二元精馏塔微机优化控制

本文研究了四种精馏塔静态优化的目标函数的效应,并从实验数据和Shinskey的静态数学模型出发建立了实验装置的静态数学模型,导出了在各种目标函数下的最优控制算法,并用微机在实验装置上实现静态优化控制,仿真和实验结果表明,在降低能耗和提高经济收益方面有显著效果,并提出了目标函数选择的方法。     

精馏塔再沸器的控制方案及其优化

对传统再沸器控制方案优缺点进行了分析,并提出优化改进方案,深入探讨了不同工程项目所适用的再沸器控制方案。分析结果表明,蒸汽调控方案可靠稳定、调节及时但能耗与成本高,凝液调节方案精细、节能但反应滞后。对两种控制方案进行了优化改进并较好地解决了存在的问题。特别强调:不同工程领域、厂区、设备条件等都可能成为影响再沸器控制方案选择的因素。     

精馏塔控制和节能优化研究综述

精馏被广泛应用于工业生产中,其机理以及动态过程极其复杂,在整个精馏过程中,需要控制的变量也比较多,并且现阶段我国精馏装置在方法设置上以及相关操作上还存在一定的不合理现象,因此,对精馏塔进行控制和节能优化是十分必要的,可以有效促进精馏过程节能潜力的发挥、提升精馏性能。简要概述了精馏原理以及操作过程,分析了精馏塔控制以及优化的基本目标,并对精馏塔的控制策略与节能优化进行了深入研究。     

精馏塔的控制探讨

本文分析了精馏过程的操作要求和特性,讨论精馏塔自动控制的基本方案。     

精馏塔的超驰控制

1、超弛控制(Overrid Control)又叫选择性控制,本文提到的保护控制(ProtectiveControls)是超弛控制和一些自动调节系统的结合。2、本文介绍的精馏塔的保护控制中,应用了直接质量控制系统,也就是将塔顶产品质量X(?)和塔底产品质量X_B作为被调量,用加热量(进再沸器的蒸汽流量)、回流量和进料量作为调节参数,组成了比值调节系统,同时又加上超弛控制即选择性控制,构成了较完整的精馏塔保护控制系统。它不但能使塔运行在最优控制状态,也就是使塔操作在最大可能的负荷下,以提高塔的生产率;用尽量少的热剂和冷剂消耗,使产品纯度达到工艺的规定值,同时还使塔的启动和停止实现了自动化,更重要的是,一旦出现事故能自动排除并自动恢复塔的正常运行。同目前国内大部分精馏塔采用的间接质量控制即温度控制仪表相比,具有无可比拟的优越性。随着我国质量分析仪表的不断发展,对精馏塔实现超弛控制,已是我们从事炼油和化工自动化人员迫不及待的任务。本文介绍的精馏塔超弛控制,对提高精馏塔的控制水平,有着很现实的意义。3,本文图中符号内容: FT流量变送器,LT液面变送器, FC流量调节器,LS低值信号选择器, PT压力变送器,HS高值信号选择器, PC压力调节器,LL低值信号限幅器, PDT差压变送器,HL高值信号限幅器, AT成分分析器,LC液面调节器, TT温度变送器,FFC流量与流量比值调节器。     

醋酸乙烯装置乙醛精馏塔模拟及优化

运用Aspen Plus流程模拟软件,对某天然气乙炔法醋酸乙烯装置中的乙醛精馏塔进行了模拟,模拟结果与实际工况数据吻合良好。在此基础上,利用Aspen Plus中的Model Analysis Tools,对乙醛精馏塔的侧线和各主要操作参数进行了分析及初步优化。经优化后,乙醛回收率从98.6%提高到99.5%;侧线采出产品中丙酮质量分数从19.9%提高到20.5%。     

丙烯精馏塔的操作优化

利用Aspen Plus软件,通过普通浮阀塔板代替DJ型塔板对丙烯精馏塔操作进行了稳态模拟,对液泛系数进行了76%的修正,得出了不同进料量和不同进料组成下的优化操作条件。结果表明,在相同进料组成下,最优回流比及进料位置相同;丙烯精馏塔操作优化后,x(塔顶丙烯)在99.6%以上,x(塔釜丙烯)在10%以下,分离精度达到了指标要求;406塔与406 A塔位置调换,可增大装置操作弹性。     

丁二烯萃取精馏塔的优化

论述了以乙腈为溶剂的C4抽提丁二烯装置中丁二烯萃取精馏塔的优化措施。调节溶剂比、操作温度、溶剂含水量及回流比,控制塔顶、塔底采出量,增设中间再沸器,精心设计塔板数和塔内件,可提高产品质量并降低能耗。在满足分离指标的前提下,应尽量采用较小溶剂比和回流比,并在较低温度下操作。C4原料中丁二烯质量分数为50％,塔顶萃余C4中丁二烯质量分数要求小于10^-5时,稳定生产需要200层以上塔板,溶剂比和回流比分别应为5∽6和3．2∽4．0。     

五、精馏塔的控制

I、从精馏塔的静特性看其控制特性在精馏塔中,塔顶馏出液和塔釜排出液通常是作为产品的,所以组份必须符合一定的规格。在某一个操作条件下,可以进行满足产品要求的运转,此时发生一个干扰,譬如进料的组份发生变化,显然可设想塔顶馏出液和塔釜排出液的组份会起变化。然而若假定认为塔是由无数块塔板组成的,那么即使进料组份发生变化,而产品组成可以说是不变的。在实际的塔中,对于进料组份的变化,塔顶馏出液和塔釜排出液的组份变化程度,一定要预先知道。万一变化很大,不能得到合格产品时,依靠自动控制改变某一个操作变量,使塔顶馏出液和塔釜排出液的组成保持一定。在这种情况下,一定要知道,校正干扰的操作量的变化量。由此预测干扰的范围,而决定控制机构将如何,这样,就可以根据该操作量的大小,来决定调     

