加氫尾油處理裝置常壓塔自動控制系統(tǒng)開題報告.

1、1 課題的目的和意義自中國加入 WTO 后，石化市場日趨受到國外的嚴重沖擊已是不爭的事實， 石化工業(yè)如何適應(yīng)未來這種新的生產(chǎn)局面、 參與市場競爭已經(jīng)成為亟待解決的問 題，降低加工成本、 提高經(jīng)濟效益、 提高產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)高附加值的精細化工產(chǎn) 品已成為當今中國石化工業(yè)面臨的緊要工作。塔設(shè)備是石油化工行業(yè)的重要設(shè) 備，所以塔設(shè)備的質(zhì)量至關(guān)重要。 如何擴能增效、 節(jié)能降耗，例如改善塔的結(jié)構(gòu)， 提高塔效率，提高操作彈性，這些都是塔設(shè)計人員所面臨的新的研究和開發(fā)熱點。 塔的設(shè)備和控制系統(tǒng)是專業(yè)學習的重點內(nèi)容， 在化工廠的參觀學習中也發(fā)現(xiàn)塔是 石油化工廠中常見設(shè)備， 也是我以后工作中要常接觸的設(shè)備， 所以

2、對塔設(shè)備的掌 握是十分重要的，因此選擇此課題為畢業(yè)設(shè)計題目。2 國內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢加氫裂化是重質(zhì)餾分油深度加工的主要工藝之一， 它不僅是煉油工業(yè)生產(chǎn)輕 質(zhì)油品的重要手段， 而且也已成為石油化工企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)， 發(fā)揮其它工藝不可 代替的作用。加氫裂化在制取不同目的產(chǎn)品時對原料組成或餾分油的要求局限性 不大，通過改變催化劑、調(diào)整工藝條件或流程可以大幅度改變產(chǎn)品的產(chǎn)率和性質(zhì)， 從而最大限度地獲取目的產(chǎn)品。 加氫裂化產(chǎn)品的主要特點是飽和度高， 非烴化合 物含量少，安定性好；正構(gòu)烴含量低，低溫流動性好；對添加劑的感受性強。由 于加氫裂化尾油性能好， 因此它具有多種可利用的途徑， 在工業(yè)上應(yīng)用較多的有

3、 三個方面，分別是蒸汽裂解制乙烯原料、催化裂化原料和潤滑油原料。2.1 國內(nèi)發(fā)展趨勢隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科技水平的不斷提高， 國內(nèi)對高檔潤滑油的需求 越來越大，目前我國潤滑油生產(chǎn)量很大， 居世界前列， 但潤滑油質(zhì)量與國外相比 還基本停留在中低檔水平上，中低檔油明顯過剩，但高檔油卻又嚴重不足， 還須 從國外進口。 所以從市場潛力等長遠考慮， 作為國內(nèi)有著舉足輕重作用的中石油 潤滑油公司，拓寬生產(chǎn)u類和川類潤滑油基礎(chǔ)油的原料來源， 解決我國基礎(chǔ)油質(zhì) 量和高檔油短缺問題， 還是很有必要的。 實際上如果對加氫尾油采用傳統(tǒng)的潤滑 油工藝就可以生產(chǎn)出潤滑油， 這樣綜合利用加氫尾油將比做加氫裂化裝置回煉

4、油 所得的經(jīng)濟效益大得多。 試驗表明， 以加氫裂化尾油為原料制得的潤滑油基礎(chǔ)油 可生產(chǎn)出內(nèi)燃機油、壓縮機油和金屬加工油等多種潤滑油產(chǎn)品。在國內(nèi)， 加氫裂 化尾油資源近年來正逐漸受到重視， 許多單位如北京石科院、 鎮(zhèn)海石化公司等紛 紛著手以加氫裂化尾油為原料制取潤滑油產(chǎn)品及石蠟的研究工作。2.2 國外發(fā)展趨勢近年來，美國 C hevron 、 Mobil 、 Shell 等公司分別開發(fā)了異構(gòu)脫蠟或加氫 異構(gòu)化工藝， 以加氫裂化尾油、 糠醛精制油和含蠟較多的餾分油為原料生產(chǎn)超高 粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油，而且基礎(chǔ)油收率高，引起了廣泛重視。在美國，C onoco 公司和 Pennzoil 公司合資建立了

