加氢装置塔顶压力控制的几种常见形式.pdf

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1、第7期刘来印等．加氢装置塔顶压力控制的几种常见形式923加氢装置塔顶压力控制的几种常见形式刘来印1朱海英2刘永浩3(1．中化泉州石化有限公司，福建泉州362103；2．黄河水利职业技术学院，河南开封475003；3．河南开元空分集团有限公司，河南开封475004)摘要加氢装置系统内各设备运行压力从0．1～20．OMPa不等。其塔顶压力常见的控制方案有单回路控制、分程控制、热旁路和紧急泄压。在此，结合塔(罐)顶压力控制示例对加氢装置常见压力控制方案的控制过程、原理和适用条件进行分析。关麓词加氢装置压力控制

2、单回路控制分程控制热旁路紧急泄压中图分类号TH862+．6文献标识码B文章编号1000-3932(2013)07-0923-04随着环保要求的不断提高，国家对成品油质量标准(硫等杂质的含量)的控制日益严格。加氢技术已被广泛应用于各种馏分油中硫及氮等杂质的脱除，根据馏分油性质的不同，加氢装置系统内各设备的运行压力从0．1—20．0MPa不等，对这些压力的平稳控制在生产操作中非常关键。尽管加氢技术的工艺流程有所区别，但常见的压力控制方案却大同小异。现结合具体示例对常见的单回路控制、分程控制、热旁路和紧急泄压

3、4种压力控制方案分而述之。1单回路控制以某柴油加氢装置为例，该柴油加氢装置冷低压分离器出口压力的控制原理如图1所示，当取压点PTl0001的检测压力高于设定值时，调节阀PVl0001打开；当PTl0001的检测压力低于设定值时，PVl0001关闭。图1某柴油加氢冷低压分离器出口压力控制原理1．1原理分析由一个检测元件、变送器、一个控制器、一个调节阀和一个被控对象构成的闭环控制系统为单回路控制系统，其实现步骤如下：8．检测变送器将被控变量检测并转换为标准电信号4～20mA或标准气信号20—100kPa，将

4、工艺变量转换为标准电信号或气信号；b．控制器把变送器送来的标准信号与设定值比较得出偏差，根据偏差进行运算后输出控制信号给执行器，目前工业上常用的控制器有比例、比例积分和比例积分微分3种控制规律；C．执行器接收控制器输出信号，改变被控介质的变量，从而将被控变量控制在设定值或一定范围内，执行器按能源形式分为气动、电动和液动三大类。1．2适用条件当被控对象气源稳定时，通常采用单回路控制系统控制压力。如上述柴油加氢装置冷低压分离器顶部的被控对象，主要是从冷高压分离器油相中释放出的溶解氢和从热高压分离器来的不凝气

5、，气相来源稳定，选择常规的单回路控制系统即能满足要求。压力控制方案与此相似的还有渣油加氢装置和加氢裂化装置的冷低压分离器及渣油加氢装置的汽提塔等。2分程控制以某加氢裂化装置为例，其分馏塔顶回流罐压力的控制原理如图2所示，当取压点PTl0002的压力高于设定值时，阀PVl0002A关闭、PVl0002B打开；当PTl0002的压力低于设定值时，PVl0002A打开、PVl0002B关闭。收稿日期：2013-03-26(修改稿)化工自动化及仪表第40卷图2某加氢裂化装置分馏塔顶回流罐压力控制原理2．1原理分

6、析用一台控制器的输出同时控制两台或两台以上控制阀，控制器的输出信号被分割成若干信号段，每段信号控制一台控制阀，即分程控制。分程控制的实现方式有多种，现以控制器实现分程控制方法为例进行分析。2．1．1分程控制过程描述通过控制器设置“当输入为4—12mA时，控制阀A输出20—4mA；当输入12—20mA时，控制阀B输出4—20mA”。设控制过程涉及的压力下限、设定值和上限分别为P血、p。、P。。，则：a．当回流罐压力为p晌时变送器输出4mA信号，此时控制器向PVl0002A输出20mA信号，PVl0002A

7、阀开度为100％；b．当回流罐压力升高至p。时变送器输出12mA信号，此时控制器向PVl0002A输出4mA信号、向PVl0002B输出4mA信号，PVl0002A、PVl0002B阀的开度均为O％；c．当回流罐压力为p⋯时变送器输出20mA信号，此时控制器向PVl0002B输出20mA信号，PVl0002B阀开度为100％。分程控制过程的压力和阀位关系如图3所示。2．1．2分程控制过程优化实际生产中为避免在设定值p。处两个调节阀频繁动作，常结合生产工艺的要求设定一个控制范围(p。一p：)，使得压力在p

8、。一P：之间波动时调节阀A、B均保持关闭。优化后的分程控制过程的压力与阀位关系如图4所示。一p．乳p一——————◆压力增加图3分程控制过程压力与阀位的关系p。p·np。——————◆压力增加图4优化后的分程控制过程的压力与阀位关系2．2适用条件当被控对象中的不凝气体含量少或为近似全凝时，常采用分程控制系统控制压力。与上述加氢裂化装置分馏塔顶回流罐压力控制相似的还有渣油加氢装置和加氢裂化装置原料油缓冲罐、贫胺液缓冲罐及加氢裂化装置产品分馏塔