精馏塔的过程控制.pptVIP

*页第3章精馏塔的过程控制*页第3章精馏塔的过程控制概述**页在石油、化工工业中，许多原料、中间产品或粗成品，往往全是由若干组分所组成的混合物，需要通过精馏过程进行分离或精制。精馏塔就是用于精馏过程的重要设备。据统计，在石油和化学工业中，大约40％－50％的能量消耗在精馏设备中。因此，精馏塔的控制一直是过程控制领域普遍重视的间题。精馏塔是个多参数的被控对象。它的通道很多。它由多级塔板组成，内在机理复杂，对控制作用的响应缓慢，参数间相互关联，而不同工艺要求下塔的结构也各不相同．且控制要求又较高……所有这些都给精馏塔的控制带来一定的困难。12**页一工序决定；而在有些情况下，进料流量也可以控制，如炼油厂初馏塔的原油流量就可控制为恒定值；进料成分AF的变动是无法控制的，它由上一工序决定，但多数情况变化是缓慢的。总之，大多数情况下，进料流量QF及进料成分AF的变化是精馏过程中的主要扰动。一般情况下，塔的进料流量QF是不可控制的，如分离裂解气的乙烯塔，它的进料流量受前为克服扰动的影响以及从对精馏塔实行控制的目的出发，在众多的参数关系中，选出关键的参数作为被控制量，它们是：塔顶产品成分A1，塔底产品成分A2，回流罐液位h1和塔底液位h2。为控制这四个被控变量可供采用的操作变量（控制量）也有四个，它们是塔顶产品流量Q1、塔底产品流量Q2，回流量QL及再沸器加热用蒸汽量QS。由此可知，在精馏塔控制中，变量间的配对关系有4！＝24种的可能。塔顶产品成分控制当工艺上对塔顶产品的成分有严格的要求、而对塔底产品组分只要保持在一定范围内即可时，只需对塔顶产品成分进行控制。如在甲醇分离塔中，其进料为甲醇、甲醛和水的混合液，要求把甲醇分离出来。因甲醇为轻组分，所以这是一个塔顶产品成分的控制问题。表10－1给出了一个甲醇分馏的参数。logo塔底产品成分控制塔底产品成分控制的目的是把进料中挥发度较小的重组分从塔底分离出来。一般采用的控制方案为：用塔底产品流量控制塔底产品成分，用回流量控制回流罐液位，塔顶产品只进行流量控制，塔底液位由加热用蒸汽量控制，如图10－10所示。两端成分同时控制的方案当塔顶及塔底产品分别需要满足一定的品质指标时，就需要对塔的两端产品同时予以控制。通常采用的控制方案是用回流量控制塔顶产品成分，用塔底流量控制塔底产品成分．用塔顶流量控制回流罐液位，用蒸汽流量控制再沸器液位，如图10－11所示。但是，由精馏操作的内在机理可知，当改变回流量时，不仅影响塔顶产品组分的变化，同时也引起塔底产品组分的变化；同理，当控制塔底的加热用蒸汽流量时，将引起塔内温度的变化，从而不但使塔底产品组分产生变化，同时也将影响到增顶产品组分的变化。*页第3章精馏塔的过程控制*页第3章精馏塔的过程控制*