煉油控制工藝流程模板

目錄TOC第1章煉油控制工藝步驟圖介紹 第1章煉油控制工藝步驟圖介紹1.1工藝生產(chǎn)過程概要減壓塔是原油蒸餾裝置中一個關鍵設備，從常壓塔塔底出來重油經(jīng)減壓爐加熱到395℃十多年來產(chǎn)生了很多自校正器，全部成功地用于實際過程，但對變時延、變階次和變參數(shù)過程，控制效果不好。所以研制含有魯棒性自校正器成為大家關注問題。Richalet等提出了大范圍估計概念，在此基礎上，Clarke等提出了廣義估計自校正器，該算法以CARIMA模型為基礎，采取了長時段性能指標，結合辨識和自校正機制，含有較強魯棒性和模型要求低等特點，并有廣泛適用范圍。這個算法可克服廣義最小方差（需要試湊控制量加權系數(shù)）、極點配置（對階不確定性十分敏感）等自適應算法中存在缺點。GPC法可看成是迄今所知自校正控制方法中最為靠近含有魯棒性一個?，F(xiàn)有常規(guī)控制方案通常是采取減壓塔一中段回流控制24層氣相溫度。減二、三、四側線抽出量控制對應抽出層溫度。因為減壓塔塔頂和各個側線之間存在關聯(lián)，所以常規(guī)控制方案在出現(xiàn)干擾時，往往因為調整某一側線要影響另一側線，從而極難達成很好控制品質。本文針對減壓塔各側線之間單向關聯(lián)特點，設計了一個側線溫度多變量解耦估計控制系統(tǒng)，可克服各側線之間耦合作用，從而改善側線溫度控制性能。減壓塔抽真空設備常見是蒸汽噴射器或機械真空泵。蒸汽噴射器結構簡單，使用可靠而無需動力機械，水蒸汽起源充足、安全，所以，得到廣泛應用。而機械真空泵只在部分干式減壓蒸餾塔和小煉油廠減壓

塔中采取。和通常精餾塔和原油常壓精餾塔相比，減壓精餾塔有以下多個特點：

(1)

依據(jù)生產(chǎn)任務不一樣，減壓精餾塔分燃料型和潤滑油型兩種。潤滑油型減壓塔以生產(chǎn)潤滑油料為主，這些

餾分經(jīng)過深入加工，制取多種潤滑油。燃料型減壓塔關鍵生產(chǎn)二次加工原料，如催化裂化或加氫裂化原料

。

(2)

減壓精餾塔塔板數(shù)少，壓降小，真空度高，塔徑大。為了盡可能提升拔出深度而又避免分解，要求減壓塔在經(jīng)濟合理條件下盡可能提升汽化段真空度。所以，首先要在塔頂配置強有力抽真空設備，同時要減小塔板壓力降。減壓塔內應采取壓降較小塔板，常見有舌型塔板、網(wǎng)孔塔板等。

(3)

