煉油控制工藝流程模板VIP

目錄TOC第1章煉油控制工藝步驟圖介紹 第1章煉油控制工藝步驟圖介紹1.1工藝生產(chǎn)過程概要減壓塔是原油蒸餾裝置中一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，從常壓塔塔底出來重油經(jīng)減壓爐加熱到395℃十多年來產(chǎn)生了很多自校正器，全部成功地用于實(shí)際過程，但對變時(shí)延、變階次和變參數(shù)過程，控制效果不好。所以研制含有魯棒性自校正器成為大家關(guān)注問題。Richalet等提出了大范圍估計(jì)概念，在此基礎(chǔ)上，Clarke等提出了廣義估計(jì)自校正器，該算法以CARIMA模型為基礎(chǔ)，采取了長時(shí)段性能指標(biāo)，結(jié)合辨識和自校正機(jī)制，含有較強(qiáng)魯棒性和模型要求低等特點(diǎn)，并有廣泛適用范圍。這個(gè)算法可克服廣義最小方差（需要試湊控制量加權(quán)系數(shù)）、極點(diǎn)配置（對階不確定性十分敏感）等自適應(yīng)算法中存在缺點(diǎn)。GPC法可看成是迄今所知自校正控制方法中最為靠近含有魯棒性一個(gè)?，F(xiàn)有常規(guī)控制方案通常是采取減壓塔一中段回流控制24層氣相溫度。減二、三、四側(cè)線抽出量控制對應(yīng)抽出層溫度。因?yàn)闇p壓塔塔頂和各個(gè)側(cè)線之間存在關(guān)聯(lián)，所以常規(guī)控制方案在出現(xiàn)干擾時(shí)，往往因?yàn)檎{(diào)整某一側(cè)線要影響另一側(cè)線，從而極難達(dá)成很好控制品質(zhì)。本文針對減壓塔各側(cè)線之間單向關(guān)聯(lián)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)側(cè)線溫度多變量解耦估計(jì)控制系統(tǒng)，可克服各側(cè)線之間耦合作用，從而改善側(cè)線溫度控制性能。減壓塔抽真空設(shè)備常見是蒸汽噴射器或機(jī)械真空泵。蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠而無需動(dòng)力機(jī)械，水蒸汽起源充足、安全，所以，得到廣泛應(yīng)用。而機(jī)械真空泵只在部分干式減壓蒸餾塔和小煉油廠減壓

塔中采取。和通常精餾塔和原油常壓精餾塔相比，減壓精餾塔有以下多個(gè)特點(diǎn)：

(1)

依據(jù)生產(chǎn)任務(wù)不一樣，減壓精餾塔分燃料型和潤滑油型兩種。潤滑油型減壓塔以生產(chǎn)潤滑油料為主，這些

餾分經(jīng)過深入加工，制取多種潤滑油。燃料型減壓塔關(guān)鍵生產(chǎn)二次加工原料，如催化裂化或加氫裂化原料

。

(2)

減壓精餾塔塔板數(shù)少，壓降小，真空度高，塔徑大。為了盡可能提升拔出深度而又避免分解，要求減壓塔在經(jīng)濟(jì)合理?xiàng)l件下盡可能提升汽化段真空度。所以，首先要在塔頂配置強(qiáng)有力抽真空設(shè)備，同時(shí)要減小塔板壓力降。減壓塔內(nèi)應(yīng)采取壓降較小塔板，常見有舌型塔板、網(wǎng)孔塔板等。

(3)

