控制

精馏塔的自动控制
3
2
1
2.保证平稳操作
第三节 精馏塔的自动控制
第三节 精馏塔的自动控制
为保证正常操作,需规定某些参数的极限值为约束条件。
第三节 精馏塔的自动控制
节能要求和经济性 在精馏操作中,质量指标、产品回收率和能量消耗均是要控制的目标。 其中质量指标是必要条件,在质量指标一定的前提下,应在控制过程中使产品产量尽量高一些,同时能量消耗尽可能低一些。
提馏段温控的主要特点与使用场合:
第三节 精馏塔的自动控制
2.精馏塔的精馏段温控
第三节 精馏塔的自动控制
以精馏段温度作为衡量产品质量的间接指标,而以改变回流量作为控制手段的方案,就称为精馏段温控。 图10-43 精馏段温控的控制方案示意图
采用了精馏段温度作为间接质量指标,因此它能较直接地反映精馏段的产品情况。当塔顶产品纯度要求比塔底严格时,一般宜采用精馏段温控方案。
为了保证塔的平稳操作,必须把进塔之前的主要可控干扰尽可能预先克服,同时尽可能缓和一些不可控的主要干扰。
为了维持塔的物料平衡,必须控制塔顶馏出液和釜底采出量,使其之和等于进料量,而且两个采出量变化要缓慢,以保证塔的平稳操作。
塔内的持液量应保持在规定的范围内。控制塔内压力稳定,对塔的平稳操作是十分必要的。
第三节 精馏塔的自动控制
一、工艺要求
1.保证质量指标
对于一个正常操作的精馏塔,一般应当使塔顶或塔底产品中的一个产品达到规定的纯度要求,另一个产品的成分亦应保持在规定的范围内。为此,应当取塔顶或塔底的产品质量作被控变量,这样的控制系统称为质量控制系统。 质量控制系统需要能测出产品成分的分析仪表。
第三节 精馏塔的自动控制
图10-44 ΔT-x曲线
温差与产品纯度之间并非单值关系。