5、生產(chǎn)能力為 950 萬噸/年的基礎(chǔ)油廠， 采用 UOP 公司的加氫裂化和 C hevron 公司的異構(gòu)脫蠟技術(shù)，用這種基礎(chǔ)油已調(diào)制出多級 發(fā)動機油15W-40、10W-30和10W-40,燃氣輪機油20W-50及高負荷船用發(fā)動 機油。加拿大石油公司則采用本公司的加氫裂化和 C hevron 公司的異構(gòu)脫蠟技 術(shù)，專門生產(chǎn)粘度指數(shù)大于120的川類基礎(chǔ)油，處理量800萬噸/年。C hevron公 司對其R ichmond煉油廠應(yīng)用了自己開發(fā)的異構(gòu)脫蠟技術(shù)生產(chǎn)U類和川類基礎(chǔ) 油，生產(chǎn)能力 630 萬噸/年，提高了基礎(chǔ)油的收率，同時改善了基礎(chǔ)油的低溫性 能。 Mobil 公司在新加坡的 Jurong

6、煉油廠采用 Mobil 公司自己開發(fā)的加氫裂化 和異構(gòu)脫蠟技術(shù)，生產(chǎn)U類輕、重中性油。3 課題的主要工作尾油是石油經(jīng)蒸餾加工后剩余的殘尾， 其比率約占石油加工前的 50%，由于 尾油質(zhì)量差，雜質(zhì)和非理想組份含量高， 加工難度大， 致使尾油曾作為鍋爐燃料 被燒掉，不僅浪費有限資源，而且對環(huán)境造成了污染。尾油加工處理簡單地說， 就是在高溫、高壓和催化劑存在的條件下， 使尾油和氫氣發(fā)生化學反應(yīng)， 去除尾 油中的硫、氮、重金屬等有害雜質(zhì)，將尾油部分轉(zhuǎn)化為氣油和柴油，剩余的部分 可以通過催化、液化進行加工處理， 全部轉(zhuǎn)化為氣油和柴油。 加氫處理后的尾油 質(zhì)量得到明顯改善，可直接用催化、 裂化工藝， 將其

7、全部轉(zhuǎn)化成市場急需的氣油 和柴油，提高了資源的利用率和經(jīng)濟效益。 經(jīng)過尾油加氫處理技術(shù)裝置處理的尾 油，所含的硫、氮、金屬及殘氮等重要指標，均大幅度降低，可全部做為催化、 裂化等下游工藝的過程的合格進料， 可把利用價值較低， 容易造成環(huán)境污染的尾 油，全部轉(zhuǎn)化為附加值高、 質(zhì)量上乘的氫質(zhì)油品， 最大限度地提高了氫質(zhì)油轉(zhuǎn)化 率，從某種意義上說，該技術(shù)使原油得到了解100%的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了石油煉制過程中將原油充分利用的目的。此次設(shè)計就是做加氫尾油處理裝置常壓塔部分的自動控制系統(tǒng)設(shè)計。 實現(xiàn)用 DCSg制系統(tǒng)對常壓塔各部分設(shè)備進行有效的控制，如溫度、壓力、流量等。保 證最終的產(chǎn)品達到工藝的要求。此次設(shè)

8、計的工藝流程圖如圖 3-1 所示。18R602空冷器A301汽 提 塔回流罐R302冷卻器E302400#工段T303E205P303A/BP304A/BP305A/B圖3-1加氫尾油處理裝置常壓塔工藝流程圖自E303來的穩(wěn)定塔底油進入T302進料段，進行閃蒸并汽液分離，汽相沿塔 上升作為精餾段的氣相物流。自常壓塔T302塔頂蒸出的氣體，首先進入塔頂空冷器 A301進行冷凝冷卻， 然后流入塔頂回流罐 R302中進行氣液分離。分離出的氣體自頂部引出送至裝置 的低壓燃料氣緩沖罐 R602分離出的液體由常壓塔頂抽出泵 P305A/B抽出，分 兩路，一路按一定流量進入 T302塔頂形成T302塔的頂回

9、流，另一路經(jīng)冷卻器 E302冷卻，作為輕低芳溶劑油產(chǎn)品送出裝置。自進料段閃蒸下來的液體向下流入提餾段塔盤，與塔底設(shè)置的汽提蒸汽逆流接觸，脫出輕組分后進入塔底。T302塔中部常二線采出口采出的液體進入 T303上部與T303下部的汽提蒸 汽逆流接觸，進一步脫出常二線抽出油的輕組分。P304A/B自T303塔底抽出氣提后的常二線油，以一定流量去E205P303A/B自T302塔底抽出常壓塔底油送入 400#工段。進料段上部餾出的過汽化油經(jīng)過計量后流入 T302塔底。R302分出的含油污水排入污水系統(tǒng)。3.1常壓塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)3.1.1被控變量的選擇工藝要求汽提蒸汽以一定流量進入常壓塔底部

