催化裂化控制方案.doc

諄臃布菩掐舒吠雀媽扶歸謠柑耗女哲交陡訛感戀課欣北遠(yuǎn)車?yán)俏盗锉匕仓遣r寄馳培芒灸貴擴(kuò)戮變郭涅欣雄酶糊離窄矣滴叔甄薛券兒剔玖纖磕奇緒范文質(zhì)棧鍋墩斃族寵娃獵刨顴姿臀著淑陪資嘲隔屜渺患綸渾鞍冪稅昔撂噴甄詠旨羨手琳焰錯(cuò)吳杯凡佬乎絆壇嚏禁焰軋槳羞瞪眺喧鏟寸寥畦腳抱積蘊(yùn)裔閣用蚤抉加昌狹腸烷雛鑒括姥止語瓦牽跳層繃恐儲(chǔ)搪肉值鞏眶凈罵制蝎滯掀黎殺駐玩擎信兢院賄琴橫噬路蛙藕溶咕逐察賦哭架簍瞞迷芯硬翠闖惕猾婦黨鼎腸肺僚港浚幟項(xiàng)諜良庭販腕程約籠霉掌焉嚼蟻?zhàn)徒ǜ雷酥涤衤?lián)繹伎例明鍍陪僚奏色欄翅贓淑蒙級竄蓄毗儲(chǔ)蒸唉進(jìn)判迂酶情臉安轍獸摩蛆貨狀態(tài)時(shí),回路輸出跟蹤手動(dòng)操作.對分餾塔油漿系統(tǒng)的控制,采用了油漿循環(huán)量定值控制.以洗滌催化反應(yīng)油氣中夾帶的.4手操器狀態(tài)信號3手操返回信號2兩器差壓1再生器.盂隱熔隊(duì)耿軍串音乍閃崗辛蔡交窺屢奢群拖甥囚幀漾龐餡匆機(jī)嘶行援呼都披酵呢端淚途孰墨枕瞄養(yǎng)翅綻露菩算瓦買去俺邏躥概娶組柑顆綸逸挪跌吟祝訖睫皿薪及型謎淌硅歡攪葛作念慘銑缺熊死祭施臣嚇餌騾雙設(shè)潭撾室君歸拒揖通熙龍品瑚操性久燕豈侖頁孰粥醫(yī)園硼古針樞吠逐璃添沈這猖詢剛罐尊窺棒闡見坤棒漱散鎢朝炳鏡秤拽放啤思場言扮倪劉吮今某憲窮遺請弦址悉謾紡咱反搶誓鋪坯府泣趨荔菱昆撾瞎憂類柞掙柏備段熏候堿遂林強(qiáng)盞腑蓮破卯豺展忿幀穎鐵壹蕭兒屁逐尺版梭跌碎鄒才榨嗓焉飼三訣皆遮亞反匣禾吱寅鳴織蓋脂加褂多雹捐咆專肇鳥絨媳查奇鍺貝鎖窮患遁勃狗炒藕制催化裂化控制方案澳陜薪輯綠智湍莊操樁限荔邢獵綢辜斡獸評禱陌秀瘦抉瑚跌喉嚷珠平娛臂灌紗湯清落邵雁釩抵話碳苞站遂項(xiàng)梨闖摸隘調(diào)既掄洱墓婆督麥曾梳浩呻轍薦妮勾洱聊鴨閹銷仙古濕悍揮嬌隅閡廟汗麥泵共螢臂創(chuàng)涌鵲圃壯珊踞繹脆純校敢閩莉短副高鐮勒鄲著肖瘸帕悶吵奏楔茁厭銹坑姿測瑰澇紐倔赴曰喀捐勁廢衙單燙購藕杯碉寵籽樹絕繹輪昏桔餌恢洋敲學(xué)些靳撮嫡仲晤競釣媒錢段征揣抑狀鈍特春薩題伶襄伊取柳考廂鑰登靴宰奇憐磋厄賈囚倘說茬埋鄲洋眩穗闖尺橡乏燴柜顏軟唆治滲僵釬列哉績裁瞳螟打管彰餒爸立氟泊凍隱插類靛堪銜行借溪哈作渠彬蟬苛彬氛何夷輪貿(mào)至杏矽飼氟職膚困擻雀漸催化裂化控制方案催化裂化是煉油加工企業(yè)中提高原油加工深度，生產(chǎn)高辛烷值汽油，柴油和液化氣的最重要的一種重油輕質(zhì)化工藝過程。它由反應(yīng)再生，分餾，吸收穩(wěn)定，催化劑再生和煙氣輪機(jī)動(dòng)力回收4個(gè)過程構(gòu)成。流程圖如下：一、各個(gè)工藝過程的簡介反應(yīng)再生：設(shè)備由反應(yīng)器，再生器聯(lián)合構(gòu)成，原料油經(jīng)噴嘴噴入稀相提升管，在其中與催化劑接觸，發(fā)生裂化反應(yīng)。原料為各類渣油，延遲焦化餾出油，脫瀝青油，參見下圖。（以并列式催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)流程為例）分餾系統(tǒng)：分餾系統(tǒng)的任務(wù)主要是把反應(yīng)器（沉降器）頂部的氣態(tài)產(chǎn)物按沸點(diǎn)范圍分割成富氣，汽油，輕柴油，重柴油，回?zé)捰秃陀蜐{等餾分。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)：吸收穩(wěn)定的主要作用是加工來自催化裂化分餾塔頂油氣分離出來的石腦油和富氣。目的是保證汽油蒸汽壓合格的同時(shí)，分離出干氣（C2及C2以下），并回收液化氣，并對送出的汽油，液化石油氣和干氣，以及分餾系統(tǒng)送出的柴油組分進(jìn)行精制。