精馏塔控制系统设计

精馏塔控制系统设计

精馏塔控制系统设计精馏塔控制系统是指用于控制精馏装置运行的自动化系统。

精馏塔是化工过程中常用的一种分离设备,用于将混合物按照不同组分进行分离,并获得精馏产品。

精馏塔控制系统设计的目标是实现对塔内温度、压力、流量等参数的自动调节,以保持塔的稳定运行和达到设定的产品品质和产量要求。

1.系统的安全性:由于精馏塔操作涉及到高温高压的条件,系统的安全性是首要考虑因素。

安全系统应该能及时发现并处理可能的危险情况,如超压、超温等,确保塔内的操作条件始终处于安全范围内。

2.过程控制策略:根据塔的物料性质和操作要求,设计合理的控制策略。

常见的控制策略包括温度控制、压力控制、流量控制等。

需要根据塔内的反应动力学特性和传热传质特性来优化控制策略,比如采用多变量控制或者模型预测控制等。

3.仪表设备选型:根据控制策略选择合适的仪表设备,如温度传感器、压力传感器、流量计等。

仪表设备应具有高精度、稳定性好和耐高温高压等特点,以满足精馏塔操作的要求。

4.控制系统架构设计:根据控制策略和仪表设备的选择,设计控制系统的架构。

控制系统通常包括传感器、执行器、控制器和通信网络等部分。

传感器用于测量塔内的物理参数,执行器用于调节塔内的操作条件,控制器用于处理传感器的测量信号并确定下一步的控制策略,通信网络用于传输和共享数据。

5.监控系统设计:精馏塔的操作过程需要实时监控,及时发现和处理异常情况。

监控系统应能对塔内各项参数进行实时显示和记录,并提供报警、故障诊断和数据分析等功能。

监控系统可以采用人机界面、数据采集系统、故障诊断系统等多种形式。

在精馏塔控制系统的设计中,需要充分考虑各种可能的操作变量、工艺的稳定性、产量和能耗等方面的要求。

通过合理的控制系统设计,可以实现对精馏塔的准确控制,提高产品质量和产量,降低能耗和运行成本。

精馏塔控制和节能优化研究综述

精馏塔控制和节能优化研究综述

173经济全球一体化以来,人们的生活质量以及生活水平逐渐提升,对石油化等工业需求越来越高,对产品纯度的需求也在逐渐提升,使精馏有了更加广泛的应用。

为了与绿色、节能理念相契合,给精馏过程带来了新的挑战,对精馏过程进行严格的控制以及优化是十分重要的。

但是,在对精馏塔进行控制以及节能优化之前,必须有效确保整个精馏过程中所生产的产品质量,只有产品达到了相关标准,才可以进行装置优化,从而降低能耗、有效提升回收率,做到将成本最大化的转变成经济效益。

1 精馏原理以及操作过程精馏就是将一定浓度的液体输送到精馏装置中,常见的精馏设备就是图1所示的连续精馏装置。

精馏装置主要分为五个大部分:一是精馏塔;二是冷凝器;三是再沸器;四是回流罐;五是回流罐。

连续精馏装置的工作原理是由进料泵将溶液供给到精馏塔,由于溶液中的液体沸点不同,就会将溶液分为低沸点组和高沸点组,低沸点组也就是易挥发组会因为汽化而向上升腾;高沸点组会因其难挥发而向下流淌,并与向上升腾的蒸汽在塔板之间发生接触,从而实现相际传质[1]。

在相对恒压的条件下,若对单组液体进行持续加热,温度并不会出现变化,但是,在对混合溶液进行沸腾后持续加热,其温度必然会发生变化。

在恒压的条件下,溶液的组分情况会与气相平衡有着密切的联系,其中组分的沸点与浓度成正比,沸点越高浓度就会越高,当然平衡温度也就会更高。

与纯物质相比,混合溶液中液相与气相均处于平衡状态下的温度是不一样的。

当沸点高的液体流到釜液泵后,就会成为塔底产品,而沸点低的液体就会成为塔顶产品,这两段操作的结合,可以将混合溶液中的液体分为两个部分,并进行分离,从而精馏出两种所需纯度的产品。

精馏可以将混合物液体进行分离,主要利用的就是液体的沸点不同,通过汽化以及冷凝的方式,经过精馏装置对其进行反复冷凝以及汽化,从而有效的不同组分的液体完全分离。

所以,整个精馏过程其实就是进行多次汽化、多次冷凝的过程,并且,溶液会在汽化以及冷凝的过程中会吸收和释放大量的热量,因此精馏装置必须具备冷凝器以及再沸器等装置给予辅助,从而实现整个精馏装置的完整运行,从而得到预期塔顶以及塔底的产品[2]。

精馏塔PID控制系统简介

精馏塔PID控制系统简介

精馏塔PID控制系统简介一、PID控制系统单回路控制系统通常是指由一个检测元件及一个变送器、一个控制器、一个执行器、一个被控对象所组成的一个闭合回路的控制系统,又称简单控制系统或单参数控制系统。

单回路控制系统是所有过程控制系统中最简单、最基本、应用最广泛和最成熟的一种,约占控制回路的80%以上,适用于被控对象滞后时间较小、负荷和干扰变化不大、控制质量要求不很高的场合。

控制器在冶金、石油、化工、电力等各种工业生产中应用极为广泛。

要实现生产过程自动控制,无论是简单的控制系统,还是复杂的控制系统,控制器都是必不可少的。

控制器是工业生产过程自动控制系统中的一个重要组成部分。

它把来自检测仪表的信号进行综合,按照预定的规律去控制执行器的动作,使生产过程中的各种被控参数,如温度、压力、流量、液位、成分等符合生产工艺要求。

主要介绍在工业控制中有一定影响力的DDZ-Ⅲ型控制器的控制规律、构成原理和使用方法。

二、控制器的控制规律:在自动控制系统中,由于扰动作用的结果使被控参数偏离给定值,从而产生偏差,控制器将偏差信号按一定的数学关系,转换为控制作用,将输出作用于被控过程,以校正扰动作用所造成的影响。