10、與進料段閃蒸下來的液體逆 流接觸，所以選擇汽提蒸汽的流量作為被控變量。3.1.2操作變量的選擇綜合分析可知，能夠影響汽提蒸汽流量的因素有汽提蒸汽的溫度和壓力，管道口徑以及汽提蒸汽的入口流量，對汽提蒸汽的流量影響最大并且為可控變量的 為入口流量，因此選擇入口流量作為操作變量。3.1.3控制方案設(shè)計單回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，所需自動化工具少，投資比較低，操作維護 也比較方便，管道控制系統(tǒng)無滯后，而且在一般情況下都能滿足控制質(zhì)量的要求， 因此在生產(chǎn)過程中通常采用單回路控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)如圖 3-2所示。圖3-2常壓塔底汽提蒸汽單回路流量控制系統(tǒng)圖3-3常壓塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)方塊圖3.1.4控

11、制方案可行性分析假定在干擾發(fā)生之前系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，流量等于給定值，此時一旦有干擾發(fā)生，則會出現(xiàn)兩種情況，第一種情況，管道流量突然變大，流量控制器感受到偏差變大，發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度減小的信號，調(diào)節(jié)閥開度減小，管道流量減小，偏 差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。第二種情況，管道流量突然變小，流量控制器感受 到偏差變大，發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度增大的信號，調(diào)節(jié)閥開度增大，管道流量增大， 偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。3.2常二線汽提塔塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)3.2.1被控變量的選擇工藝要求常二線汽提塔塔底的汽提蒸汽以一定流量進入常二線汽提塔下部 與塔上部的液體進行逆流接觸，所以選擇汽提蒸汽的流量作為被控變量2 03.

12、2.2操作變量的選擇對被控變量有影響的因素有汽提蒸汽的溫度、氣體的壓力和入口流量，其中影響最大且未可控變量的是入口流量，因此選擇入口流量為操作變量。3.2.3控制方案設(shè)計常二線汽提塔塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)與3.1的常壓塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)的工藝原理、工藝要求和工作環(huán)境相同，因此也采用單回路控制系統(tǒng)， 控制系統(tǒng)如圖3-4所示。T303 XI*圖3-4常二線汽提塔塔底汽提蒸汽單回路流量控制系統(tǒng)圖3-5常二線汽提塔塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)方塊圖3.2.4控制方案可行性分析因為常二線汽提塔塔底汽提蒸汽流量控制系統(tǒng)與 3.1的常壓塔底汽提蒸汽 流量控制系統(tǒng)的工藝原理、工藝要求和工作環(huán)境相同，并且選

13、擇的控制系統(tǒng)也相 同，所以方案可行性分析具體參考 3.1.4的分析說明，這里不再重復(fù)。3.3汽提塔底流量控制系統(tǒng)3.3.1被控變量的選擇工藝要求氣提后的常二線油由抽出泵自 T303塔底抽出后去E205與混合氫換 熱、降溫，所以常二線油與混合氫的都應(yīng)該是一定量的， 因此選擇常二線油的流 量作為被控變量。3.3.2操作變量的選擇對氣提后的常二線油的流量有影響的因素有抽出泵的壓力、常二線油的溫度和常二線油自身流量，抽出泵的壓力是一定的，常二線油的溫度變化很小并且不 可控，所以選擇對常二線油的流量影響最大且可控的常二線油自身流量為操作變 量。3.3.3控制方案設(shè)計根據(jù)工藝要求，只需要把氣提后的常二線油

14、以一定流量送入E205與混合氫換熱、降溫即可，所以遵循控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用設(shè)備投資較低的原則，選用控制系統(tǒng)方塊圖如圖3-7所示圖3-7汽提塔底流量控制系統(tǒng)方塊圖3.3.4控制方案可行性分析在穩(wěn)定狀態(tài)下，當常二線油流量突然變大，流量控制器感受到偏差變大，發(fā) 出將調(diào)節(jié)閥開度減小的信號，調(diào)節(jié)閥開度減小，管道流量減小，偏差變小，控制 系統(tǒng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。當常二線油流量突然變小，流量控制器感受到偏差變大， 發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度增大的信號，調(diào)節(jié)閥開度增大，管道流量增大，偏差變小，控 制系統(tǒng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)3 03.4空冷器溫度控制系統(tǒng) 3.4.1被控變量的選擇工藝要求經(jīng)過空冷器冷凝冷卻后進入常壓塔頂回流罐的氣