縮短渣油在減壓塔內(nèi)停留時(shí)間塔底減壓渣油是最重物料，假如在高溫下停留時(shí)間過長，則其分解

、縮合等反應(yīng)會(huì)進(jìn)行得比較顯著，造成不凝氣增加，使塔真空度下降，塔底部分結(jié)焦，影響塔正常操作。

所以，減壓塔底部直徑常?？s小以縮短渣油在塔內(nèi)停留時(shí)間。1.2減壓塔關(guān)鍵工藝參數(shù)及干擾原因1.塔頂溫度為了確保減壓塔頂溫度一定，避免油氣損失，在塔頂出管線上裝有溫度調(diào)整器，以調(diào)整塔頂回流油量。了提升輕油收率，塔頂輕質(zhì)油出裝置管線裝有流量調(diào)整器。減一線也設(shè)有溫度調(diào)整器，以控制回流油量。減一線出裝置管線上，也裝有流量調(diào)回流量降低，會(huì)使塔頂溫度升高，使塔頂產(chǎn)品中重組分含量增加，所以在正常操作時(shí)，通?？偲谕３趾愣?。2.塔側(cè)線溫度塔側(cè)線溫度決定著側(cè)線產(chǎn)品組成。通常在塔中段循環(huán)回流量一定和塔頂溫度恒定條件下，它就能維持在一定范圍內(nèi)改變。要深入控制側(cè)線溫度，必需調(diào)整側(cè)線返回量，也就是改變內(nèi)回流量。若側(cè)線餾出量增大，則對應(yīng)內(nèi)回流量就減小，該側(cè)線溫度就要升高，側(cè)線油品就變重。若側(cè)線餾出量減小，則作用相反。3.塔頂壓力減壓精餾塔壓力控制經(jīng)過一定控制手段使精餾塔塔壓保持某一低于大氣壓壓力范圍(或稱含有一定真空度)。減壓精餾塔真空度通常由蒸汽噴射泵或電動(dòng)真空泵來維持。使用蒸汽噴射泵時(shí)，在泵入口管線上吸入一部分空氣或惰性氣體來控制真空度；使用電動(dòng)真空泵時(shí)，通常把調(diào)整閥安裝在真空泵旁路上；被調(diào)量均為塔內(nèi)真空度。4.進(jìn)料溫度塔底液位高度決定了塔底油在塔底部停留時(shí)間。停留時(shí)間長可使塔底油和過熱蒸汽有充足混合機(jī)會(huì)，把其中輕餾分吹上去。所以，塔底油液位要有一定高度。但液位過高，就會(huì)使重質(zhì)餾分也被過熱蒸汽夾帶上去，所以影響了塔側(cè)線產(chǎn)品，這對靠近塔底側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量影響最為嚴(yán)重；液位過低，會(huì)使停留時(shí)間太短，輕質(zhì)餾分被塔底油帶走。塔底液位通常經(jīng)過對塔底采出量調(diào)整加以控制。除上述關(guān)鍵工藝參數(shù)對減壓塔操作有顯著影響外，塔進(jìn)料流量、和進(jìn)料組分也是比較關(guān)鍵干擾原因。1.3減壓塔頂部控制方案關(guān)鍵控制回路（1）減壓塔塔頂溫度和塔頂回流流量組成串級調(diào)整回路；（2）減壓塔上部液位控制；（3）水封罐內(nèi)液位控制；（4）塔頂回流手動(dòng)控制。下面分別做一一介紹：（1）塔頂溫度回流控制本設(shè)計(jì)中用是出口溫度和回流流量串級控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖以下：圖1-1塔頂溫度回流控制系統(tǒng)方框圖該串級控制系統(tǒng)主被控變量是塔頂出口氣體溫度，副被控變量是回流管內(nèi)液體流量，使用串級控制目標(biāo)是控制住控變量溫度穩(wěn)定。這如前面所述，溫度對產(chǎn)品和產(chǎn)品純度有很大影響，方便于分流部分能夠正常進(jìn)行。在串級控制系統(tǒng)中干擾可能作用于主回路、副回路也可能同時(shí)作用和主副回路。（2）減壓塔上部液位控制本設(shè)計(jì)中用是單回路控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖以下：圖1-2減壓塔上部液位控制系統(tǒng)方框圖（3）水封罐液位控制本設(shè)計(jì)中用是單回路控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖以下：圖1-3水封罐液位控制系統(tǒng)方框圖1.4減壓塔頂控制工藝步驟圖第2章標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算及輔助計(jì)算2.1介紹因?yàn)楣?jié)流裝置含有應(yīng)用歷史悠久、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、石油、化工、紡織、鋼鐵等工業(yè)部門。同時(shí)因?yàn)槭褂煤桶惭b條件不一樣，節(jié)流裝置分類較細(xì)；①按取壓方法分類:分為角接取壓法、法蘭取壓法、徑距取壓法(見圖2)、特殊取壓法等。