被控参数能否回到给定值上,以怎样的途径、经过多长时间回到给定值上来,即控制过程的品质如何,不仅与被控过程的特性有关,而且也与控制器的特性,即控制器的规律有关。

所谓控制器的控制规律,就是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。

这种规律反映了控制器本身的特性。

控制器的基本控制规律由比例(P)、积分(I)、微分(D)三种。

这三种控制规律各有其特点。

三、精馏塔主要测量控制点的测控方法、装置和设备的报警连锁简介1、塔釜上升蒸汽量的控制:塔釜上升蒸汽量是由塔釜加热电压来决定的,控制塔釜加热电压即可控制塔釜上升蒸汽量执2、回流比控制:3、塔釜液位控制液位设置有上、下限报警功能:当塔釜液位超出上限报警值时,仪表输出报警信号给塔釜常闭电磁阀,电磁阀接收到信号后开启,塔釜排液;当塔釜液位降至上限报警值以下时,仪表停止输出信号,电磁阀关闭,塔釜停止排液。

甲醇精馏装置中先进控制的应用研究

甲醇精馏装置中先进控制的应用研究

甲醇精馏装置中先进控制的应用研究先进控制系统的成功实施有效克服了甲醇精馏生产过程中因管网蒸汽波动较大,塔釜热源关联性强等控制难题,提高了装置的自动化水平,降低了重点工艺参数的波动;同时解放了操作人员,降低了劳动强度,为岗位融合创造条件。

标签:甲醇精馏装置;先进控制;应用1先进控制系统的特点经过对先进控制实践应用的交流,万华化学(宁波)有限公司(以下简称万华化学)选用应用较为广泛的模型预测控制系统,其使用的PA VILION8控制软件系统是集合经验模型和机理模型的复合模型平台,该系统具有以下几方面的特点和内容。

(1)多變量、非线性优化控制算法的模型预测。

以预测模型、滚动优化和反馈校正3项基本原理为基础,其预测模型为对象的动态信息阶跃,经过一定的时域在单位阶跃控制作用产生阶跃响应的稳定值之间的算法;其滚动优化即通过对跟踪误差和控制量变化进行抑制,计算出优化后的控制增量作用于实际控制对象,到下一时刻,系统再次执行计算优化以作用于对象,如此反复在线进行实现滚动优化;其反馈校正即是下一时刻输入时,首先检查本时刻的计算输出和实际输出的误差,采用时间序列方法将预测误差修正到下一时刻的初始输入值,如此形成系统实际基础上的闭环控制算法[2]。

(2)系统由数据接口、数据服务器、控制器客户端和图形界面客户端4大部分组成:①数据接口负责完成底层控制系统和数据服务器之间的通讯工作,将软件应用中需处理的读入/写出数据通过各种驱动程序翻译成底层控制系统认可的方式;②数据服务器完成数据接口服务器与控制器客户端,及与图形界面客户端之间过程变量和参数的通信、缓存和传送功能,是控制系统与DCS之间的数据连接桥梁;③控制器客户端运行动态模型和控制器/优化器功能,其定义了被控变量(CV)、操纵变量(MV)和干扰变量(DV),通过有效的实时优化策略计算出操作变量的设定值和被控变量的预测值,使被控变量尽可能地接近目标值或者保持在约束条件内,以实时优化控制生产过程,称为主服务器;④图形界面客户端提供监控画面,可以管理应用程序,可让操作员或工程师设置控制参数等日常操作和维护,只与数据服务器通讯,可视化的界面更便于识别机遇,降低成本,提高决策的及时性和准确性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2013年第5期精馏塔自动控制系统研究冯旭(中沙(天津)石化有限公司天津摘要:本文主要对板式精馏塔中的参数操作控制进行了研究。