七、精馏塔的控制

精馏分离一个混合物,是根据其液体与其气化蒸汽之间的组分不同来进行的。在工业过程中,精馏是广泛地应用在分离和精制挥发性物质。所以,对于在精馏操作过程中,如果给以适当的操作,就能获得纯度上令人满意的最大产品,这是很重要的。通常在精馏部分中对于它的测量及控制技术有专门的论述。在另外的部分章节中,对于塔的控制方面有一些专门的及新的概念,例如:在9.4部分(本译文第一篇——注)是摸拟计算机和专门在精馏塔的控制中的应用情况,在10.4部分(原文——注)是讨论精馏装置的最佳化。虽然谈精馏塔的控制,而通常很多仪表设置在塔以外的其他装置上。正由于这个原因,它们可以检查设备在精馏中的使用情况。     

间歇精馏塔的微机控制

用TRS-80 Ⅰ型微型计算机,通过4个闭环回路对正立式和倒立式两种塔型三个间歇精馏塔进行控制。试验结果表明,该控制方法可靠、精确、可用于工业过程。     

丙烯精馏塔节能及扩能优化方案研究

为探讨丙烯精馏塔进料位置以及塔板数对能耗的影响，在控制最优进料位置变量的基础上，通过ProII软件流程模拟与Origin软件数据拟合，得到一定进料组成时，塔底重沸器负荷与塔板数的方程表达式，发现丙烯精馏塔的热负荷随着塔板数的增加而降低，且降低的幅度逐渐减小并最终到达极值。并结合公用工程与设备造价，为新建或改造丙烯精馏塔的具体方案提供一定的理论支持。在老厂改造时，可通过优化进料位置或增加塔板数，达到节能降耗及扩能增产的目的。     

丙烯精馏塔热泵流程的优化

利用Aspen Plus流程模拟软件,选用RK-SOAVE物性模型和RADFRAC精馏模型,对常规丙烯精馏塔的操作工况进行了模拟.在此基础上,对丙烯精馏塔的2种热泵流程即塔顶蒸汽直接压缩式热泵流程和塔釜液闪蒸再沸式热泵流程进行了模拟计算.结果表明,对于丙烯精馏塔而言采用塔釜液闪蒸再沸式热泵流程更有利.所选热泵精馏流程优化操作参数如下:丙烯精馏塔进料位置为第125块塔板,回流比为16.5,节流阀压力为1.0 MPa.通过对操作参数进行优化,在处理量相同的情况下,可使塔釜液闪蒸再沸式热泵精馏流程压缩机功率降低352.39 kW,辅助冷却器负荷降低31.72 kW.     

八、精馏塔的最佳化控制

一个简单蒸馏塔的最佳化通常意味着一个最大的操作利润,但要达到最大利润,必须知道塔的产品价格。因为很多塔的产品价格是未知,所以对于在流程上的每一个塔就不可能实现这种性质的控制。不知道这些价格是因为这些产品是其他单元的进料,而其他单元的操作也需要确定塔的产品价格。当产品价格未知时,仅仅在这种情况才可能实现最佳化,即以最低操作费用来生产专门的产品。这叫做对所研究的塔的最佳化,但这仅是系统(该塔是其一部分)的局部最佳化(Suboptimum)。     

浅谈精馏塔的工艺控制方案设计

压力和温度是精馏塔控制中比较重要的两个被控变量,首先对精馏塔的各种压力控制方案进行了介绍,并说明了它们的适用场合,接着介绍了精馏塔的温度控制方案。在上述基础上,给出了精馏塔的几个基本控制方案,并对原油常压蒸馏塔的工艺控制方案进行了分析。     

浅谈乙烯装置精馏塔的控制

对现阶段精馏塔控制的理论指导进行了阐述,对乙烯装置中经典的精馏塔控制方法进行了研究和总结,分析了采用该控制方法的原因,并结合国内某乙烯装置的实例进行了说明。介绍了预测控制以及由预测控制衍生而来的其他控制方法,并展望了预测控制在国内乙烯装置精馏塔控制中的应用前景。     

精馏塔解耦控制的可行性分析

本文用静态解耦的动态分析指出了,在精馏塔解耦可行性的讨论中不可忽视的是用静态解耦在动态过程中所产生的误差,并指出当过程的近似数学模型已得到的情况下,如何判断静态解耦的可行性。这个结论不只限于精馏塔的解耦控制,而且可推广到一般的多变量解耦控制中去。     

苯乙烯精馏塔内件性能优化及结构改进

某苯乙烯精馏塔填料和分布器不匹配造成装置操作异常、产品质量不理想及塔内件堵塞,在工艺操作调整效果有限的情况下,对其进行填料品种更换和槽式液体分布器性能优化和结构改进。将金属波纹板填料型号由252Y型替换成为250Y型,对槽式液体分布器重新进行开孔计算,增加一级分布槽分配盒上的开孔高度和二级分布槽中溢流孔的高度,在一级分布槽、二级分布槽上部增加溢流孔。改造实施后效果明显,实现了苯乙烯精馏塔的长周期稳定运行。