化工精馏塔控制系统探究

精馏塔是石化工业中广泛使用的混合物分离设备,其主要作用是将混合物中的各种成分分离,达到一定的纯度。精馏塔精馏过程的实质是利用混合物中各组分在同一温度下的不同挥发特性,将液相高沸点组分转化为气相,气相低沸点组分转化为液相。基于精馏塔这一设备的原理与特性,它广泛地应用于现代化工企业中。在精馏塔装置运行生产的过程中对塔中的压力、温度、液位和管道中的流量都有严格的要求。鉴于此,该文在分析精馏塔生产工艺及特点的基础上,结合控制理论、机械、仪表、计算机和软件工程等方面的相关知识,面向石化企业设计一种化工精馏塔的控制系统。

优化设计萃取隔板精馏塔分离苯-环己烯体系

苯和环己烯共沸物的高效节能分离是常见的工业难题,而EDWC(萃取隔板精馏塔)在共沸物的分离中具有重要的应用前景,目前公开的文献中鲜有关于EDWC工艺对苯和环己烯分离的报道。以氯化胆碱/乙酰丙酸摩尔比为1∶2作为萃取剂,探索EDWC技术在苯和环己烯分离中的应用,采用粒子群算法对该工艺进行优化设计。考虑到粒子群算法是一种随机优化算法,引入变异系数对算法的稳定性能进行评价。最后,引入年度总成本、二氧化碳排放量、[火用]损失3个定量指标从经济性、环境性和热力学性3个方面对EDWC工艺和传统的两塔萃取精馏工艺进行全面对比。结果表明:与传统的两塔萃取精馏工艺相比,EDWC工艺可减少19.15%的年度总成本、36.08%的二氧化碳排放量、19.99%的[火用]损失以及8.03%的萃取剂消耗量。EDWC工艺分离苯和环己烯混合物具有优异的分离效率和显著的节能优势。

分壁精馏塔分离加氢裂化喷气燃料的设计与优化

分壁精馏塔(DWC)是一种典型的化工过程强化设备,具有节能和节约设备投资的优势,但在石油化工领域应用较少。基于加氢裂化喷气燃料实沸点蒸馏结果,以之分馏制备不同牌号轻质白油过程为研究对象,在传统分馏工艺(FP)的基础上提出了单隔壁分馏工艺(DWC-FP)和双隔壁分馏工艺(DPDWC-FP),并建立FP、DWC-FP和DPDWC-FP的严格稳态精馏模型;以年总成本(TAC)和再沸器负荷为目标函数,通过非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ优化工艺流程。结果表明,DWC在应用于石油馏分的分离过程中具有节能优势,DPDWC-FP工艺可在1个塔内实现4个产品的分离;与FP相比,DWC-FP和DPDWC-FP的TAC分别减少19.61%和24.09%。

丙烯精馏塔塔釜丙烯含量高的原因分析与优化

220 kt/a乙烯装置丙烯精馏塔随着装置负荷的提高,造成塔釜循环丙烷中丙烯损失达到10%。为减少丙烯精馏塔釜丙烯损失,利用Aspen Plus采用丙烯精馏塔运行数据建立丙烯精馏塔模型,对丙烯精馏塔运行进行模拟分析研究,通过查找模拟数据和实际运行参数偏差点,对丙烯精馏塔进行调整优化,减少了塔釜丙烯损失,实现了丙烯产量增加,达到了提质增效的目的。

甲乙酮装置精馏塔塔顶产品浓度优化控制技术

该文从优化产品采出位置着手,尝试提高甲乙酮产品产出浓度。通过搭建试验仪器装置,对每块塔板内的物质进行采样,在固相萃取之后,利用气相色谱质谱联用法测定物质组分以及定量计算甲乙酮浓度,进而确定塔顶往下数第4块板上的气相中甲乙酮含量最高,达到了99.979%,与AspenPlus流程模拟得到的结果基本一致,所以将原流程的塔顶采出产品改为塔顶第4块板侧线采出,设计甲乙酮装置精馏塔塔顶产品浓度优化控制方案。验证结果表明,实施新的侧线采出方案后,甲乙酮产品的浓度由原来的99.9%提高到了99.95%,达到了同行业最优99.95%的指标要求,证明了所研究优化控制技术的有效性。

多晶硅精馏塔的基础控制优化及APC控制器应用

为提高多晶硅精馏塔生产的自控率和控制精度,确保运行稳定性并降低能耗,采用先进过程控制(APC)实施控制性能优化。通过对基础控制回路PID参数自适应优化,提升生产装置自动化水平,并对精馏粗分塔进行系统性控制性能优化,提升主要过程参数的控制品质,提升再生效率并降低蒸汽消耗量,从而提高现场装置运行平稳性,节约生产运行成本。

