常壓塔溫度控制系統(tǒng)

1、第五組成員：楊文元 賀俊杰 孫偉東 張 澤 趙 崇常壓塔的工藝路線常壓塔的工藝路線 國內(nèi)大型煉油廠的原油蒸餾裝置多采用的典型三段汽化常減壓蒸餾流程：常壓塔的工藝流程圖 煉油廠常壓塔總體流程圖常壓蒸餾預(yù)處理后的原油經(jīng)加熱后送入常壓蒸餾裝置的初餾塔,蒸餾出大部分輕汽油。初餾塔底原油經(jīng)加熱至360370C，進入常壓蒸餾塔（塔板數(shù)3648），該塔的塔頂產(chǎn)物為汽油餾分（又稱石腦油），與初餾塔頂?shù)妮p汽油一起可作為催化重整原料，或作為石油化工原料，或作為汽油調(diào)合組分。常壓塔側(cè)線出料進入汽提塔，用水蒸氣或再沸器加熱,蒸發(fā)出輕組分，以控制輕組分含量。一線為即航空煤油，二線為輕柴油餾分，三線為重柴油，塔底產(chǎn)物即常

2、壓渣油(即重油)。在石化工業(yè)中，許多原料中間產(chǎn)品或粗成品往往是右若干成分組成的混合物，需要經(jīng)過精餾過程進行分離。精餾是利用混合液中不同組分揮發(fā)溫度的差異將各組分分離的過程。精餾塔是精餾過程的關(guān)鍵設(shè)備，是過程控制的重要控制對象。常壓塔溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 被控參數(shù)的選擇被控參數(shù)的選擇:塔頂餾出物(或塔底殘液)的濃度應(yīng)選作被控參數(shù)，因為它最直接地反映了產(chǎn)品的質(zhì)量。目前對成分的測量尚有一定困難，于是一般采用塔頂(或塔底)溫度代替濃度作為被控參數(shù)。 溫度變送器和溫度變送器和調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器的選擇的選擇:目前在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛采用的是DDZ-型儀表(采用了線性集成電路,長期運行中穩(wěn)定可靠，擴大了調(diào)節(jié)器的功能，易于

3、組成各種變型調(diào)節(jié)器)。 執(zhí)行器的選擇：執(zhí)行器的選擇：從生產(chǎn)工藝的安全考慮，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生故障，要保證人身的安全，煉油廠的精餾塔溫度控制系統(tǒng)，不可以讓精餾塔處于太低的溫度，所以執(zhí)行器應(yīng)選擇氣關(guān)閥。氣關(guān)閥氣關(guān)閥精餾塔控制系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)精餾塔控制系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu) 煉油廠常壓塔是一種精餾塔，進入常壓塔的油品經(jīng)過精餾被分離成塔頂汽油，塔底重油，一線航空沒有，二線輕柴油，三線重柴油，等三個側(cè)線產(chǎn)品。工藝要求塔頂出口溫度應(yīng)保持在700.5，一線溫度應(yīng)保持在600.5。 在串級控制系統(tǒng)中，由于引入了一個副回路，不僅能及早克服進入副回路的擾動，而且又能改善過程特性。副調(diào)節(jié)器具有“粗調(diào)”的作用，主調(diào)節(jié)器具有“

4、細調(diào)”的作用，從而使其控制品質(zhì)得到進一步提高。當(dāng)以塔頂采出液為主要產(chǎn)品時，往往以精餾段的溫度為衡量質(zhì)量的間接指標，這時可選精餾段某點溫度作為被控參數(shù)（間接反應(yīng)塔頂采出液的純度），以回流量QL作為被控變量做成單回路控制系統(tǒng)，亦可以組成串級控制系統(tǒng)。串級溫度控制系統(tǒng)是常見的精餾段溫度控制方案，如下圖：精餾段溫度控制系統(tǒng) 整個系統(tǒng)包括兩個控制回路，主回路和副回路。副回路由副變量檢測變送、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和副過程構(gòu)成；主回路由主變量檢測變送、主調(diào)節(jié)器、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、副過程和主過程構(gòu)成。串級控制系統(tǒng)采用兩套檢測變送器和兩個調(diào)節(jié)器，前一個調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個調(diào)節(jié)器的輸出送往調(diào)節(jié)閥