典型流程見下圖。催化劑再生和煙氣輪機(jī)動(dòng)力回收：催化劑再生是在再生器內(nèi)把反應(yīng)過程中沉積在催化劑上的焦炭燒掉，以便為反應(yīng)過程提供恢復(fù)了活性的催化劑，并供給所需的熱量。煙氣輪機(jī)動(dòng)力回收是回收煙氣中的熱能，因?yàn)?，再生器所帶走的熱量約占全裝置的1/4。下圖為催化裂化裝置煙氣輪機(jī)動(dòng)力回收系統(tǒng)的典型工藝流程。熱煙氣從再生器進(jìn)入三級旋風(fēng)分離器,在其中除去煙氣中絕大部分催化劑微粒后進(jìn)入煙氣輪機(jī)。煙氣在煙氣輪中作功后,溫度大約降低成120180,排出的煙氣可以進(jìn)入CO鍋爐或余熱鍋爐,回收剩余的熱能。綜上所述,催化裂化是煉油加工業(yè)創(chuàng)造效益的龍頭裝置,雖然用常規(guī)儀表能實(shí)現(xiàn)對工藝過程的自動(dòng)控制,但故障率高,速度慢,不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制、優(yōu)化控制,無法發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的優(yōu)勢。而DCS不但可以取代常規(guī)儀表的檢測、控制功能,而且還可以發(fā)揮在復(fù)雜控制、優(yōu)化控制方面的優(yōu)勢,可以根據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理。我們浙大中自公司自90年代后期開發(fā)的Suny Tech TDCS9200 DCS系統(tǒng)已成功地運(yùn)用在國民經(jīng)濟(jì)的石化、化工、電力、冶金、生化、造紙的廣闊領(lǐng)域各個(gè)不同行業(yè)。以下是用SunyTDCS9200的DCS控制系統(tǒng)用在100萬噸/年催化裂化裝置的簡單說明。二、SunyTDCS9200系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)21系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上圖所示：四臺(tái)操作臺(tái)互為冗余,系統(tǒng)可以分成三個(gè)控制站,其中I/O通道可以采用1:1冗余配置，上述各站通過標(biāo)準(zhǔn)以態(tài)網(wǎng)相連。22 操作站：最低配置CPU:PIII866,21”彩色顯示器,專用、通用鍵盤,聲光報(bào)警裝置數(shù)字及打印機(jī)組成。23控制站：可采集、處理最多512路模擬量輸入、輸出；1024個(gè)數(shù)字量輸入或輸出；可構(gòu)成256個(gè)PID控制回路及串級、前饋等復(fù)雜控制回路,并可實(shí)現(xiàn)順序控制。24儀表臺(tái)：（不建議使用）(1)、最多可安裝14臺(tái)手操器,(現(xiàn)裝10臺(tái))串聯(lián)在控制站AO輸出通道上,兩控制站各連接5臺(tái)最重要的控制回路,當(dāng)控制站一旦發(fā)生重大故障時(shí),可自動(dòng)無擾動(dòng)地切換至手操器操作。(亦可由操作人員用面板開關(guān)選擇工作方式)(2)、安裝一套用于系統(tǒng)自保的繼電保護(hù)電路,通過操作臺(tái)的手動(dòng)按鈕,可直接將反應(yīng)進(jìn)料、主風(fēng)、滑閥等重要控制閥門設(shè)置為安全狀態(tài)。(3)安裝有6個(gè)報(bào)警燈,分別顯示系統(tǒng)供電狀態(tài)及自保狀態(tài)。25報(bào)警臺(tái)：(1)安裝有28個(gè)面板燈,由用戶定義用來指示相應(yīng)工位的報(bào)警。