精馏的自动控制方案

精馏塔过程是石油和化工生产中应用极为广泛的生产过程。它是利用混合液中各种组分挥发度的不同，将各组分进行别离以提取到达规定纯度要求的产品，其关键设备是精馏塔，精馏塔的被控变量多，所选用的操作变量也多。它们之间又有不同组合，所以控制方案也多。8.3精馏塔的自动控制

精馏塔的控制目标：质量指标:产品的纯度符合规定的要求产品产量:产品的回收率提高

能量消耗:主要包括再沸器的加热两和冷凝器的冷却量消耗，此外，塔和附属设备及管线也要散失局部能量。精馏塔生产约束条件塔内气体流速过低时，对于某些筛板精馏塔会产生漏夜现象，会影响塔板效率。塔内气体流速过高时，易产生泛液，将完全破坏塔的操作。每个精馏塔都有一个最大操作压力限制。超过这个压力，塔的平安就没有保障。对于再沸器受塔压和再沸器中液相介质最大汽化率的影响，其两侧温差不能超过临界温差，否那么传热量降低。冷凝器冷却能力影响最大的是冷却介质的温度精馏塔的干扰因素精馏塔中静态关系的分析影响精馏塔操作质量指标的因素阀前压力的变化环境压力的变化再沸器加热剂热量的变化

进料温度TF及进料热量QF的变化

进料成分ZF的变化进料流量F的波动精馏塔的控制方案精馏塔控制方案繁多，为简化只讨论顶部底部产品均为液相的且没有侧向采出的情况。按物料及能量平衡关系进行控制底部流出量：B=F-D的物料平衡关系。能量关系因素：V主要取决于再沸器加热量，也取决于进料和回流的热焓设置质量调节系统按物料及能量平衡关系控制的方案很难保证产品的质量，仅在质量指标要求不严的情况下才能使用。精馏塔塔顶、塔底质量调节系统是相互关联的，需解耦控制减少它们之间的相互影响。二元精馏塔只采用顶部产品质量反响，底部可不用。静态和动态响应满足静态特性关系的精馏塔控制方案很多，被调参数的静态增益越大系统的静态灵敏度越高。被调参数的调节道时间常数大，那么系统初态响应的速度不够快。应以静态、动态两方面考虑。控制系统间的相关影响解决方案⑴选取相关影响较小的系统⑵通过整定调节器参数把控制回路的工作频率翻开减小相关⑶解耦控制生产过程操作平稳·一环扣一环，考虑前一工序对后一工序的影响。·前一工序根据后一工序需要制定，逆流向物料平衡控制方案。塔压调节与浮动压力操作①保持塔压恒定是稳定操作的条件压力变化将引起塔内气相流量和塔顶气液平衡条件变化，破坏物料平衡。混合组分的沸点和压力间存在一定的关系，而塔板温度间接反映了物料的成分。②可变压力操作F采用温度调节或压力变化补偿的方法实现质量控制压力的降低可以使塔内被别离组分间的挥发度增加，这样使单位处理量所需的再沸器加热量下降，节省能量，提高经济效益。根据热力学观点选取节约能量的方案温度作为间接质量指标、产品成分作为直接质量指标。1、按提馏段指标的控制方案前提条件：如果对釜底出料的成分要求高于塔顶出料，塔顶或蒸馏段板上温度不能很好反映组成和实际操作回流比大于几倍最小回流比时，采用提馏段控制。

提馏段温度是衡量质量指标的间接指标，以该再沸器加热量作为控制手段的方案，就是提馏段温控。

提馏段温控一个特点是回流量足够大，因而在能够保持塔底质量的前提下，仍能保持塔顶质量。精馏塔的根本控制方案2.精馏段指标的控制方案前提条件：塔顶出料的成分要求高于釜底出料时，或者全部为气相进料时，或塔底提馏段板上的温度不能很好地反映产品组分变化时，那么有采用精馏段控制。精馏段温度也是衡量质量指标的间接指标，它是以改变回流量作为控制手段的方案。精馏段温控〔灵敏板是指塔的操作受扰动或控制作用时，物料组分和温度变化最大的那块板。〕精馏段塔板温度的被控变量，回流量为操作变量。对进料量，塔压，塔底采出量，塔顶馏出液的控制方案。3.温差控制及双温差控制产品纯度需要很高时，组分间相对挥发度差值很小，组分变化不大，然而微小的压力变化波动会造成明显的温度