精餾塔控制課件

典型操作單元的控制

精餾塔的控制內(nèi)容

引言精餾塔的控制目標(biāo)精餾塔的靜態(tài)特性精餾塔質(zhì)量指標(biāo)的選取精餾塔的基本控制方案精餾塔的其它控制方案結(jié)論連續(xù)精餾裝置的工藝流程操作目的：通過(guò)反復(fù)的部分汽化與部分冷凝，將混合液中沸點(diǎn)不同的各組分分離成產(chǎn)品。操作代價(jià)：消耗能量，塔底需要加熱使塔底液部分汽化；塔底需要冷卻使塔頂組分冷凝；精餾塔的控制目標(biāo)質(zhì)量指標(biāo) 對(duì)于僅有塔頂、塔底出料的簡(jiǎn)單精餾塔，其質(zhì)量指標(biāo)可用塔頂與塔底料中關(guān)鍵組分的純度來(lái)表示。產(chǎn)品產(chǎn)量和能量消耗 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高產(chǎn)品的產(chǎn)品并設(shè)法降低裝置的能耗。精餾塔產(chǎn)品純度、產(chǎn)品回收率

和能耗之間的相互關(guān)系產(chǎn)品回收率：進(jìn)料中每單位產(chǎn)品組分所能得到的可售產(chǎn)品的數(shù)量；能耗指標(biāo)：用單位進(jìn)料的塔底上升蒸氣量V/F來(lái)表示；定性規(guī)律：若能耗指標(biāo)一定，產(chǎn)品純度越高，其回收率越低；若產(chǎn)品純度一定，在一定范圍內(nèi)能耗指標(biāo)越高，其回收率越高。精餾塔的靜態(tài)特性總與輕組分的物料平衡方程：能耗與分離度S的關(guān)系：結(jié)論：對(duì)于給定的進(jìn)料，若D/F和V/F保持一定，則該塔的分離結(jié)果xD,xB就完全確定。精餾塔的控制問(wèn)題精餾塔質(zhì)量指標(biāo)的選取直接質(zhì)量指標(biāo)

（1）產(chǎn)品質(zhì)量在線分析儀/軟測(cè)量?jī)x間接質(zhì)量指標(biāo)*

（1）靈敏板溫度，與塔頂/塔底溫度相比，可提高溫度變化的靈敏度（對(duì)于同樣的濃度變化）； （2）溫差信息，與靈敏板溫度相比，可減弱壓力波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響； （3）雙溫差信息，可用于精餾塔的適宜分離度控制，即使塔頂/塔底產(chǎn)品純度均適中。精餾塔的壓力控制塔頂汽相采出量DV—

塔壓P冷凝器冷卻量QC—

塔壓P精餾塔

物料平衡與質(zhì)量控制問(wèn)題*考慮被控過(guò)程的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性，結(jié)合就近原則，可將控制問(wèn)題分解簡(jiǎn)化為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)。按精餾段指標(biāo)的控制方案被控變量：

TD,LR,LB(即只對(duì)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行控制；而對(duì)塔底產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)不作嚴(yán)格要求)控制變量：

D,R,B

(而保持再沸器加熱量V為定值)控制結(jié)構(gòu) （1）方案1：B—LB，D—LR，R—TD；

（2）方案2：B—LB，R—LR，D—TD。精餾段控制方案之一精餾段控制方案之二按提餾段指標(biāo)的控制方案被控變量：

TB,LB,LR(即只對(duì)塔底產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行控制；而對(duì)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)不作嚴(yán)格要求)控制變量：

V,B,D

(而保持回流量R為定值)控制結(jié)構(gòu) （1）方案1：D—LR，B—LB，V—TB；

（2）方案2：D—LR，V—LB，B—TB。提餾段控制方案之一提餾段控制方案之二按塔頂塔底

兩端質(zhì)量指標(biāo)控制被控變量：TD,TB,LR,LB(即同時(shí)對(duì)塔頂/塔底產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行控制)控制變量：R,V,D,B

對(duì)象特性：

控制結(jié)構(gòu)：R

——

TD

V

——

TBD

——

LRB

——

LB兩端質(zhì)量指標(biāo)控制系統(tǒng)控制方案（1）若相互耦合不嚴(yán)重，則可通過(guò)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定，使相關(guān)回路的工作頻率拉開(kāi)以減少關(guān)聯(lián)；（2）若耦合嚴(yán)重，則可考慮靜態(tài)解耦或其他先進(jìn)控制方法：變結(jié)構(gòu)控制、預(yù)測(cè)控制等。精餾塔多回路控制系統(tǒng)精餾塔解耦控制系統(tǒng)精餾塔的其他控制方案內(nèi)回流控制：為克服冷回流返塔溫度對(duì)精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量的影響，可采用內(nèi)回流的計(jì)算指標(biāo)控制；進(jìn)料熱焓控制， 以克服進(jìn)料溫度與進(jìn)料狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響；進(jìn)料前饋反饋控制， 以適應(yīng)進(jìn)料量的變化，并提高控制質(zhì)量；浮動(dòng)塔壓控制：盡可能降低塔