②按測量流體分類：a，用于通常測量分，角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板(包含八槽孔板關(guān)鍵關(guān)鍵用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊孔板關(guān)鍵用于化工廠)、法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板、徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板、角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴(包含八槽噴嘴關(guān)鍵關(guān)鍵用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊噴嘴關(guān)鍵用于化工廠)、徑距取壓長頸噴嘴等；b，用于水平管線測量臟污介質(zhì)，角接取壓圓缺孔板及偏心孔板(均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)；c，用于低雷諾數(shù)流量，1/4圓噴嘴、雙重孔板、錐形入口孔板(均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)；d，用于要求壓力損失較低場所，標(biāo)準(zhǔn)文丘利管、標(biāo)準(zhǔn)文丘利噴嘴；e，用于較小管徑(管道內(nèi)徑5㎜≤D≤49㎜)，角接取壓小孔板、小噴嘴，法蘭取壓小孔板((均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)；另外有耐磨孔板、端頭節(jié)流裝置(孔板、噴嘴等)、雙重文丘利管、限流孔板、V型錐、彎管、矩形文丘利管、環(huán)型孔板，楔形孔板，音速噴嘴等非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。另外我廠還生產(chǎn)雙室平衡器、單室平衡器、沉降器、隔離器、集氣器等節(jié)流裝置附件。GB/T2624-93全稱為《流量測量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管流體測量》。中國壓差流量計(jì)經(jīng)歷了仿制、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和自行設(shè)計(jì)等階段：中國1959年由國家推薦蘇聯(lián)27-54規(guī)程作為中國暫行規(guī)程。1993年2月3日由國家技術(shù)監(jiān)督局同意GB/T2624-93替換GB2624-81，1993整體安裝，對于不宜整體安裝，應(yīng)確保兩法蘭平行度、同軸度及和管線垂直度。b、新裝管路系統(tǒng)，必需在管路沖冼或掃線后再進(jìn)行節(jié)流件安裝。c、注意節(jié)流件安裝方向“→”號應(yīng)于流束流動(dòng)方向一致。d、節(jié)流裝置安裝在垂直管線上時(shí)，取壓口位置可在取壓裝置平面上任意選擇。2.2計(jì)算數(shù)據(jù)表2-1標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)書序號項(xiàng)目符號單位數(shù)值已知條件：1被測介質(zhì)名稱減一線油2被測介質(zhì)溫度t553被測介質(zhì)壓力P9.3MPa4管內(nèi)徑D100mm5節(jié)流件形式孔板6取壓方法角接7工況密度ρ1810kg/m38工況粘度μ12.1329最大流量20.2節(jié)流件材料選，其熱膨脹系數(shù)為0.0000166；管道材料為20#鋼，其熱膨脹系數(shù)為0.00001116。1.輔助計(jì)算(1)計(jì)算流量標(biāo)尺因被測介質(zhì)為液體，應(yīng)求出質(zhì)量流量。所以qm=qv×ρ1=810×20.2=16362Kg(2)計(jì)算差壓上限由其中C=0.6，=0.5，=1，得5313.0208Pa因國產(chǎn)差變系列值為1.0，1.6，2.5，4.0，6.0,取=6000.00Pa。(3)求工況下管道直徑=0.1×[1+0.00001116×(55-20)]=0.100039管道內(nèi)徑（下實(shí)測值）管道材料熱膨脹系數(shù)被測介質(zhì)溫度(4)求雷諾數(shù)=27132.35333最大質(zhì)量流量工作狀態(tài)下粘度(5)求=0.2.初值計(jì)算(1)求設(shè)：=0.6，=1令=0.又=0.求=0.(2)求=0.0.(3)正確度判據(jù)=沒有達(dá)成精度要求，繼續(xù)求解。3．進(jìn)行迭代計(jì)算，設(shè)定第2個(gè)假定值=(1)求(2)求(3)正確度判據(jù)沒有達(dá)成精度要求，繼續(xù)求解。4．