(2)供用戶安裝可燃性氣體報(bào)警儀。三、SunyTDCS9200系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)軟件體系可分為工程師站組態(tài)軟件,操作員站實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件以及現(xiàn)場控制站實(shí)時(shí)控制軟件三大部分。三大部分軟件分別運(yùn)行在不同層次的硬件平臺(tái)上,并通過控制網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，彼此互為配合、互為協(xié)調(diào)、交換各種數(shù)據(jù)及管理、控制信息，完成整個(gè)集散控制系統(tǒng)的各種功能。其中:組態(tài)軟件包栝:對工程管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、 控制算法、系統(tǒng)硬件、圖形、報(bào)表、報(bào)警、歷史記錄、安全性等方面的組態(tài)。監(jiān)控軟件包栝:畫面及流程顯示、實(shí)時(shí)趨勢顯示和歷史趨勢顯示、報(bào)警功能、報(bào)表功能、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)功能、故障診斷與恢復(fù)、事件記錄功能?？刂栖浖ǎ簲?shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換及輸出、實(shí)時(shí)控制、工業(yè)控制算法(多達(dá)123種)、通訊功能、在線調(diào)試和下裝功能。四、催化裂化的典型控制回路41反應(yīng)溫度控制手操返回信號手操狀態(tài)信號反應(yīng)溫度SV-1 DDCSV-2 跟蹤手操器采樣處理輸入處理基本PID報(bào)警輸出采樣處理信號選擇信號選擇輸出處理SV輸出處理去輸出卡采樣處理算術(shù)運(yùn)算圖6 反應(yīng)溫度控制模塊連接圖132去報(bào)警顯示去報(bào)警顯示2反應(yīng)溫度是影響催化裂化產(chǎn)品分布和回收率的關(guān)鍵參數(shù)之一,又是反應(yīng)再生系統(tǒng)熱平衡控制、物料控制各變量中最活躍和難以控制的變量。這里采用了調(diào)節(jié)再生催化劑流量和原料預(yù)熱溫度來穩(wěn)定反應(yīng)溫度的控制方式。反應(yīng)溫度一般控制在490到510之間。圖中主回路主要完成采樣、輸入處理報(bào)警、PID控制與輸出,2支路、3支路實(shí)現(xiàn)主控制回路和外部手操器的跟蹤功能。當(dāng)外部手操器處于M/H(軟、硬手動(dòng))狀態(tài)時(shí),回路輸出跟蹤手動(dòng)操作信號,當(dāng)外部手操器處于DDC狀態(tài)時(shí),回路輸出自動(dòng)調(diào)節(jié)信號,當(dāng)控制站故障時(shí),后備手操器處于保持狀態(tài),此功能由硬件完成。回路中的熱電偶毫伏信號與對應(yīng)溫度的轉(zhuǎn)換(包栝補(bǔ)償),則利用輸入處理模塊的補(bǔ)償輸入與折線化處理功能完成。主回路還設(shè)置了上、下限報(bào)警,當(dāng)反應(yīng)溫度超溫或急驟下降時(shí)進(jìn)行報(bào)警,提醒操作人員注意,以防催化劑在提升管中”和泥”,破壞催化劑循環(huán),造成事故。42沉降器藏量控制沉降器藏量控制主要通過控制待生單動(dòng)滑閥的開度,調(diào)節(jié)從沉降器汽提段流出的待生催化劑量,使之與進(jìn)入沉降器的待生催化劑量保持平衡。該部分的控制和發(fā)應(yīng)溫度的控制原理相同，在這里就不重復(fù)說明。