縮短渣油在減壓塔內停留時間塔底減壓渣油是最重物料，假如在高溫下停留時間過長，則其分解

、縮合等反應會進行得比較顯著，造成不凝氣增加，使塔真空度下降，塔底部分結焦，影響塔正常操作。

所以，減壓塔底部直徑常?？s小以縮短渣油在塔內停留時間。1.2減壓塔關鍵工藝參數(shù)及干擾原因1.塔頂溫度為了確保減壓塔頂溫度一定，避免油氣損失，在塔頂出管線上裝有溫度調整器，以調整塔頂回流油量。了提升輕油收率，塔頂輕質油出裝置管線裝有流量調整器。減一線也設有溫度調整器，以控制回流油量。減一線出裝置管線上，也裝有流量調回流量降低，會使塔頂溫度升高，使塔頂產(chǎn)品中重組分含量增加，所以在正常操作時，通?？偲谕３趾愣ā?.塔側線溫度塔側線溫度決定著側線產(chǎn)品組成。通常在塔中段循環(huán)回流量一定和塔頂溫度恒定條件下，它就能維持在一定范圍內改變。要深入控制側線溫度，必需調整側線返回量，也就是改變內回流量。若側線餾出量增大，則對應內回流量就減小，該側線溫度就要升高，側線油品就變重。若側線餾出量減小，則作用相反。3.塔頂壓力減壓精餾塔壓力控制經(jīng)過一定控制手段使精餾塔塔壓保持某一低于大氣壓壓力范圍(或稱含有一定真空度)。減壓精餾塔真空度通常由蒸汽噴射泵或電動真空泵來維持。使用蒸汽噴射泵時，在泵入口管線上吸入一部分空氣或惰性氣體來控制真空度；使用電動真空泵時，通常把調整閥安裝在真空泵旁路上；被調量均為塔內真空度。4.進料溫度塔底液位高度決定了塔底油在塔底部停留時間。停留時間長可使塔底油和過熱蒸汽有充足混合機會，把其中輕餾分吹上去。所以，塔底油液位要有一定高度。但液位過高，就會使重質餾分也被過熱蒸汽夾帶上去，所以影響了塔側線產(chǎn)品，這對靠近塔底側線產(chǎn)品質量影響最為嚴重；液位過低，會使停留時間太短，輕質餾分被塔底油帶走。塔底液位通常經(jīng)過對塔底采出量調整加以控制。除上述關鍵工藝參數(shù)對減壓塔操作有顯著影響外，塔進料流量、和進料組分也是比較關鍵干擾原因。1.3減壓塔頂部控制方案關鍵控制回路（1）減壓塔塔頂溫度和塔頂回流流量組成串級調整回路；（2）減壓塔上部液位控制；（3）水封罐內液位控制；（4）塔頂回流手動控制。下面分別做一一介紹：（1）塔頂溫度回流控制本設計中用是出口溫度和回流流量串級控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖以下：圖1-1塔頂溫度回流控制系統(tǒng)方框圖該串級控制系統(tǒng)主被控變量是塔頂出口氣體溫度，副被控變量是回流管內液體流量，使用串級控制目標是控制住控變量溫度穩(wěn)定。這如前面所述，溫度對產(chǎn)品和產(chǎn)品純度有很大影響，方便于分流部分能夠正常進行。在串級控制系統(tǒng)中干擾可能作用于主回路、副回路也可能同時作用和主副回路。（2）減壓塔上部液位控制本設計中用是單回路控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖以下：圖1-2減壓塔上部液位控制系統(tǒng)方框圖（3）水封罐液位控制本設計中用是單回路控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖以下：圖1-3水封罐液位控制系統(tǒng)方框圖1.4減壓塔頂控制工藝步驟圖第2章標準節(jié)流裝置設計計算及輔助計算2.1介紹因為節(jié)流裝置含有應用歷史悠久、穩(wěn)定性好、結構簡單、安裝方便等優(yōu)點，被廣泛應用于發(fā)電、石油、化工、紡織、鋼鐵等工業(yè)部門。同時因為使用和安裝條件不一樣，節(jié)流裝置分類較細；①按取壓方法分類:分為角接取壓法、法蘭取壓法、徑距取壓法(見圖2)、特殊取壓法等。②按測量流體分類：a，用于通常測量分，角接取壓標準孔板(包含八槽孔板關鍵關鍵用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊孔板關鍵用于化工廠)、法蘭取壓標準孔板、徑距取壓標準孔板、角接取壓標準噴嘴(包含八槽噴嘴關鍵關鍵用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊噴嘴關鍵用于化工廠)、徑距取壓長頸噴嘴等；b，用于水平管線測量臟污介質，角接取壓圓缺孔板及偏心孔板(均為非標準節(jié)流裝置)；c，用于低雷諾數(shù)流量，1/4圓噴嘴、雙重孔板、錐形入口孔板(均為非標準節(jié)流裝置)；d，用于要求壓力損失較低場所，標準文丘利管、標準文丘利噴嘴；e，用于較小管徑(管道內徑5㎜≤D≤49㎜)，角接取壓小孔板、小噴嘴，法蘭取壓小孔板((均為非標準節(jié)流裝置)；另外有耐磨孔板、端頭節(jié)流裝置(孔板、噴嘴等)、雙重文丘利管、限流孔板、V型錐、彎管、矩形文丘利管、環(huán)型孔板，楔形孔板，音速噴嘴等非標準節(jié)流裝置。另外我廠還生產(chǎn)雙室平衡器、單室平衡器、沉降器、隔離器、集氣器等節(jié)流裝置附件。GB/T2624-93全稱為《流量測量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管流體測量》。中國壓差流量計經(jīng)歷了仿制、統(tǒng)一標準設計和自行設計等階段：中國1959年由國家推薦蘇聯(lián)27-54規(guī)程作為中國暫行規(guī)程。1993年2月3日由國家技術監(jiān)督局同意GB/T2624-93替換GB2624-81，1993整體安裝，對于不宜整體安裝，應確保兩法蘭平行度、同軸度及和管線垂直度。