進(jìn)行迭代計(jì)算，設(shè)定第三個(gè)假定值，利用快速收斂玄截法公式(1)求(2)求0.0000(3)正確度判據(jù)沒有達(dá)成精度要求，繼續(xù)求解。5．同上法，繼續(xù)迭代計(jì)算：得正確度達(dá)成要求。計(jì)算結(jié)果所以得得：確定最小直管段長度第3章調(diào)整閥口徑計(jì)算3.1調(diào)整閥選型調(diào)整閥選擇通常應(yīng)遵照標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)。一.調(diào)整閥結(jié)構(gòu)型式：應(yīng)能滿足介質(zhì)溫度、壓力、流動(dòng)性、流向、調(diào)整范圍和嚴(yán)密性要求。二.調(diào)整閥流量特征：應(yīng)能滿足系統(tǒng)特征進(jìn)行合理賠償。調(diào)整閥流量特征是指介質(zhì)流過閥相對流量和閥桿相對位移間關(guān)系，數(shù)學(xué)表示式以下：Q/Qmax=f（l/L），式中Q/Qmax為相對流量，為調(diào)整閥在某一開度時(shí)流量Q和全開流量Qmax之比；l/L為相對位移，調(diào)整閥在某一開度時(shí)閥芯位移l和全開位移L之比。選擇總體標(biāo)準(zhǔn)是調(diào)整閥流量特征應(yīng)和調(diào)整對象特征及調(diào)整器特征相反，這么可使調(diào)整系統(tǒng)綜合特征靠近于線性。選擇流量特征通常在工藝系統(tǒng)要求下進(jìn)行，不過還要考慮下述實(shí)際情況。1、直線性流量特征適用范圍：①差壓改變小，幾乎恒定；②工藝步驟關(guān)鍵參數(shù)改變呈線性；③系統(tǒng)壓力損失大部分分配在調(diào)整閥上（改變開度，閥上差壓改變相對較?。?；④外部干擾小，給定值改變小，可調(diào)范圍要求小。2、等百分比特征適用范圍：①實(shí)際可調(diào)范圍大；②開度改變，閥上差壓改變相對較大；③管道系統(tǒng)壓力損失大；④工藝系統(tǒng)負(fù)荷大幅度波動(dòng)；⑤調(diào)整閥常常在小開度下運(yùn)行。3、除了以上兩種常見流量特征之外，還有拋物線特征和快開特征等其它流量特征調(diào)整閥。三.調(diào)整閥口徑：應(yīng)能滿足工藝上對流量要求。依據(jù)已知流體條件，計(jì)算出必需Kv值，選擇適宜調(diào)整閥口徑。3.2調(diào)整閥口徑計(jì)算一、確定使用條件1、介質(zhì)名稱，性質(zhì)及關(guān)鍵物化參數(shù)2、工藝參數(shù)（流量、閥前、后壓力、溫度等）3、配管情況(型式、閥前、后直徑、系統(tǒng)阻力計(jì)算、預(yù)估壓降比S值等)4、自控對象類型、特點(diǎn)，如主調(diào)參數(shù)及關(guān)鍵干擾原因等5、調(diào)整性能要求，如對泄漏量、穩(wěn)定性等要求。二、初選閥型1、依據(jù)使用條件初選閥型，并決定流向及流量特征2、按初選閥型找到該產(chǎn)品系列參數(shù)，如DN、PN、Kv等三、Kv值計(jì)算公式Kv是國際單位流量系數(shù)。它定義為：溫度為5℃至40℃水，在壓降105Pa下，流過調(diào)整閥每小時(shí)立方米。在現(xiàn)在常采取多個(gè)符號中，Cv=1.167C,Kv≈C,除此以外，還有用Cg表示氣體，Kv值計(jì)算公式有很多個(gè)，下面介紹是一個(gè)計(jì)算簡單，包含物化參數(shù)較少計(jì)算公式。3.3計(jì)算實(shí)例表3-1調(diào)整閥口徑計(jì)算任務(wù)書序號項(xiàng)目符號單位數(shù)值123456789已知條件：被測介質(zhì)名稱被測介質(zhì)溫度最大流量閥前壓力閥后壓力最小流量管道內(nèi)徑工作狀態(tài)下密度工作狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)粘度tQmaxP1P2QminDρ1ν1℃m3/hmPamPammmmkg/m3cp減頂油580.936.140.57508202.1321.依據(jù)已知條件可選單座閥(JP),選直徑流量特征.R=502.根據(jù)非阻塞流計(jì)算其流量系數(shù)：18.3772374液體體積流量被測介質(zhì)工況密度閥前壓力閥后壓力3.依據(jù)需要對Kv值進(jìn)行低雷諾數(shù)修正計(jì)算調(diào)整閥雷諾數(shù)ReuReu9.9945773液體體積流量運(yùn)動(dòng)粘度液體壓力恢復(fù)系數(shù)屬于低雷諾數(shù)，需要修正，修正以后流量系數(shù)雷諾數(shù)系數(shù)因?yàn)檫x是單座閥，所以無需進(jìn)行管件形狀修訂4.選定口徑Kv值圓整放大查產(chǎn)品目錄，取Kv27.5()其放大系數(shù)為：m1.3查相關(guān)資料，知滿足時(shí)，確定閥開度：由