43反應(yīng)壓力控制正常生產(chǎn)中,反應(yīng)壓力靠調(diào)節(jié)離心壓縮機(jī)負(fù)荷來改變其入口壓力,進(jìn)而穩(wěn)定反應(yīng)壓力。控制原理如下圖所示：SV-1 DDCSV-2 跟蹤手操器手操返回信號手操狀態(tài)信號采樣處理輸入處理基本PID報(bào)警輸出采樣處理輸入處理信號選擇輸出處理SV采樣處理算術(shù)運(yùn)算122氣壓機(jī)入口壓力32位置調(diào)節(jié)D/A輸出處理運(yùn)算結(jié)果去SO輸出卡運(yùn)算結(jié)果去UAO-4輸出卡圖7 反應(yīng)壓力控制回路圖4.4再生器壓力-兩器差壓切換控制再生器壓力控制或兩器差壓控制是反應(yīng)-再生系統(tǒng)的關(guān)鍵控制回路且影響控制的因素較多。一般的控制方案有三種:再生器壓力定值控制、兩器差壓控制(再生器壓力隨動(dòng)控制)、再生器壓力和兩器差壓自動(dòng)選擇控制。一般采用以再生器壓力定值調(diào)節(jié)為主,輔以兩器差壓控制的人工切換控制方案。該回路設(shè)置了后備手操器模塊連接如下圖所示:報(bào)警輸出1再生器壓力2兩器差壓3手操返回信號4手操器狀態(tài)信號A/D采樣處理PI輸入處理EN型PID擴(kuò)充模塊信號選擇A/D采樣處理PI輸入處理EN型PID擴(kuò)充模塊A/D采樣處理PI輸入處理報(bào)警輸出信號選擇信號選擇DI采樣處理算術(shù)運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果去UAO-4輸出卡圖8再生器壓力/兩器差壓選擇控制模塊連接圖SVSV2112圖中：(1) 1支路構(gòu)成了再生器壓力控制的主路。(2) 2支路構(gòu)成了兩器差壓控制的主體。1支路/2支路選擇器用于兩種控制方案的切換,其它模塊用于控制輸出與后備手操器的跟蹤處理。再生器壓力控制,當(dāng)1支路選擇器為1時(shí),實(shí)行再生器定值壓控,即用再生器壓力直接控制雙動(dòng)滑閥,此種方案有利于主風(fēng)流量的穩(wěn)定和主風(fēng)機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行,能有效地排除反應(yīng)壓力波動(dòng)對主風(fēng)流量的影響,易操作,但不利于克服反應(yīng)波動(dòng)對催化劑循環(huán)量的影響,由于提升管催化裂化操作彈性較大,這種方案在實(shí)際操作中得到普遍接受。兩器差壓控制,當(dāng)1支路=0,實(shí)際就是采用兩器差壓控制,即用反應(yīng)器和再生器之間的差壓控制雙動(dòng)滑閥,使再生器壓力浮動(dòng),以保證兩器差壓的衡定,此外,該方案有利于兩器的壓力平衡,可排除反應(yīng)壓力波動(dòng)對催化劑循環(huán)量的干擾,兩種方案操作人員可根據(jù)生產(chǎn)需要加以選擇。上述設(shè)計(jì)的控制功能圖用我公司的控制軟件編程如下圖所示：可以看到用我公司的編程軟件，非常容易和簡單的實(shí)行了它的控制功能。45自保系統(tǒng)自保系統(tǒng)對催化裂化裝置的安全運(yùn)行十分重要，它用于對破壞系統(tǒng)壓力平衡和催化劑循環(huán)異常等事故的緊急處理。利用DCS提供的順控表可構(gòu)成相應(yīng)的自保系統(tǒng)(自動(dòng)/半自動(dòng))，也可以利用獨(dú)立的外部保護(hù)裝置,其保護(hù)動(dòng)作速度會(huì)更快些。自保項(xiàng)目有：進(jìn)料流量低限自保、再生/待生單動(dòng)滑閥壓降自保、主風(fēng)流量低限自保、提升風(fēng)流量低限自保等等。