精馏塔的自动控制ppt课件

第三节精馏塔的自动控制,一、工艺要求,37,1.保证质量指标,对于一个正常操作的精馏塔，一般应当使塔顶或塔底产品中的一个产品达到规定的纯度要求，另一个产品的成分亦应保持在规定的范围内。为此，应当取塔顶或塔底的产品质量作被控变量，这样的控制系统称为质量控制系统。质量控制系统需要能测出产品成分的分析仪表。,第三节精馏塔的自动控制,38,2.保证平稳操作,为了保证塔的平稳操作，必须把进塔之前的主要可控干扰尽可能预先克服，同时尽可能缓和一些不可控的主要干扰。为了维持塔的物料平衡，必须控制塔顶馏出液和釜底采出量，使其之和等于进料量，而且两个采出量变化要缓慢，以保证塔的平稳操作。塔内的持液量应保持在规定的范围内。控制塔内压力稳定，对塔的平稳操作是十分必要的。,第三节精馏塔的自动控制,39,3.约束条件,为保证正常操作，需规定某些参数的极限值为约束条件。,第三节精馏塔的自动控制,40,4.节能要求和经济性,在精馏操作中，质量指标、产品回收率和能量消耗均是要控制的目标。其中质量指标是必要条件，在质量指标一定的前提下，应在控制过程中使产品产量尽量高一些，同时能量消耗尽可能低一些。,第三节精馏塔的自动控制,二、精馏塔的干扰因素,41,图10-41精馏塔的物料流程图,1.进料流量F的波动（）2.进料成分ZF的变化（）3.进料温度TF的变化4.再沸器加热剂（如蒸汽）加入热量的变化5.冷却剂在冷凝器内除去热量的变化6.环境温度的变化,第三节精馏塔的自动控制,三、精馏塔的控制方案,42,1.精馏塔的提馏段温控,图10-42提馏段温控的控制方案示意图,以提馏段温度作为衡量产品质量的间接指标，而以改变再沸器加热量作为控制手段的方案，就称为提馏段温控。,第三节精馏塔的自动控制,43,提馏段温控的主要特点与使用场合：,（1）采用了提馏段温度作为间接质量指标，因此它能较直接地反映提馏段产品情况。将提馏段温度恒定后，就能较好地保证塔底产品的质量达到规定值。（2）当干扰首先进入提馏段时（液相进料），用提馏段温控就比较及时，动态过程也比较快。,第三节精馏塔的自动控制,44,2.精馏塔的精馏段温控,以精馏段温度作为衡量产品质量的间接指标，而以改变回流量作为控制手段的方案，就称为精馏段温控。,图10-43精馏段温控的控制方案示意图,第三节精馏塔的自动控制,45,精馏段温控的主要特点与使用场合：,采用了精馏段温度作为间接质量指标，因此它能较直接地反映精馏段的产品情况。当塔顶产品纯度要求比塔底严格时，一般宜采用精馏段温控方案。如果干扰首先进入精馏段（气相进料），采用精馏段温控就比较及时。,第三节精馏塔的自动控制,46,在采用精馏段温控或提馏段温控时，分离的产品较纯时，由于塔顶或塔底的温度变化很小，对测温仪表的灵敏度和控制精度都提出很高的要求，但实际上却很难满足。解决这一问题的方法，是将测温元件安装在塔顶以下或塔底以上几块塔板的灵敏板上，以灵敏板的温度作为被控变量。,第三节精馏塔的自动控制,47,3.精馏塔的温差控制及双温差控制,采用温差作为衡量质量指标的间接变量，是为了消除塔压波动对产品质量的影响。,图10-44T-x曲线,温差与产品纯度之间并非单值关系。,第三节精馏塔的自动控制,48,图10-45双温差控制方案,双温差控制就是分别在精馏段及提馏段上选取温差信号，然后将两个温差信号相减，作为控制器的测量信号（即控制系统的被控变量）。,第三节精馏塔的自动控制,49,4.按产品成分或物性的直接控制方案,能利用成分分析器，例如红外分析器、色谱仪、密度计、干点和闪点以及