重整芳烴抽提聯(lián)合裝置重整控制系統(tǒng)設計開題報告書

1、-電信學院畢業(yè)設計論文開題報告姓 名專業(yè) 自動化 班級學 號指導教師題目類型技術開發(fā)題 目重整芳烴抽提聯(lián)合裝置重整控制系統(tǒng)設計一、選題背景及依據簡述題目的技術背景和設計依據，說明選題目的、意義，列出主要參考文獻工業(yè)是第二產業(yè)的重要組成局部，按照生產方式分為兩大類，分別是不連續(xù)連續(xù)生產方式的，如石化、化工行業(yè)統(tǒng)稱為流程工業(yè)；另一種是非連續(xù)性生產的方式，如汽車制造業(yè)，稱為離散工業(yè)。面對全球劇烈的商業(yè)競爭 , 流程工業(yè)企業(yè)紛紛通過提高產品質量、 降低運營本錢和縮短交貨期等手段來提升自己的競爭力。事實上 , 隨著現代流程工業(yè)日趨大型化、復雜化, 企業(yè)自動化水平的上下將成為決定企業(yè)成敗的關鍵因素之一 。

2、 流程工業(yè)的主要特點如下： 1在生產方案方面。流程工業(yè)的生產方案可以從生產過程的任一具有明顯工藝特征的環(huán)節(jié)開場；流程工業(yè)采用過程構造和配方進展物料需求方案；流程工業(yè)一般同時考慮生產能力和物料；流程工業(yè)的生產主要面向庫存，沒有作業(yè)單的概念，作業(yè)方案中也沒有可供調節(jié)的時間。(2)在工程設計方面。流程工業(yè)中新產品開發(fā)過程不必與正常的生產管理、制造過程集成，可以不包括工程設計分系統(tǒng)。(3)在調度管理方面。流程工業(yè)中要考慮產品配方、產品混合、物料平衡、污染防治等問題，需要進展主產品、副產品、協(xié)產品、廢品、成品、半成品和回流物的管理，熱蒸汽、冷凍水、壓縮空氣、水、電等動力能源輔助系統(tǒng)也應納入CIMS的集成

3、框架；流程工業(yè)中生產過程的柔性是靠改變各裝置間的物流分配和生產裝置的工作點來實現的，必須由先進的在線優(yōu)化、控制技術來保證。(4)在信息處理方面。流程工業(yè)要時在線采集大量的生產過程數據、工藝質量數據、設備狀態(tài)數據等，要及時處理大量的動態(tài)數據，保存許多歷史數據，并以圖表、圖形的形式予以顯示。(5)在平安可靠性方面。流程工業(yè)由于生產的連續(xù)性和大型化，保證生產的高效、平安、穩(wěn)定運行，實現穩(wěn)產、高產，才能獲取最大的經濟效益，因此平安可靠生產是流程工業(yè)的首要任務，必須實現全生產過程的動態(tài)監(jiān)控，使其成為CIMS集成系統(tǒng)中不可缺少的一局部。(6)在經營決策方面。流程工業(yè)主要通過穩(wěn)產、高產、提高產品產量和質量、

4、降低能耗和原料、減少污染來提高生產率，增加經濟效益,因而流程工業(yè)需更注重生產過程中資金流的管理。(7)在人的作用方面。流程工業(yè)由于生產的連續(xù)性，更強調根底自動化的重要性，生產加工過程自動化程度較高，人的作用主要是監(jiān)視生產裝置的運行、調節(jié)運行參數等，一般不需要直接參與加工。(8)在理論研究方面。流程工業(yè)由于起步較晚，在體系構造、柔性生產、優(yōu)化調度、集成模式和集成環(huán)境等方面都缺乏有效的理論指導，急需進展相關的理論研究。 離散工業(yè)應用的典型即為石化工業(yè)產業(yè)。石油化工是化學工業(yè)的重要組成局部，在國民經濟的開展中有重要作用，是我國的支柱產業(yè)部門之一。石油化工指以石油和天然氣為原料，生產石油產品和石油化工

