浅谈乙烯装置精馏塔控制.pdf

第49卷 第2期 石 油 化 工 自 动 化 Vol_49。No．2 2013年 4月 AUTOMAT10N IN PETR(CHEMICAL INDUSTRY April，2013 浅谈 乙烯装置精馏塔的控制 王旭 (中国石化工程建设公司，北京 100101) 摘要：对现阶段精馏塔控制的理论指导进行了阐述，对乙烯装置中经典的精馏塔控制方法进行了研究和总结，分析了采用该 控制方法的原因，并结合国内某乙烯装置的实例进行了说明。介绍了预测控制以及由预测控制衍生而来的其他控制方法，并展 望了预测控制在国内乙烯装置精馏塔控制中的应用前景。 关键词：乙烯装置 精馏塔 冷凝 再沸 预测控制 中图分类号：rrP273 文献标志码：B 文章编号：1007—7324(2013)02—0001—05 BriefIntroductiononFractionatorControlofEthyleneInstallation W angXu (SinopecEngineeringIncorporation，Beijing，100101，China) Abstract：Thecontroltheorybasisforcurrentfractionatorisillustratedfirstly．Theclassic controlmethodforfractionatorofethyleneinstallationisstudiedandsummarized．Thereason ofadoptingthecontrolmethodisinvestigatedfortheexistingfractionatorcontrolsystem ，and isexplainedwithonedomesticethyleneinstallationasexample．Othercontrolmethodbasedon predictivecontrolandthederivedmodelsareintroducedinconsequence．Themodelpredictive control(MPC)applicationinfractionatorcontrolsystem ofethyleneinstallationindomesticis forecasted． Keywords：ethyleneinstallation；fractionator；condense；re-boil；MPC 在石油炼制、石油化工和其他化工生产中，精 许多控制方案中选择一种比较合理的方案是较为 馏是应用极为广泛的传质过程，其 目的是将混合液 棘手的问题。20世纪 60年代中期以后，Shinskey 中的各组分进行分离，使之达到所规定的纯度。精 和他的同事们用一种全新的方法成功地设计了一 馏装置一般由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐以及 系列复杂的精馏塔控制系统，并取得了良好的控制 一 些辅助设备组成。精馏过程实质上是利用混合 效果。该方法的核心是以灵敏度和Bristol相对增 物中各组分挥发度的不同，即在同一温度下各组分 益概念作为基本分析依据来解决精馏塔控制 中的 的蒸汽分压不同这一性质，使液相中的轻组分和气 变量配对 问题 。概括地说，Shinskey提出的新方 相中的重组分互相转移，从而实现分离的目的。精 法可以归结成以下3条准则：1)当仅需要控制塔 馏过程要消耗能量，根据美 国的统计数据显示，在 一 端的产品质量时，应当选用物料平衡方式来控制 石油和化学工业 的总能耗 中，大约有 4O ～5O 该产品的质