15、體的溫度為48 C,所以選擇空冷器的溫度為被控變量。3.4.2操作變量的選擇能夠影響空冷器溫度的因素有環(huán)境溫度、 空冷器內(nèi)的空氣量、還有進入空冷 器的氣體流量，其中對空冷器溫度影響最大并且為可控變量的是空氣流量， 因此 選擇空氣流量作為操作變量。3.4.3控制方案設(shè)計工藝要求經(jīng)空冷器冷凝冷卻后流入常壓塔頂回流罐進行氣液分離的氣體溫 度為48C，在測量過程中，溫度參數(shù)存在測量滯后問題，單回路控制系統(tǒng)控制 不及時，一般都選串級控制系統(tǒng)控制溫度， 但是在空冷器溫度控制系統(tǒng)中，物料 經(jīng)過空冷器降溫進入回流罐進行氣液分離，對溫度精度要求不高，可以存在微小誤差，選擇單回路控制系統(tǒng)就能滿足工藝要求，控制系統(tǒng)

16、如圖3-8所示。圖3-8空冷器單回路溫度控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)方塊圖如圖3-9所示給定+圖3-9空冷器溫度控制系統(tǒng)方塊圖344控制方案可行性分析假定在干擾發(fā)生之前控制系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，溫度等于給定值，當干擾出現(xiàn)時會發(fā)生兩種情況，其一為空氣流量突然變大，溫度控制器感受到偏差變大，溫度小于給定值，控制器發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度減小的信號，調(diào)節(jié)閥開度減小，空氣流量減小，偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。其二為空氣流量突然變小，溫度控制器 感受到偏差變大，溫度大于給定值， 控制器發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度增大的信號， 調(diào)節(jié) 閥開度增大，空氣流量增大，偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。3.5常二線汽提塔液位控制系統(tǒng)3.5.1被控變量的選擇

17、常二線汽提塔中，來自常壓塔中部常二線采出口的液體與進入常二線汽提塔 下部的汽提蒸汽逆流接觸脫出常二線抽出油的輕組分，為了兩種物料在汽提塔中反應(yīng)充分，汽提塔內(nèi)的液位至關(guān)重要，因此選擇常二線汽提塔液位為被控變量 o3.5.2操作變量的選擇在常二線汽提塔中，對液位有影響的因素有塔內(nèi)壓力， 進料流量和塔底抽出 的液體流量，在保證生產(chǎn)安全的情況下塔內(nèi)壓力應(yīng)該是固定的，通常情況下塔底抽出的液體也是一固定量，所以對塔內(nèi)液位影響最大且可控的是進料流量，因此選擇進料流量為操作變量。3.5.3控制方案設(shè)計根據(jù)工藝要求和設(shè)備工作環(huán)境來看，只需控制好進料流量就能控制常二線汽提塔中的液位，基于操作簡單方便且投資較少的原

18、則選用單回路控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)如圖3-10所示。圖3-10常二線汽提塔單回路液位控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)方塊圖如圖3-11所示圖3-11常二線汽提塔液位控制系統(tǒng)方塊圖3.5.4控制方案可行性分析系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下，塔內(nèi)液位突然升高，液位控制器感受到偏差變大，發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度減小的信號，調(diào)節(jié)閥開度減小，進料流量減少，偏差變小，使控制 系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定。反之，塔內(nèi)液位突然降低，液位控制器感受到偏差變大，發(fā)出將 調(diào)節(jié)閥開度增大的信號，調(diào)節(jié)閥開度增大，進料流量增加，偏差變小，使控制系 統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定。3.6回流罐排污系統(tǒng)液位控制3.6.1被控變量的選擇回流罐內(nèi)應(yīng)保證一定的液位，才能滿足工藝要求并且確保生產(chǎn)安全， 所以選

