煤焦油加氢氢气压缩机控制方案设计.pdf

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1、第4期(总第161期)煤化工No．4(TotalNo．161)2012年8月CoalChemicalIndAug．2012煤焦油加氢氢气压缩机控制方案设计关小会1，彭磊z(1．惠生工程(中国)有限公司，河南郑州450000；2．河南煤气集团公司，河南义马472300)摘要简述了煤焦油加氢工艺流程，介绍了压缩机控制方案的设计要求，即控制方案应满足反应快速性、宽范围调节的鲁棒性和完整性，详细介绍了HydroCOM控制方案和回流调节控制方案，并对两方案进行了比较，可供相关工程设计参考。关键词煤焦油加氢，往复式压缩机，

2、负荷调节，HydroCOM控制，回流调节文章编号：1005—9598(2012)一04—0051—02中图分类号：TQ52文献标识码：B某煤焦油加氢项目以煤化工生产中副产的煤轻方案结合用氢负荷的变化进行设计，考虑到氢气介质油、煤中油、煤重油作为原料，采用“煤焦油分馏+轻的特殊性(高压、易燃、易爆)，应减少至火炬的反应物组分高压加氢改质工艺”生产清洁油品。该煤焦油加料氢气量。对新氢压缩机、循环氢压缩机的控制方案氢装置的关键设备为往复活塞式压缩机，其负荷控应作整体设计考虑。制比较粗放，难以适应多种工况下的负荷波动的

3、运行2．1控制方案的反应快速性模式，因此，对系统负荷进行有效地调节，以保证压缩当循环氢压缩机出现故障停车时，利用新氢压缩机的安全生产运行，具有重要的意义。机的最大供氢量，向反应系统补充H。，以控制床层温升幅度，此过程要求控制系统快速响应、压缩机安全1煤焦油加氢工艺流程卸载，防止压缩机联锁停机，为尽快恢复生产创造条件。原料预处理单元：主要采用过滤、减压蒸馏工艺，2．2控制方案在宽范围调节的稳定性对煤焦油进行脱水、脱渣处理，工艺路线为“煤焦油分当加氢单元反应系统联锁停车时，新氢压缩机和馏+轻组分高压加氢改质工艺”，

4、得到中油加氢料和循环氢压缩机的控制系统快速响应，卸载过程平稳，轻油加氢料。工况波动小，从而确保新氢压缩机和反应工况的安全压缩单元：来自加氢单元中高压分离器的循环氢和平稳运行。气，经循环氢压缩机增压至18．1MPa后，返回加氢单2．3控制方案的完整性元，一部分作为循环冷氢，另一部分作为循环热氢原控制方案既要满足用氢负荷的波动，同时又要确料使用；界区外来氢气经新氢压缩机三级压缩，压力保压缩机安全运行。达到18．1MPa，送至加氢单元。3两种控制方案分析比较加氢单元：原料油经加氢、分馏，完成脱硫、脱氮、不饱和烃饱和、

5、芳烃饱和等复杂反应，生产出优质3．1HydroCOM无极调节控制方案【l-2】燃料油。HydroCOM(Hydraulica11yactuatedcomputer—izedcompressorcontrolsystem，简称HydroCOM)由2控制方案的设计要求贺尔碧格公司开发，是往复式压缩机专用液压式气量煤焦油加氢共配置两套循环氢压缩机和两套新无级调节系统。HydroCOM气量调节系统，采用时间控氢压缩机，正常情况下1开1备。新氢压缩机的控制制方案，根据负荷变化的需要，通过记录压缩机曲轴收稿日期：2012—

6、04—09作者简介：关小会(1970一)，女，河南郑州，工程师，学士，1997年毕业于武汉化工学院生产过程自动化专业，主要从事煤化工、石油化工方面的工程设计工作，E-mail：guanxiaohui@wison．com。一52一煤化工2012年第4期的相位角，来确定进气阀的关闭时刻，实现气量控制。各级回流调节控制方案中，采用管路调节合并新它的中心部件是一个安装在吸气阀上的高精度、高灵氢压缩机各级卸荷器的方式，通过各级回流，能够减敏度的电磁阀，在压缩机吸气结束时，电磁阀使吸气小压缩机各级负荷的波动，机组能够实现逐

7、步缓慢增阀仍保持开启状态，活塞反向运动时，通过控制不同加或减少负荷，能避免开机时快速升压造成对机组及的曲轴相位角，来控制吸气阀关闭的时间，可实现压系统的冲击，并能保证各级人口压力的稳定。系统组缩机排气量在0到100％全行程范围的无级调节。态软点较多，各PID(比例、积分、微分调节器)回路的方案特点：此方案的实施在硬件、软件方面的投调节存在匹配性问题，对PID功能块的比例、积分等资较大，适用于压缩机实际运行负荷与满负荷相差参数设置要求较高。但控制系统无额外投资，如软件较大、经常需要大幅度调整负荷的运行工况，在最大

8、组态和PID功能块比例、积分等参数设置合适，能够限度节省能源的同时，还拥有极高的控制动态特性，得到较好的应用，系统有着较好的鲁棒性。节能降耗显著。煤焦油加氢项目中，氢气正常消耗为678kg／h，3．2各级回流调节控制方案选用新氢压缩机的负荷为712kg／h，新氢压缩机正常压缩机各级采用加装回流阀，在压缩机卸载时，为l开1备，在正常生产时，l台新氢压缩机满负荷将各级出口气体回流至各级入口