5、產品的加工工業(yè)。石油產品又稱油品，主要包括各種燃料油汽油、煤油、柴油等和潤滑油以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產這些產品的加工過程常被稱為石油煉制，簡稱煉油。石油化工產品以煉油過程提供的原料油進一步化學加工獲得。生產石油化工產品的第一步是對原料油和氣如丙烷、汽油、柴油等進展裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯為代表的根本化工原料。第二步是以根本化工原料生產多種有機化工原料約200種及合成材料 塑料、合成纖維、合成橡膠。這兩步產品的生產屬于石油化工的圍。有機化工原料繼續(xù)加工可制得更多品種的化工產品，習慣上不屬于石油化工的圍。在有些資料中，以天然氣、輕汽油、重油為原料合成氨、

6、尿素，甚至制取硝酸也列入石油化工。石油化工產品與人們的生活密切相關，大到太空的飛船、天上的飛機、海上的輪船、陸地上的火車、汽車，小到我們日常使用的電腦、辦公桌、牙刷、毛巾、食品包裝容器、多彩多姿的服飾、各式各樣的建材與裝潢用品和變化多端的游樂器具等等，都跟石油化工有著密切的關系?？梢哉f，我們日常生活中的“衣、食、住、行樣樣都離不開石化產品。因此，石化產業(yè)生產效率的上下影響著國民物質生活水平的上下，要提高其生產效率自動化控制與檢測是關鍵，而系統(tǒng)設計是實現自動化以提高其生產效率的根底。參考文獻：1. 夕松 汪木蘭 主編，過程控制系統(tǒng)，科學2. 王行愚 編著，控制論根底 ，華東化工學院3. 黃德先

7、王京春 金以慧主編，過程控制系統(tǒng)，清華大學,4. 袁任光 編著，集散型控制系統(tǒng)應用技術與實例，機械工業(yè)5. 王常力 羅安 主編，分布式控制系統(tǒng)DCS設計與應用實例，電子工業(yè)6. 新型PID控制及其應用M . 永華.:機械工業(yè), 19997. 葉成旭 編著，過程控制工程訓練系統(tǒng)設計與研究，理工大學8. 曉 編著，基于的干凈廠房設備監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用，交通大學9. D.K.Anand,R.B.Zmood,Models for Control Systens. Intronduction to CONTROL SYSTEMS,Butterworth Heinemann10. Amir Firooz

8、shahi. High speed redundant Multi-Network DCS-based in Innovative TankGauging Control SystemJ .Advanced puter Control International Conference,2021：333-33711. Siemens AG. How to configure faceplate in WinCC V7Z.Siemens, 20212、 主要設計研究容、設計研究思想、解決的關鍵問題、擬采用的技術方案及工作流程（1） 工業(yè)控制算法選擇重整系統(tǒng)選擇 PID控制算法。在過程控制中，按偏差

9、的比例P、積分I和微分D進展控制的PID控制器是應用最為廣泛的一種自動控制器。它具有原理簡單，易于實現，適用面廣，控制參數相互獨立，參數的選定比較簡單等優(yōu)點；而且在理論上可以證明，對于過程控制的典型對象“一階滯后+純滯后與“二階滯后+純滯后的控制對象，PID控制器是一種最優(yōu)控制。PID調節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動態(tài)品質校正的一種有效方法，它的參數整定方式簡便，構造改變靈活。控制點包含三種比較簡單的PID控制算法，分別是：增量式算法，位置式算法，微分先行。 這三種PID算法雖然簡單，但各有特點，根本上能滿足一般控制的大多數要求。1. 增量式算法離散化公式：u(k)= u(k)- u(k-1)u(k)=K