本文首先分析了板式精馏塔的工作约束条件,对其中的主要参变量的属性特点及相互关系进行了讨论,然后就如何通过自动控制系统对板式精馏塔中各控制内容进行控制进行了详细讨论,最后就精馏塔相关技术和性能的优化方向做了简要介绍。

关键词:板式精馏塔;工作约束条件;自动控制;优化板式精馏塔具有生产能力大、操作稳定、清洗维修简单等优点,被广泛应用于化工生产中对混合物进行分离。

在石油精馏过程中,利用石油中不同成分挥发度不同的特点进行多级气化和冷凝可以将石油混合物中的多种组份进行分离。

实际应用中会涉及到较多的物质成分精馏和操作步骤处理,故在板式精馏塔的操作和控制过程中要根据实际操作环境和精馏要求采取适当的操作工艺,增强精馏控制效果,保证分离产品的纯度。

一、精馏原理概述精馏技术就是将需要进行组份分离的混合溶液利用特定的输入装置输入到精馏装置内如精馏塔。

在精馏塔内,混合物受到一定的压力、温度等的影响出现组份的分离,进而在精馏塔顶和精馏塔底分别出现含有不同组份的分离物,对塔底的分离物排出或利用回流泵让其重新回到蒸馏塔中进行组份分离、对塔顶的分离物冷凝等操作即可获得相应的生产产品。

在石油化工生产中精馏过程需要使用到精馏塔、再沸器、冷凝器、回流泵和回流罐等器材和设备。

用于对混合物进行精馏的精馏塔可以按照如下几种规则进行分类。

若根据塔的组成结构对现有精馏塔进行分类可以将其分为板式精馏塔和填充材料塔两种;若根据塔的功能实现对现有精馏塔进行分类可以将其分为二元精馏塔馏塔和多元精馏塔;若根据原料添加方式对现有精馏塔进行分类可以将其分为连续式精馏塔和间歇性精馏塔;若根据可精馏原料对现有精馏塔进行分类可以将其分为一般精馏塔和特殊精馏塔;若根据精馏塔工作压力对现有精馏塔进行分类可以将其分为负压精馏塔、常压精馏塔、高压精馏塔三种。

本文主要研究板式精馏塔工作中不同参数如进料方式、精馏压力、塔釜温度等对精馏操作和控制的要求和影响。

二、板式精馏塔工作约束条件分析2.1、塔釜温度通常情况下,当操作压力一定时,提升塔釜温度可以有效提升气化物质的上升速度,进而提高物质传输效率。

对塔釜温度控制的操作主要集中在平衡操作方面,无论所获得的产品由塔顶气体冷凝获得,还是由塔釜排出物获得,都应该尽量保证塔釜排出物中易挥发组份维持在较低水平,也就是保证精馏精度,减少物质损失。

