精馏塔的自动控制.ppt

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1、第三节精馏塔的自动控制一、工艺要求371.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382.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

2、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393.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404.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

3、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421.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442.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

4、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：①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。②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

5、灵敏板的温度作为被控变量。第三节精馏塔的自动控制473.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10-44ΔT-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494.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、干点和闪点以及初馏点分析器等，分析出塔顶（或塔底）的产品成分并作为被控变量，用回流量（或再沸器

6、加热量）作为控制手段组成成分控制系统，就可实现按产品成分的直接指标控制。