b、新裝管路系統(tǒng)，必需在管路沖冼或掃線后再進行節(jié)流件安裝。c、注意節(jié)流件安裝方向“→”號應于流束流動方向一致。d、節(jié)流裝置安裝在垂直管線上時，取壓口位置可在取壓裝置平面上任意選擇。2.2計算數(shù)據(jù)表2-1標準節(jié)流裝置設計計算任務書序號項目符號單位數(shù)值已知條件：1被測介質名稱減一線油2被測介質溫度t553被測介質壓力P9.3MPa4管內徑D100mm5節(jié)流件形式孔板6取壓方法角接7工況密度ρ1810kg/m38工況粘度μ12.1329最大流量20.2節(jié)流件材料選，其熱膨脹系數(shù)為0.0000166；管道材料為20#鋼，其熱膨脹系數(shù)為0.00001116。1.輔助計算(1)計算流量標尺因被測介質為液體，應求出質量流量。所以qm=qv×ρ1=810×20.2=16362Kg(2)計算差壓上限由其中C=0.6，=0.5，=1，得5313.0208Pa因國產(chǎn)差變系列值為1.0，1.6，2.5，4.0，6.0,取=6000.00Pa。(3)求工況下管道直徑=0.1×[1+0.00001116×(55-20)]=0.100039管道內徑（下實測值）管道材料熱膨脹系數(shù)被測介質溫度(4)求雷諾數(shù)=27132.35333最大質量流量工作狀態(tài)下粘度(5)求=0.2.初值計算(1)求設：=0.6，=1令=0.又=0.求=0.(2)求=0.0.(3)正確度判據(jù)=沒有達成精度要求，繼續(xù)求解。3．進行迭代計算，設定第2個假定值=(1)求(2)求(3)正確度判據(jù)沒有達成精度要求，繼續(xù)求解。4．進行迭代計算，設定第三個假定值，利用快速收斂玄截法公式(1)求(2)求0.0000(3)正確度判據(jù)沒有達成精度要求，繼續(xù)求解。5．同上法，繼續(xù)迭代計算：得正確度達成要求。計算結果所以得得：確定最小直管段長度第3章調整閥口徑計算3.1調整閥選型調整閥選擇通常應遵照標準有以下幾點。一.調整閥結構型式：應能滿足介質溫度、壓力、流動性、流向、調整范圍和嚴密性要求。二.調整閥流量特征：應能滿足系統(tǒng)特征進行合理賠償。調整閥流量特征是指介質流過閥相對流量和閥桿相對位移間關系，數(shù)學表示式以下：Q/Qmax=f（l/L），式中Q/Qmax為相對流量，為調整閥在某一開度時流量Q和全開流量Qmax之比；l/L為相對位移，調整閥在某一開度時閥芯位移l和全開位移L之比。選擇總體標準是調整閥流量特征應和調整對象特征及調整器特征相反，這么可使調整系統(tǒng)綜合特征靠近于線性。選擇流量特征通常在工藝系統(tǒng)要求下進行，不過還要考慮下述實際情況。1、直線性流量特征適用范圍：①差壓改變小，幾乎恒定；②工藝步驟關鍵參數(shù)改變呈線性；③系統(tǒng)壓力損失大部分分配在調整閥上（改變開度，閥上差壓改變相對較小）；④外部干擾小，給定值改變小，可調范圍要求小。2、等百分比特征適用范圍：①實際可調范圍大；②開度改變，閥上差壓改變相對較大；③管道系統(tǒng)壓力損失大；④工藝系統(tǒng)負荷大幅度波動；⑤調整閥常常在小開度下運行。3、除了以上兩種常見流量特征之外，還有拋物線特征和快開特征等其它流量特征調整閥。三.調整閥口徑：應能滿足工藝上對流量要求。依據(jù)已知流體條件，計算出必需Kv值，選擇適宜調整閥口徑。3.2調整閥口徑計算一、確定使用條件1、介質名稱，性質及關鍵物化參數(shù)2、工藝參數(shù)（流量、閥前、后壓力、溫度等）3、配管情況(型式、閥前、后直徑、系統(tǒng)阻力計算、預估壓降比S值等)4、自控對象類型、特點，如主調參數(shù)及關鍵干擾原因等5、調整性能要求，如對泄漏量、穩(wěn)定性等要求。二、初選閥型1、依據(jù)使用條件初選閥型，并決定流向及流量特征2、按初選閥型找到該產(chǎn)品系列參數(shù)，如DN、PN、Kv等三、Kv值計算公式Kv是國際單位流量系數(shù)。它定義為：溫度為5℃至40℃水，在壓降105Pa下，流過調整閥每小時立方米。在現(xiàn)在常采取多個符號中，Cv=1.167C,Kv≈C,除此以外，還有用Cg表示氣體，Kv值計算公式有很多個，下面介紹是一個計算簡單，包含物化參數(shù)較少計算公式。3.3計算實例表3-1調整閥口徑計算任務書序號項目符號單位數(shù)值123456789已知條件：被測介質名稱被測介質溫度最大流量閥前壓力閥后壓力最小流量管道內徑工作狀態(tài)下密度工作狀態(tài)下運動粘度tQmaxP1P2QminDρ1ν1℃m3/hmPamPammmmkg/m3cp減頂油580.936.140.57508202.1321.依據(jù)已知條件可選單座閥(JP),選直徑流量特征.R=502.根據(jù)非阻塞流計算其流量系數(shù)：18.3772374液體體積流量被測介質工況密度閥前壓力閥后壓力3.依據(jù)需要對Kv值進行低雷諾數(shù)修正計算調整閥雷諾數(shù)ReuReu9.9945773液體體積流量運動粘度液體壓力恢復系數(shù)屬于低雷諾數(shù)，需要修正，修正以后流量系數(shù)雷諾數(shù)系數(shù)因為選是單座閥，所以無需進行管件形狀修訂4.選定口徑Kv值圓整放大查產(chǎn)品目錄，取Kv27.5()其放大系數(shù)為：m1.3查相關資料，知滿足時，確定閥開度：由