特别是在塔釜温度的平衡操作过程中若突然出现温度升高等突变情况,而相应的压力未得到及时调整很容易导致塔釜液被蒸空,出现气液组份的变化,致使产品精度变差甚至不合格。

2.2、操作压力塔釜压力和温度是一对相互关联量,在操作温度确定时,适当的提升塔釜内压力可以有效促进混合物中易挥发物的挥发,进而提高精馏塔的生产效率。

但是需要注意的是,在精馏塔的操作过程中应该保证塔釜的压力与温度处于相对稳定的状态,避免出现对操作压力或操作温度额破坏,消除化工生产产品不合格情况的出现。

2.3、加料温度在对精馏塔进行加料时存在两种情况,分别为冷液进料和饱和蒸汽进料。

其中,冷液进料过程中由于加料温度低于加料板温度,一旦物料进入精馏塔便立即进入提馏段,使得提馏段内的负荷增加。

饱和蒸汽进料过程中加料温度高于加料板温度,一旦物料进入精馏塔便立即进入精馏段,使得精馏段的负荷增加。

在进行产品生产中需要根据生产要求选择和控制适当的加料温度。

2.4、加料量与组份变化影响精馏塔内蒸气压力、气化水平的另一个关键因素是精馏塔加料量。

加料量的不同会直接影响精馏塔内蒸气的含量。

若加料量过低,则会降低塔内蒸气速度,提升对塔釜操作的要求精度,操作不当容易使精馏效率下降,这种情况下为保证塔釜工作在正常状态,可适当增大回流比。

加料中的各组份的占比对精馏塔的操作方式以及产品质量同样具有重要影响。

若加料中重组份的浓度较高则会对精馏段带来较大的负荷,若加料中易挥发组份浓度较高则会对提馏段带来较大的负荷,在实际操作过程中需要根据各成分的占比制定适当的操作内容,如加料口调整,塔釜温度与压力调整等,保证精馏操作的稳定。

三、精馏塔的操作控制3.1、变量控制在精馏塔的操作过程中涉及的变量可被分为操纵变量、被控变量以及干扰变量。

其中,操纵变量包含塔底排出物流量、塔顶冷凝液流量、回流量、塔釜加热蒸汽量、冷却量等;被控变量包含塔底液位与产品浓度、塔顶蒸气浓度、塔内压力、贮罐液位等;干扰变量由可控的进料流量、温度与不可控的进料成分、大气压力、环境温度等构成。

三种变量的关系为:操纵变量与被控变量是主从关系,但是两者之间又是相互影响,相互作用的,可通过调节各变量因素使精馏塔处于适当的工作状态。

干扰变量则是上述两种变量的一种外部干扰因素,需要通过优化操作控制方式等降低其对整个精馏过程的影响,保证精馏控制系统处于最佳工作状态。

3.2、平衡控制在精馏过程中需要严格控制精馏塔的物料与能量的平衡,一方面通过控制物料的平衡促进进料中需要分离的产品按照要求得到分离,同时减少塔底排出物中含有需分离产品的浓度;另64一方面通过不断调整和干预塔釜内不同参数的状态来解决精馏塔操作过程中积累的多种问题或对塔内状态进行整定。

这种平衡控制通常是由自动控制系统完成的。

3.3、产品成分控制精馏塔工作效果的最主要衡量指标就是产品的纯度。

为保证各产品的纯度必须要通过自动控制系统对精馏过程中的产品流量、回流量、蒸发量等进行监测和控制。

常用的产品成分控制方法有温度控制法、分析仪器法和软测量推断控制法。

鉴于现代化信息技术在工业控制中得到了广泛应用,且其控制精度较高,实现成本较低,故软测量推断控制法得到了广泛的关注和应用。

3.4、冷凝器与精馏塔压力控制对于常压塔或负压塔,塔顶冷凝器有气体排出即可保证塔内压力与大气压相同状态或低于大气压,进而使混合物分离。

但是对于高压塔,需要设计和使用压力联锁控制回路来控制冷凝器降低精馏塔塔内压力,实现混合物的分离。

4、精馏塔节能优化与控制优化发展方向分析板式精馏塔虽然装置较为简单,但是在使用生产过程中的能量损耗较大,需要投入的精力和成本较高,不同变量之间存在复杂的相互关系,故必须考虑如何对板式精馏塔进行节能优化和控制优化,在保证产品质量的前提下降低生产运行成本提升经济效益。

在精馏塔的节能和控制优化研究方面,人们主要在工艺流程和操作参数两方面进行了研究。

在工艺流程优化方面有:使用高效规整填料替换普通板式填料;优化进料位置;改善冷凝器和再沸器工作状态和工作精度;使用特殊精馏或多效精馏技术替代传统精馏技术等。

在操作参数优化方面通常会根据实际精馏系统建立控制模型,进而制定多种离线优化算法对装置进行性能优化。

但是对于操作参数的优化复杂度较高,在线优化深度不够,考虑变量较少,优化效果有限。

综合来看,上述优化方案中大部分仍处于实验室或理论分析阶段,还未获得实质性的应用实践。

而工程实践中可应用的,对精馏塔的优化主要集中在如何降低精馏塔的能源消耗,提升控制精度和控制效果等内容。

如(1)根据实际工作环境和工作状态更加精确的对冷凝器与再沸器的换热效果进行制定,提升产品纯度和品质;(2)优化现有精馏工艺和精馏流程,添加更多更高效的技术到精馏塔精馏过程中;(3)分析板式塔在原料填充方面存在的缺陷和不足,使用更加高效的填充材料对其进行替换;(4)应用计算机技术和传感器技术对精馏塔进行自动化控制,提升各项操作和各平衡节点的精度,全面消除人为操作存在的误差影响。

