吗啉精馏过程塔釜温度串级控制系统应用研究

针对吗啉精馏过程塔釜温度易受压力波动干扰问题,研究了串级PID控制方案。通过对现场生产数据进行系统辨识获得被控对象传递函数,利用Simulink搭建仿真模型,验证了串级PID控制方案的可行性,基于S7-300PLC设计了塔釜温度串级控制系统。该控制方案实现简单、调试方便,易于在PLC系统中实施,具有良好的推广价值。

一种新型的自动复叠制冷循环

研究了一种新型的具有精馏装置的自动复叠制冷循环,采用了环保多元混合物R50/R23/R600a为制冷工质,对新循环进行了数值模拟,深入分析了循环工质配比、循环压比和精馏柱回流液的抽取率对系统COP的影响。在压缩机效率、冷凝温度和蒸发温度相同的前提条件下,进一步将新循环与未改进前的精馏循环进行了性能上的比较,发现新循环能够获得更高的COP。

用分隔壁精馏塔分离三组分混合物的节能研究

为了比较分隔壁精馏塔与常规精馏流程能耗,确定其应用范围,采用Aspen plus软件中的精馏严格模型,对2种常规精馏流程和3种分隔壁精馏塔进行模拟计算,比较了各种分隔壁精馏塔序的节能效果。结果表明,中间组分的摩尔分数越高,分隔壁精馏塔的节能效果越好,分隔壁精馏塔可用于分离中间组分摩尔分数较高的混合物,且适于分离指数在0.61至2.1之间的物系。分隔壁侧线精馏塔适用于分离指数≥1、轻组分摩尔分数较高的混合物。分隔壁侧线提馏塔适于重组分摩尔分数较高的混合物。

基于CGCC的分馏塔进料位置

提出了一种基于塔总组合曲线(column grand composite curve,CGCC)确定分馏塔合理进料位置的方法——将分馏塔分别视为精馏塔与提馏塔进行物料与能量衡算,构造出与CGCC部分重合的两条相交的全塔精馏线和全塔提馏线,通过分析CGCC进料点与两曲线交点的位置关系,或定量比较两曲线上各塔板焓差大小,可以判断进料位置的合理性。研究发现,与非进料塔板相比,若CGCC进料点最靠近两曲线交点以及两曲线上进料塔板焓差取得最小值,则该进料位置最佳。两个二组分塔和一个多组分塔的应用实例表明,本文给出方法确定的分馏塔合理进料位置,与其它基于节能考虑确定分馏塔合理进料位置的方法和技术得到的计算结果基本相同。

基于改进Elman网络的软测量建模方法

针对静态前馈网络和Elman网络在软测量建模中的不足,提出了一种新的改进的Elman网络模型,并将此模型应用于精馏塔出口成分含量的软测量建模中。实验模拟结果表明:改进的Elman网络模型具有更高的预测精度和较快的收敛速度,能够更好地实现精馏塔出口成分含量的软测量建模,为进一步实现产品质量控制提供了保证。

乙烯精馏塔的防振

介绍了乙烯工程中乙烯精馏塔振动的事故与防止振动所采取的措施。利用风洞装置进行模拟实验的数据表明，安装螺旋翅片破涡器具有良好的防振效果。

-60℃温区精馏型自复叠制冷系统R41替代R23的理论与实验

选取R1234ze(E)作为高沸点组分,对R41在-60℃温区二元精馏型自复叠制冷循环中替代R23进行循环性能对比分析。设计并搭建采用精馏型自复叠制冷循环的实验装置,对R23/R1234ze(E)和R41/R1234ze(E)混合制冷剂在系统中的循环性能进行实验对比。理论分析和实验结果均表明:以R1234ze(E)作为高沸点组分时,用R41替代R23后系统COP略有下降,单位体积压缩功减小1/3~1/2,单位容积制冷量稍有降低,但系统单位质量制冷量明显提高,可以大大减小充注量。更重要的是R41的GWP的显著减少能起到很明显的环境保护作用。

非平衡级稳态和动态模型仿真技术研究丙烯塔控制方案

针对控制系统分析与设计中存在的问题，开发了一个基于非平衡级模型的仿真软件，包括稳态、动态和控制系统模型，并用于丙烯塔控制系统的研究。对该塔曾经存在不同看法的塔板效率、灵敏板选取、单温差和双温差控制系统的选取以及直接物料平衡和间接物料平衡的选取等问题，通过仿真提出了一些新的论点，其结果符合生产实际。

乙烯生产中精馏塔的专家控制系统

根据乙烯精馏工艺操作经验和智能控制、先进控制理论,开发了基于常规控制与产品质量软测量模型的专家控制系统。该专家系统采用专家操作经验间歇式地调节回流比和灵敏板温度设定值来达到提高产量、降低能耗的目标,为此必须在保证产品质量的前提下尽可能地接近合格线,使操作控制在质量“卡边”水平上,从而减小回流比(增加产量),减少塔釜加热量(降低能耗)。将专家系统原理和DCS实时通讯能力及开发平台结合起来,充分利用系统软硬件资源,开发出具有集专家经验知识工艺机理,具有实时性、开放性等特点的专家控制系统,经工程投运达到预期的节能目标。