5、。前一個調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱主變量（主被控參數(shù)），即工藝控制指標；后一個調(diào)節(jié)器稱為副調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱副變量（副被控參數(shù)），是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量。 圖中Gc1(S)為主控制器；Gc2(S)為副控制器；Gv(S)為控制器；Go2(S)為回流量QL；Go1(S)精餾塔的塔板溫度。 系統(tǒng)的框圖如下：精餾段控制的系統(tǒng)框圖精餾段溫度控制系統(tǒng)有如下特點精餾段溫度控制系統(tǒng)有如下特點（1）用精餾段的溫度作為間接質(zhì)量指標，能較迅速、直接的反映提餾段產(chǎn)品質(zhì)量。在以塔頂采出物為主要產(chǎn)品，對塔頂產(chǎn)品成分的純度要求高于對塔低產(chǎn)品成分的要求時，往往采用精餾段溫度控制系統(tǒng)方案。

6、（2）當(dāng)干擾首先進入精餾段時，例如進料產(chǎn)生的干擾首先引起精餾段和塔頂參數(shù)的變化，故用精餾段溫度控制比較及時，動態(tài)響應(yīng)比較迅速。（3）串級控制系統(tǒng)的流量回路歲回流罐液位與壓力、精餾塔內(nèi)壓力等于干擾對回流量的影響有較強的抑制，可實現(xiàn)被控參數(shù)的高精度控制。一線溫度控制系統(tǒng)設(shè)計一線溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 對于煉油廠常壓塔溫度控制系統(tǒng)中一線溫度的檢測，可以用簡單控制系統(tǒng)實現(xiàn)，生產(chǎn)過程是按質(zhì)量指標進行控制，按理應(yīng)該以直接反應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量的變量作為被控參數(shù)，但有時由于缺乏檢測直接反應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)的有效手段，無所歲產(chǎn)品質(zhì)量作為直接檢測；所以對煉油廠精餾塔出口產(chǎn)品的檢測就轉(zhuǎn)化為對一線溫度的檢測，蒸餾塔的一線出口溫度是被控

7、參數(shù)，從而間接檢測產(chǎn)品質(zhì)量。溫度變送器TT將采集到的出口溫度的信號送入溫度控制器TC,控制器通過控制調(diào)節(jié)閥的開度，進而調(diào)節(jié)了進入精餾塔的冷凝水的量，從而控制了溫度，使之保持在被控參數(shù)上。根據(jù)過程特性選擇控制參數(shù)的一般原則根據(jù)過程特性選擇控制參數(shù)的一般原則 選擇過程控制通道的放大系數(shù)要適當(dāng)大一些；時間常數(shù)要適當(dāng)小一些；純時延愈小愈好，在有純時延的情況下，與之比應(yīng)小一些(小于1)，若其比值過大，則不利于控制。 選擇過程擾動通道的放大系數(shù)應(yīng)盡可能小；時間常數(shù)要大；擾動引入系統(tǒng)的位置要遠離控制過程(即靠近調(diào)節(jié)閥)；容量時延愈大，則有利于控制。 廣義過程(包括調(diào)節(jié)閥和測量變送器)由幾個一階環(huán)節(jié)組成，在選擇控制參數(shù)時，應(yīng)盡量設(shè)法把幾個時間常數(shù)錯開，使其中一個時問常數(shù)比其他時間常數(shù)大得多，同時注意減小第二、第三個時間常數(shù)。 注意工藝操作的合理性、經(jīng)濟性。一線溫度控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)由四個基本環(huán)節(jié)做成，被控對象、測量變送裝置、控制器、執(zhí)行器四個部分的傳遞函數(shù)分別為Go(S),Gm(S),Gc(S),Gv(S)。簡單控制系統(tǒng)是最基本的控制系統(tǒng)。約占工業(yè)控制系統(tǒng)的80%以上。只有在簡單控