油水分离自动控制.doc

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1、过程控制工程课程小设计——油水分离器自控设计指导教师：施云贵老师班级:11自动化《2》姓名:徐辽学号:21106061096小组成员任务分配徐辽小组长，分配任务徐本波徐帆流程图分析及控制方案的选择吴柏银谢凯凯CAD带控制点的工艺流程图绘制邢佳君吴子健仪器仪表选型徐辽谢斌设计构思及报告整理目录第一章工艺简介……………………………………………2第二章控制原理及方案的选择…………………………32.1确定控制目标2.2确定测量参数第三章仪器仪表型号的选择………………………………5第四章调节阀的选择……………………………………9结论…………………………………

2、…………………10附录……………………………………………………10带控制点的工艺流程图……………………………………11第1章工艺简介1.1工艺流程及简要说明油水分离器是吉化炼油厂催化裂化车间的一个装置，其工艺流程如图2.8所示。油水分离器的进料来自催化工段分馏塔（T—2003）的反应油气，进入油水分离器后，反应油气分出三种物料，即富气（气体）、粗汽油（液体）、水。而粗汽油的密度小于水，且粗汽油不溶于水，在油水分离器中分成两层，上层为汽油，下层为水。水则由油水分离器底部管线W-03放掉；粗汽油则从管线W-06出料，然后分成两部分，一部分作为冷回流，一

3、部分作为产品去下一工段；富气则从分离器顶部管W-04被富气压缩机抽掉。附图油水分离器工艺流程图1.2有关数据和已知条件①油水分离器液面调节通道的动态特性可以近似地看成一阶惯性环节的对象。设其放大倍数KP=0.8,T=0.7分。②粗汽油：流量Qmax=60m3/h,QC=48m3/h，压力P=12kpf/cm2,T=70℃。③分离水：流量Qmax=15m3/h，压力P=2kpf/cm2,T=70℃。④粗汽油密度ρ=0.8/cm3⑤本装置在室内安装，要求用就地仪表盘。⑥要求记录粗汽油量、反应来油气温度、油水分界面高度、粗汽油液面。⑦泵后要求现场指示压力

4、。⑧要求控制粗汽油液面、油水界面、粗汽油流量不能变化太大。⑨设计尺寸如下图所示。第2章控制原理及方案的选择油水分离器的进料来自催化工段分馏塔（T—2003）的反应油气，进入油水分离器后，反应油气分出三种物料，即富气（气体）、粗汽油（液体）、水。而粗汽油的密度小于水，且粗汽油不溶于水，在油水分离器中分成两层，上层为汽油，下层为水。水则由油水分离器底部管线W-03放掉；粗汽油则从管线W-06出料，然后分成两部分，一部分作为冷回流，一部分作为产品去下一工段；富气则从分离器顶部管线W-04被富气压缩机抽掉。控制目标：为确保油水分离的质量，需维持油水分离器内

5、油水液面的稳定，及测量粗油液位L油，水液位L水。为了安全性，油水温度保持在70度。测量参数：温度，压力，液位，流量。及T油，T水，L油，L水，P油，P水，Q油，Q水。控制方案：单回路控制，串级控制。控制算法：PID算法。第三章仪器仪表型号的选择本系统中所选仪表具体参数如下：序号模块类型型号备注数量1数显压力变送器WTCYB-5测量范围宽：0～5KPa～100MPa12椭圆齿轮流量变送器HJ-LCB-25C-B工作温度：0～60℃（防爆型）；60～120℃13导压式液位变送器TD-24供电：12~36VDC（24VDC）输出：4mA~20mA/0mA

6、~10mA1V~5V/0V~5V（RS485）14温度变送器SBWZ/R输入：热电阻Pt100、Cu50、Cu100，PT1000等；15精密数字压力计HC-YBS-WY（Ⅲ）分辨率:压力:Min1Pa16电接点双金属温度计WSSX-4120-+100℃1表4-1模块选型表IO控制点具体参数如下：表4-2IO点表和仪器选型表序号名称位号I/O点类型信号类型AI/AO1泵后原油压力检测PIC101AI4-20mA2泵后原油压力调节阀PV101AO4-20mA3泵后原油流量就地指示PI1114-20mA4泵后原油温度就地指示TI1214-20mA5饱和

7、蒸汽流量检测FIC112AI4-20mA6饱和蒸汽流量调节阀FV112AO4-20mA7加热原油出口温度检测TIC122AI4-20mA8加热原油出口温度就地显示TI1234-20mADI/DO1PUMP故障检测DI1-5V2PUMP启动状态检测DI1-5V3PUMP启动控制DO1-5V4PUMP停止状态检测DI1-5V5PUMP停止状态控制DO1-5V各选用仪表的主要特点：（一）数显压力变送器/本安防爆压力变送器型号：WTCYB-5l测量范围宽：0～5KPa～100MPal精度高：优于0.1%FSl稳定性好：优于0.1%FS/年l31/2位LED

8、显示l零点、满量程输出可调l抗电磁干扰设计，适合恶劣使用环境l防腐性强：316L或陶瓷膜片（二）椭圆齿轮流量变送器（防爆）