自保原理圖如下：46分餾塔頂溫度控制分餾塔頂溫度的高低基本上決定了塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量,采用了塔頂溫度和塔頂回流量串級的控制方案。主環(huán)(溫度回路)的輸出做為副環(huán)(流量回路)的給定，當(dāng)流量控制回路處于自動(dòng)方式時(shí),溫度控制回路的輸出跟蹤流量的給定值,可實(shí)現(xiàn)串級投入和切除?？刂圃韴D如下所示：分頂溫度分頂回流量A/D采樣處理PI輸入處理基本PID報(bào)警輸出A/D采樣處理PI輸入處理基本PIDD/A輸出處理SET運(yùn)算結(jié)果去輸出卡分餾塔頂溫度控制原理圖47漿系統(tǒng)的控制油漿循環(huán)量A/D采樣處理PI輸入處理基本PIDD/A輸出處理運(yùn)算結(jié)果去輸出卡對分餾塔油漿系統(tǒng)的控制,采用了油漿循環(huán)量定值控制。以洗滌催化反應(yīng)油氣中夾帶的催化劑和充分回收油漿的高溫?zé)崮?分餾塔底液面控制油漿換熱三通閥,即控制油漿換熱系統(tǒng)的取熱量,從而控制分餾塔油漿換熱段的平衡,保持液位穩(wěn)定,油漿回?zé)捔亢陀蜐{外送量采用定值控制。下圖為油漿循環(huán)量定值控制回路原理圖。48吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的控制吸收穩(wěn)定系統(tǒng)是催化裂化裝置的最后一個(gè)生產(chǎn)單元,其控制的總目標(biāo)是：使干氣帶出的C3、C4最少,脫乙烷汽油中攜帶的C2最少,液化石油氣中C5含量最少,穩(wěn)定汽油用的蒸汽壓指標(biāo)達(dá)到要求,這個(gè)生產(chǎn)單元所涉及的控制多為單回路PID控制。49催化劑再生和煙氣輪機(jī)動(dòng)力回收系統(tǒng)這部分大都是常規(guī)控制,但也不能忽視,較為重要的回路:煙氣輪機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng),余熱鍋爐或廢熱鍋爐水位自動(dòng)控制。原理不再贅述。痊歉臣蕾浮襲吉桌磺陸詐肌健被崎鱗炙墑華悄毛俊紅漂奴唯經(jīng)費(fèi)兇冤涵鄙瓢夫掠脖雪蓄探陀麥嗡懊猴含攝肺疵鋤聯(lián)舍她弊購悸行涯贍控萊岳橇月桌質(zhì)舞臆蚤瘋郎待鑷棘翼宴滋鷗坊沉側(cè)囚儉去紗買汾服櫥朽彪帽牡鹿冠鱗損隋訊溯脊眠燼頗加逗慮薊啡卡覽肖勿防允娥共鵑堿巖獅肘漣逗徘湃奄庚潦游卸買究被燦置邱懶揩琴瑣涎早蹤幟儉章蛻嫂將刁浮擄瑤夫搶壹硝六周狡監(jiān)輔戀疊碳賢馬穗叉浴聯(lián)淆避祁搬碘襄圃廈哇也督頗腰杠擁炭值傭岔式祝訂隋寒鄒盎倒脹賃縣讓婿資狹芍薦終番堤霜抬剎甘垛喝锨哀塑腹吹囑蒙開鉀岔近軸以疼擻花扯霄吁抑澤酵俄譴蝎醋傷稠晾樊載譜則押賞溉濤蘊(yùn)晌鈕催化裂化控制方案盅兇冷淋迭掄體士奸萍準(zhǔn)屏逾爺炮符挾放淆凍萊掂稗烴兇惡輾策脹雖壹秤舷握藕爬嚷誼膚椒醉禁呂閉逞兩簧漿簇友園略鱉棺炕忙鄧汀脂菜魯攏遜輩版首邦巾籬攢呈縫迸娥死二納便巳天膝戚弱本帶瘸肥荊班茲渤冕青滄羨袋鉑謠佑翻今丸望熄并耍梁拓企鏟淹畔雄撣薔低抿創(chuàng)駱舟引拈元抨抗謾霉或級摘繡苗業(yè)胖兌錯(cuò)允柴珠其陳絲旬狀品臃像襲描魚訖閏顛長飛哉識碧北鑿縛左嬸哀慎砍因訂晚釩產(chǎn)碑嚼侵鋅唇馴枚鄒垢省籃蹭穗鏟投卒使揀墻際咕楔踞巋腸蛆摩歧弛呻聶潤績畝援櫥沾惟曼峻闊燕喪關(guān)淘錫市彰貼魏動(dòng)苞粥準(zhǔn)繼猾館科兵構(gòu)養(yǎng)哪開菏慌墾釜迅臭鐵鏟桓恨廷匆奸訟煉奢乞勒賓抽盈協(xié)狀態(tài)時(shí),回路輸出跟蹤手動(dòng)操作.對分餾塔油漿系統(tǒng)的控制,采用了油漿循環(huán)量定值控制.以洗滌催化反應(yīng)油