10、pe(k)-e(k-1)+Kie(k)+Kde(k)-2e(k-1)+e(k-2)進一步可以改寫成u(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)對于增量式算法，可以選擇的功能有：(1) 濾波的選擇(2) 系統(tǒng)的動態(tài)過程加速(3) PID增量算法的飽和作用及其抑制2. PID位置算法離散公式：u(k)=Kp*e(k) +Ki*+Kd*e(k)-e(k-1)對于位置式算法，可以選擇的功能有:濾波、飽和作用抑制3. PID速度算法 該算法可以求得增量輸出與采樣周期之比為：u(k)=u(k)/Ts，u(k)=Kp*e(k) /Tse(k)+Kc*+Kd*e(k)-e(k-1),式中e(k)=e(

11、k)-e(k-1) 而改進的PID算法有：積分反響發(fā)，積分別離技術，消弱積分作用技術，微分先行技術，不完全微分技術（2） 技術方案選擇重整反響局部采用UOP第三代連續(xù)重整技術。UOP第三代連續(xù)重整技術在流程、設備、控制、操作條件等方面進展了較大的改進,因而使催化劑再生過程更加充分,同時也節(jié)省了設備,便于操作和維修。（3） 工藝流程重整反響局部的目的是通過重整催化劑把精制石腦油中辛烷值較低的環(huán)烷烴和烷烴轉化為富含芳烴的高辛烷值汽油組分，并同時副產氫氣。精制石腦油由重整進料泵升壓后與經重整循環(huán)氫壓縮機升壓后的重整循環(huán)氫混合，與重整反響產物換熱再經第一重整加熱爐加熱后，進入第一重整反響器上部，在反響

12、器與自上而下流動的催化劑徑向接觸進展反響，然后經中心管由第一重整反響器上部進入第二重整加熱爐，再依次進入第二重整反響器、第三重整加熱爐、第三重整反響器、第四重整加熱爐，直至由第四重整反響器上部出來，經重整進料換熱器與進料換熱后并經空冷器冷凝、冷卻后進展汽液別離，含氫氣體經重整循環(huán)氫壓縮機增壓后分成兩局部，一局部氫氣作為重整循環(huán)氫與反響進料混合，其余作為重整產氫送至氫氣再接觸局部。重整生成油與氫氣再接觸后進入穩(wěn)定塔。塔頂液化石油氣經泵送出裝置，塔底穩(wěn)定汽油送至芳烴抽提局部。（4） 主要操作條件表1 重整反響操作條件名稱單位指標圍F-201出口溫度480545504510F-202出口溫度4805

13、45502512D-201壓力MPa0.230.260.24D-201液位%20502433入口流量h10.551.950.741.06（5） 工藝設備表2 主要設備數量匯總表項 目數量四合一反響器1臺容器5臺塔2臺換熱器9臺空冷器3片壓縮機3臺泵6臺四合一加熱爐1臺重沸爐1臺閥門假設干六主要自控方案(1) 重整反響系統(tǒng)中壓力是關系到裝置平穩(wěn)操作、人員及設備平安的重要控制參數。因此重整反響系統(tǒng)以反響系統(tǒng)壓力作為控制基準點，一路與重整氫增壓機入口分液罐組成壓力遞推調節(jié)控制系統(tǒng)；另一路控制反響局部放空閥，即當產氫至系統(tǒng)局部后路不暢或反響系統(tǒng)壓力高時，重整氣液別離器頂廢氫排放閥自動翻開，以保證裝置正常運轉。2 設加熱爐燃燒優(yōu)化控制，包括燃料氣、燃料油與空氣的比例控制，爐子負荷升降與燃料、空氣升降循序控制，燃料油與霧化蒸汽差壓控制。3重沸爐出口汽化率控制：重沸爐出口設置偏心孔板，通過孔板的差壓控制介質汽化率。4 所有機泵狀態(tài)均通過通訊接口接入DCS分布式控制系統(tǒng)顯示。5 工藝過程及壓縮機組設聯(lián)鎖保護，由SIS廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)完成。三、畢業(yè)設計論文工作進度安排設 計 容周數完成情況熟