19、 擇回流罐液位為被控變量。3.6.2操作變量的選擇回流罐出口流量、回流罐內(nèi)壓力、回流罐液位、抽出泵的壓力等都對回流罐 液位存在影響，其中回流罐出口流量對其影響最大且為可控變量。因此選擇回流罐出口流量為操作變量。3.6.3控制方案設(shè)計通過對對操作變量的分析可知，控制好回流罐的出口流量就能夠控制回流罐的液位，單回路控制系統(tǒng)能夠滿足此要求，并且無滯后現(xiàn)象。因此選擇單回路控 制系統(tǒng)完成對回流罐液位的控制?？刂葡到y(tǒng)如圖3-12所示。圖3-12回流罐排污系統(tǒng)單回路液位控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)方塊圖如圖3-13所示。圖3-13回流罐排污系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)方塊圖364控制方案可行性分析在穩(wěn)定狀態(tài)下，回流罐內(nèi)液位突然升高

20、，液位控制器感受到偏差變大，發(fā)出 將調(diào)節(jié)閥開度增大的信號，調(diào)節(jié)閥開度增大，回流罐出口流量增大，回流罐內(nèi)液位降低，偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。液位突然降低，液位控制器感受到偏差 變大，發(fā)出將調(diào)節(jié)閥開度減小的信號，調(diào)節(jié)閥開度減小，回流罐出口流量減小， 回流罐內(nèi)液位回升，偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。3.7回流罐液位控制系統(tǒng)3.7.1被控變量的選擇回流罐內(nèi)應(yīng)保證一定的液位，才能滿足工藝要求并且確保生產(chǎn)安全， 所以選 擇回流罐液位為被控變量。3.7.2操作變量的選擇回流罐中排入污水系統(tǒng)的液體流量、回流罐內(nèi)壓力、回流罐液位、抽出泵的壓力等都對回流罐液位存在影響，其中回流罐出口流量對其影響最大且為可控變量。

21、因此選擇回流罐出口流量為操作變量 3.7.3控制方案設(shè)計此控制系統(tǒng)與3.6控制系統(tǒng)的被控變量都為回流罐的液位，并且3.6控制系 統(tǒng)的操作變量為流向污水系統(tǒng)方向的回流罐出口流量，3.7控制系統(tǒng)的操作變量為流向冷卻器方向的回流罐出口流量，因為出口物料要經(jīng)過冷卻器冷卻再進入下 一裝置再加工，所以要求物料出口平穩(wěn)，因此要用均勻控制系統(tǒng)，簡單均勻控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、投運方便、成本低廉，在此采用單回路控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式?？?制系統(tǒng)如圖3-14所示。圖3-14回流罐單回路液位控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)方塊圖如圖3-15所示。圖3-15回流罐液位控制系統(tǒng)方塊圖3.7.4控制方案可行性分析在穩(wěn)定狀態(tài)下，若回流罐內(nèi)液位突然升

22、高，液位控制器感受到偏差變大，發(fā) 出將調(diào)節(jié)閥開度增大的信號，調(diào)節(jié)閥開度增大，回流罐出口流量增大，送入冷卻器的液體增加，回流罐內(nèi)液位降低，偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，若回流罐內(nèi)液位突然降低，液位控制器感受到偏差變大， 發(fā) 出將調(diào)節(jié)閥開度減小的信號，調(diào)節(jié)閥開度減小， 回流罐出口流量減小，送入冷卻 器的液體減少，回流罐內(nèi)液位回升，偏差變小，重新達到穩(wěn)定狀態(tài)。3.8常壓塔頂溫度控制系統(tǒng) 3.8.1被控變量的選擇常壓塔頂蒸出的氣體經(jīng)過冷卻后進入回流罐進行氣液分離得到產(chǎn)品， 要確保 產(chǎn)品的質(zhì)量，就要嚴格控制出口物料的精度，當出口氣體溫度為 97 C時能保證 產(chǎn)品質(zhì)量，在這里，溫度為間接控制參

23、數(shù)，所以選擇溫度為被控變量 。進料流量，常壓 所以選擇回流量3.8.2操作變量的選擇能夠影響常壓塔頂出口氣體溫度的因素有常壓塔進料溫度、 塔內(nèi)壓力以及回流量等，回流量是對溫度影響最大的可控變量, 為操作變量。3.8.3控制方案設(shè)計本著簡單、經(jīng)濟的原則，首先設(shè)計一個單回路溫度控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和控 制系統(tǒng)方塊圖如圖3-16和3-17所示。圖3-16常壓塔頂單回路溫度控制系統(tǒng)圖3-17常壓塔頂溫度控制系統(tǒng)方塊圖雖然單回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但并不適用于工藝參數(shù)之間關(guān)系比較復(fù)雜的控制。而溫度參數(shù)存在測量滯后問題，單回路控制系統(tǒng)控制不及時，對生產(chǎn)過程造成影響。因此單回路控制系統(tǒng)不適用于對常壓塔頂溫度的控