可控硅控制三相五柱式消弧线圈的工作原理及波形分析

介绍了三相五柱式消弧线圈的补偿原理， 该消弧线圈在结构上突破了传统消弧线圈的模式， 将传统的接地变压器和消弧线圈有机地结合成一个整体． 三相五柱式消弧线圈通过可控硅调节副边电感电流， 实现对电网对地电容电流的自动跟踪补偿． 对三相五柱式消弧线圈的波形进行了分析计算．

N-甲基吡咯烷酮生产分离系统的模拟计算与优化

应用化工流程模拟软件Aspen Plus对N-甲基吡咯烷酮生产工艺中的分离系统进行模拟,将脱轻塔和脱重塔的操作方式由间歇操作改为连续操作,并对连续操作的脱轻塔和脱重塔的塔板数、进料位置、回流比等操作参数进行了优化。结果表明,优化的脱轻塔和脱重塔的适宜塔板数、进料板位置、最佳回流比分别为10,6,0.10和18,11,0.375。在此条件下,产品纯度达到99.40%,符合分离要求。

筛板精馏塔实验操作条件的改进

本文对筛板精馏塔的性能进行全面的测试,主要对低浓度乙醇精馏过程中的不同实验操作条件进行探讨,得出了塔釜浓度、回流比、进料量、进料位置等与全塔效率的关系,确定了该筛板精塔的最优实验操作条件。

关于精馏塔底温度优化控制仿真研究

精馏塔底在工作过程中具有滞后大,动态响应慢,控制变量多,且时间常数难以控制等特点,给精馏控制带来一定的难度,使用常规仪表很难控制,效果不尽人意。针对上述问题,以浙大中控的SUPCON JX-300 DCS为平台,将DMC算法引入到精馏过程中,提出了以阶跃响应为数学模型的DMC算法控制器。然后根据其运算量小、算法简单的特点,设计了在集散控制系统中如何实施的具体方案。最后通过PID与DMC仿真结果比较,验证了DMC控制具有更好的调节品质,能够更好的提高系统的动静态性能指标。通过具体实施方案,验证了DMC控制在集散控制系统应用的可行性。

新型精馏型自复叠小型天然气液化系统性能优化

本文提出了一种新型精馏型自复叠小型天然气液化系统,并采用HYSYS?软件对其进行了性能模拟计算和优化分析,详细分析了组分配比和系统压力位对系统性能的影响规律。研究结果表明:对于不同组分配比的混合制冷剂,当吸气压力上升时,天然气液化量的变化趋势则可分为向下凹和变化不大两种类型,其对应的系统单位液化功的变化趋势可分为向上凸和单调减少两种类型,压缩机功率和排气温度则基本上呈单调降低趋势,并以系统单位液化功为目标优化,得到了最佳配比和最佳工况。

CO_2提纯塔建模研究

通过对工厂实际生产数据进行回归分析 ,得到CO2 提纯塔的多元线性回归模型。检验表明 ,该模型具有较好的显著意义和较高的拟合精度 。

基于Aspen Dynamic对乙醇-水体系精馏装置的模拟及分析

精馏塔作为化工行业最重要分离设备之一被广泛应用,本文以实训装置为对象,利用先进的Aspen Dynamic软件对精馏塔装置进行动态模拟,通过控制器PID参数调节,采用经验凑试法与系统自动测试法来验证并对控制器PID参数进行优化。

低电压大电流整流电源并联供电

介绍了低压大电流整流电源的特点和组成,为了提高整流效率,应采用双反星形整流电路,介绍了此电路的工作原理。与之匹配的整流变压器有两种型式:传统的双反星带平衡电抗器整流变压器和三相5柱整流变压器,并介绍了后者的工作原理。当晶闸管双反星形整流器配置了三相5柱整流变压器,在多台并联运行时直流输出电流会发生剧烈振荡,详细分析了振荡的原因和改进的措施。

苯精馏塔的“灵敏”塔盘与温差控制

经过理论计算与分析，论述了苯精馏塔不同产品纯度下温度剖面的特征及提供了确定“灵敏”塔盘位置的方法，进而比较分析了两种温差控制方案的优缺点。

叔丁醇-乙醇-水分离的萃取精馏节能设计与动态控制

针对工业实例分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸物,设计了常规三塔萃取精馏(CTCED)及节能型多侧线塔萃取精馏(EDCMR)分离流程。通过稳态优化对2种流程进行对比,基于以年度总费用(TAC)最低为目标的稳态优化后可以得出,多侧线塔萃取精馏流程的TAC比常规三塔萃取精馏流程降低了16.16%。在此基础上,对于多侧线塔萃取精馏流程,提出了双温度控制结构(CS1)和带有热负荷/进料流量前馈控制的组成-回流比控制结构(CS2)。在经±10%进料流量和进料组分扰动后,CS1的产物纯度可以在10 h内稳定,但无法恢复到扰动前水平;CS2的产物纯度可以在10 h内恢复到扰动前水平。

基于改进Elman网络的精馏塔建模及仿真

针对前馈网络的不足,提出利用改进的Elman神经网络模型对兰州石化某厂600kt乙烯精馏塔出口成分含量进行建模和预测,并采用主元分析法对高维输入变量进行预处理,以简化网络建模的结构。实例分析表明:改进的Elman神经网络收敛速度快、预测精度高,能够更好的实现对乙烯精馏塔出口成分含量的建模和预测。