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1、催化裂化控制方案催化裂化是炼油加工企业中提高原油加工深度，生产高辛烷值汽油，柴油和液化气的最重要的一种重油轻质化工艺过程。它由反应再生，分馏，吸收稳定，催化剂再生和烟气轮机动力回收4个过程构成。流程图如下：一、各个工艺过程的简介反应再生：设备由反应器，再生器联合构成，原料油经喷嘴喷入稀相提升管，在其中与催化剂接触，发生裂化反应。原料为各类渣油，延迟焦化馏出油，脱沥青油，参见下图。（以并列式催化裂化反应再生系统流程为例）分馏系统：分馏系统的任务主要是把反应器（沉降器）顶部的气态产物按沸点范围分割成富气，汽油，轻柴油，重柴油
2、，回炼油和油浆等馏分。吸收稳定系统：吸收稳定的主要作用是加工来自催化裂化分馏塔顶油气分离出来的石脑油和富气。目的是保证汽油蒸汽压合格的同时，分离出干气（C2及C2以下），并回收液化气，并对送出的汽油，液化石油气和干气，以及分馏系统送出的柴油组分进行精制。典型流程见下图。催化剂再生和烟气轮机动力回收：催化剂再生是在再生器内把反应过程中沉积在催化剂上的焦炭烧掉，以便为反应过程提供恢复了活性的催化剂，并供给所需的热量。烟气轮机动力回收是回收烟气中的热能，因为，再生器所带走的热量约占全装置的1/4。下图为催化裂化装置烟气轮机动力
3、回收系统的典型工艺流程。热烟气从再生器进入三级旋风分离器,在其中除去烟气中绝大部分催化剂微粒后进入烟气轮机。烟气在烟气轮中作功后,温度大约降低成120～180℃,排出的烟气可以进入CO锅炉或余热锅炉,回收剩余的热能。综上所述,催化裂化是炼油加工业创造效益的龙头装置,虽然用常规仪表能实现对工艺过程的自动控制,但故障率高,速度慢,不能实现复杂控制、优化控制,无法发挥网络技术等高科技在现代化企业生产经营的优势。而DCS不但可以取代常规仪表的检测、控制功能,而且还可以发挥在复杂控制、优化控制方面的优势,可以根据需要通过网络技术实
4、施现代化企业生产经营管理。我们浙大中自公司自90年代后期开发的SunyTechTDCS9200DCS系统已成功地运用在国民经济的石化、化工、电力、冶金、生化、造纸的广阔领域各个不同行业。以下是用SunyTDCS9200的DCS控制系统用在100万吨/年催化裂化装置的简单说明。二、SunyTDCS9200系统硬件结构2．1系统结构如上图所示：四台操作台互为冗余,系统可以分成三个控制站,其中I/O通道可以采用1:1冗余配置，上述各站通过标准以态网相连。2．2操作站：最低配置CPU:PIII866,21”彩色显示器,专用、通用
5、键盘,声光报警装置数字及打印机组成。2．3控制站：可采集、处理最多512路模拟量输入、输出；1024个数字量输入或输出；可构成256个PID控制回路及串级、前馈等复杂控制回路,并可实现顺序控制。2．4仪表台：（不建议使用）(1)、最多可安装14台手操器,(现装10台)串联在控制站AO输出通道上,两控制站各连接5台最重要的控制回路,当控制站一旦发生重大故障时,可自动无扰动地切换至手操器操作。(亦可由操作人员用面板开关选择工作方式)(2)、安装一套用于系统自保的继电保护电路,通过操作台的手动按钮,可直接将反应进料、主风、滑阀
6、等重要控制阀门设置为安全状态。(3)安装有6个报警灯,分别显示系统供电状态及自保状态。2．5报警台：(1)安装有28个面板灯,由用户定义用来指示相应工位的报警。(2)供用户安装可燃性气体报警仪。三、SunyTDCS9200系统的软件结构软件体系可分为工程师站组态软件,操作员站实时监控软件以及现场控制站实时控制软件三大部分。三大部分软件分别运行在不同层次的硬件平台上,并通过控制网络、系统网络进行通讯，彼此互为配合、互为协调、交换各种数据及管理、控制信息，完成整个集散控制系统的各种功能。其中:组态软件包栝:对工程管理、实时数
7、据库、控制算法、系统硬件、图形、报表、报警、历史记录、安全性等方面的组态。监控软件包栝:画面及流程显示、实时趋势显示和历史趋势显示、报警功能、报表功能、冗余功能、网络功能、故障诊断与恢复、事件记录功能。控制软件包括：数据采集、转换及输出、实时控制、工业控制算法(多达123种)、通讯功能、在线调试和下装功能。四、催化裂化的典型控制回路4．1反应温度控制手操返回信号手操状态信号反应温度SV-1DDCSV-2跟踪手操器采样处理输入处理基本PID报警输出采样处理信号选择信号选择输出处理SV输出处理去输出卡采样处理算术运算图6反应
8、温度控制模块连接图132去报警显示去报警显示2反应温度是影响催化裂化产品分布和回收率的关键参数之一,又是反应再生系统热平衡控制、物料控制各变量中最活跃和难以控制的变量。这里采用了调节再生催化剂流量和原料预热温度来稳定反应温度的控制方式。反应温度一般控制在490℃到510℃之间。图中主回路主要完成采样、输入处理报警、P