24、制。否定單回路控制系統(tǒng)，再設(shè)計一個串級控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)方塊 圖如圖3-18和3-19所示。TC串級控制系統(tǒng)比單回路控制系統(tǒng)多了一個副回路， 形成雙閉環(huán)。此串級控制 系統(tǒng)的主控制器為溫度控制器，主變量為溫度， 副控制器為流量控制器，副變量 為流量，主控制器的輸出為副控制器的給定，而副控制器的輸出直接送往控制閥。 主控制器的給定值是由工藝規(guī)定的，是個定值，所以主環(huán)是個定值控制系統(tǒng)，而主控制器的輸出是副控制器的給定值， 后者隨前者變化，所以副回路是個隨動系 統(tǒng)。在串級控制系統(tǒng)引入一個副回路，能提早克服進入副回路的擾動，還能改善 過程控制特性。流量調(diào)節(jié)器具有“粗調(diào)”的作用，溫度調(diào)節(jié)器是“細

25、調(diào)”的作用， 從而提高控制品質(zhì)。因此選擇串級控制系統(tǒng)對其進行控制 9 03.8.4控制方案可行性分析干擾來自副環(huán)，當管道中的物料流量突然增大時，常壓塔頂出口溫度將降低， 溫度控制器輸出信號減小，流量控制器設(shè)定值減小，控制閥開度減小。干擾來自主環(huán)，當常壓塔頂出口溫度升高，溫度控制器輸出信號增大，流量控制器設(shè)定值增大，控制閥開度增大。主環(huán)和副環(huán)同時有干擾，副環(huán)流量增大，主環(huán)溫度升高，當流量的增大量正 好等于溫度的升高量時，控制閥保持開度不變；當流量增大量小于溫度的升高量 時，溫度控制器輸出信號變大，流量控制器設(shè)定值變大，控制閥開度增大。當流 量增大量大于溫度的升高量，溫度控制器輸出信號減小，流量控

26、制器設(shè)定值減小， 控制閥開度變小。當流量增大，溫度降低的情況下，將主、畐曬路一起考慮，這 時流量控制器的將感受到較大的偏差輸入信號，它將大幅度的減小控制閥開度。3.9常壓塔底液位控制系統(tǒng)391被控變量的選擇在工藝要求中，確保生產(chǎn)安全并且維持常壓塔工作穩(wěn)定，常壓塔內(nèi)的液位必須是一定的，因此選擇常壓塔底液位為被控變量。3.9.2操作變量的選擇對塔底液位有影響因素有塔內(nèi)壓力、塔內(nèi)溫度、塔底抽出泵的壓力、塔上部的回流量以及塔底出口流量，其中對塔底液位影響最大并且可控的變量為塔底出 口流量，因此選擇常壓塔底出口流量為操作變量。3.9.3控制方案設(shè)計單回路控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)方塊圖如圖3-20和3-21所示

27、。圖3-20常壓塔底油單回路液位控制系統(tǒng)圖3-21常壓塔底油液位控制系統(tǒng)方塊圖化工工藝要求反應(yīng)設(shè)備中必須進料平穩(wěn)， 如果選擇單回路控制系統(tǒng)控制常壓 塔底液位，為了保持塔底液位一定， 塔底物料流量將無法保持平穩(wěn)輸出，因此此處不能用單回路控制系統(tǒng)10 o因為單回路不適用，所以設(shè)計一個串級控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)方塊 圖如圖3-22和圖3-23所示。LC圖3-22常壓塔底油串級液位控制系統(tǒng)液位圖3-23常壓塔底油串級液位控制系統(tǒng)此控制系統(tǒng)中，流量控制器的設(shè)定值隨液位控制器的輸出值改變，副回路為 隨動控制系統(tǒng)，能夠克服進入副回路的干擾，還能改善過程控制特性。因此選擇 串級控制系統(tǒng)。394控制方案可行性分析干擾來自副回路，當管道中的物料流量增大時，常壓塔中的液位將會降低， 液位控制器輸出信號減小，流量控制器設(shè)定值變小，控制閥開度減小。干擾來自主環(huán)，當常壓塔中的液位忽然升高，液位控制器輸出信號增大，流 量控制器設(shè)定值增大，控制閥開度增大。主環(huán)和副環(huán)同時有干擾，副環(huán)流量增大，主環(huán)液位升高，當流量的增大量等 于液位的升高量時，