总结市场竞争的加剧与现代信息技术特别是集成控制系统的发展使得石油化工生产过程中的精馏塔操作和控制过程引入了先进的计算机控制系统,现代化工业生产控制系统如DCS系统等可以有效提升精馏生产设备的工作效率,降低生产过程所需的能源消耗,控制产品精度和产品质量,推动先进精馏技术在化工精馏中得到应用,促使化工企业向更好更好的方向发展,实现经济效益的持久性提高。

参考文献[1]吴昌祥.板式精馏塔的操作[J].化学工程师,2007(9)[2]杨宇,张斌.在线板式精馏塔设计软件的开发[J].荆门职业技术学院学报,2008,23(3)[3]薛美盛,祁飞,吴刚,孙德敏.精馏塔控制与节能优化研究综述[J].化工自动化及仪表,2006,33(6)[4]董强.浅谈精馏塔控制系统及优化[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(9)[5]张伟.有关精馏塔技术的研究和应用[J].科技传播,2012,04 (16)标准样品GBW07221aGSBD310001GSBC31002 GSB03-1806-2005标准值(%)2.8410.660.883.15本法测定值(%)2.8610.620.873.12RSD%0.810.620.5690.421标准值(%)0.0140.5590.2580.073本法测定值(%)0.0130.5610.2600.074RSD%0.6850.4730.620.734w(SiO2)/%w(P)/%表1.分析结果对比试验680nm波长处,用3cm的比色皿,以水做参比,测定吸光度,以吸光度为纵坐标,硅含量为横坐标,绘制出标准曲线。

得标准工作曲线线性回归方程:y=0.807x+0.0032。

线性范围在0~1.0g/mL内,标准工作曲线的相关系数为r=0.9998。

扣除空白试验测得的吸光度后,从校准曲线上查得磷含量1.3.2样品的处理和测定准确称取0.2000g试料置于1.5~2.0g碳酸钠、硼酸和四硼酸钠混合熔剂中,放于25mL铂坩埚内;在1000℃熔融10~15min,取出冷却;将坩埚置于预先盛有40mL硝酸(1+3)的200mL烧杯中,加热浸取熔融物至溶液清亮,用水洗净坩埚;溶液冷却至室温后,移人250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。

移取5.00mL上述试液于100mL容量瓶中,加5mL硫酸(1+ 3),摇匀;加5mL钼酸铵溶液,摇匀;放置15min,加入10mL草酸溶液,摇匀;立即加入10mL硫酸亚铁铵溶液,以水定容,混匀,放置10min。

分取部分试液于1cm吸收皿中,以随同试样的空白溶液为参比,在分光光度计上于700mm波长处测量吸光度,然后查工作曲线,得出试样的硅的含量。

移取5.00mL上述试液于50mL容量瓶中,煮沸,滴加高锰酸钾溶液至沉淀,然后用亚硝酸钠溶液滴至沉淀消失,过量一滴,煮沸30s;然后,依次分别加5mL硫酸(1+3),5mL钼酸铵溶液,5mL硝酸铋溶液,10mL磷还原剂,稀释至刻度,摇匀放置3min;分取部分试液于3cm吸收皿中,以随同试样的空白溶液为参比,在分光光度计上于680mm波长处测量吸光度,然后查工作曲线,得出试样的磷的含量。

二、结果与讨论在化学分析中铋磷钼蓝法测磷和硅钼蓝法测硅均属经典的(上接第63页)技术创新管理(下转156页)65。

相关文档
最新文档