脱瓶颈改造后乙烯精馏塔存在问题及优化措施

乙烯精馏塔运行状况的好坏与乙烯产品的质量及产量息息相关。中韩石化乙烯装置乙烯精馏塔经过110万t/a脱瓶颈改造后,出现了塔压差增高、塔顶产品不合格、塔釜乙烯损失增多等生产问题。文中从乙烯精馏塔实际运行状况着手,分析影响乙烯精馏塔正常运行的原因并提出优化措施。通过将乙烯精馏塔气相进料部分转至液相进料来降低精馏塔整体负荷;优化裂解原料组成;降低中沸、增加底沸热负荷等优化措施,消除了塔压差高的影响,降低塔顶乙烷含量及塔釜乙烯损失,让乙烯精馏塔能安全稳定运行,保证乙烯产品质量合格。

石油化工装置精馏塔内件安装的过程管理

精馏塔内件的安装质量不仅会影响塔设备的性能从而影响产品质量,还会对塔使用寿命的长短造成影响。以精馏塔内件中典型代表规整填料和浮阀塔盘的安装,对安装全过程的重点环节进行研究,并着重探讨安装过程中质量控制措施和要点。

烯烃分离装置乙烯精馏塔改造及运行分析

介绍了烯烃分离装置乙烯精馏塔的运行现状,提出通过乙烯精馏塔改造实现扩能目的,阐述了乙烯精馏塔的改造方案及改造过程,最终实现提升乙烯精馏塔的处理能力、提高乙烯产品纯度的目的。

36000Nm^(3)/h空分装置精馏塔故障现象及处理过程

呼伦贝尔金新化工有限公司从河南开封空分集团全套引进36000m^(3)/h空分装置,采用第六代大型空分技术,膨胀空气进下塔、上塔制氧主抽氮气工艺。本文介绍运行中精馏塔出现的异常工况及原因分析过程,阐述了故障处理过程和效果。

化工设计教学中精馏塔设计的案例设计及教学方法

利用化工过程模拟软件Aspen Plus设计化工工艺过程中的精馏塔是化工设计教学的难点,计算中不易收敛或无法达到设计规定的要求。本文根据化工设计教学的经验,对精馏塔设计类型分为3类,分别设计合适的教学案例,帮助学生理解精馏塔设计规定的应用和收敛技巧,提高学生应用Aspen Plus软件设计不同条件精馏塔的能力,为精馏塔设计教学提供新的思路。

酒精精馏塔解耦控制研究

【目的】分析酒精精馏塔的强耦合性及控制特点,提出一种解耦方式。【方法】通过对相关文献进行分析,选择合适的控制方案,将酒精精馏塔的多输入多输出控制系统拆分为多个单输入单输出控制系统,再通过搭建好的模糊控制器来完成解耦控制。与传统的PID控制方法相比,该方法具有相当的优势。【结果】在模糊解耦控制下,酒精精馏塔的模糊解耦控制反应更快,超调量控制效果良好。【结论】我国酒精精馏塔控制系统较为落后,采用先进的解耦方式能很好地解决生产过程中出现的超调量过大、反应过慢等问题。

氨吸收混合制冷系统精馏塔液泛原因分析及优化调整

某煤制天然气装置林德低温甲醇洗系统配套氨吸收混合制冷系统,开车初期运行稳定,运行一段时间后混合制冷系统精馏塔压差逐步上涨,2019年1月在系统加负荷的过程中精馏塔出现液泛现象,导致低温甲醇洗系统冷量不足,净化气中CO_(2)含量出现波动,天然气中CO_(2)含量超标。分析认为,精馏塔出现液泛主要源于前期施工验收不到位致使焊渣和铁锈等逐渐在精馏塔筛板和填料中累积而形成局部堵塞、氨水中的OH^(-)致腐蚀产物Fe(OH)_(2)附着在筛板和填料上而形成堵塞以及吸收器内漏。采取一系列有针对性的操作调整与处理措施后,至今再未出现过类似问题,保证了系统的安、稳、长、满、优运行。

改进PSO-PID神经网络在精馏塔温度控制中的应用

为优化精馏塔系统控制器的性能,提出一种添加正态分布函数的非线性递减惯性权重和对加速因子进行异步时变调节的改进策略,优化了粒子群算法的搜索效率和精度。并利用该算法对PID神经网络的初始权值进行训练,提高其性能。设计控制器并进行仿真,结果表明:训练后的PID神经网络控制器性能有较大提升,控制器的抗干扰能力和反应速度得到极大改善,有效提高了精馏塔的控制效果。

精馏塔控制和节能优化路径研究

在化工生产中比较常用的分离手段是精馏,在实际应用过程中具有一定的机理复杂特点,而且会消耗较高的能量。在实际运用过程中,为了确保所生产的产品能符合相关标准,就要采取保守的操作方式进行操作,还要保障参数的合理性,在对精馏塔进行有效控制和优化能起到节能的效果。近些年石油化工企业处于快速发展的阶段,精馏设备在实际应用过程中,可适用的范畴也在不断的提升,为了降低能源的消耗要重视对精馏塔的控制。

气体分馏装置丙烯精馏塔的工艺优化探究

通过对气体分馏装置丙烯精馏塔的主要工艺参数进行调整,分析进料组成、回流比、塔压和温度的变化对丙烯精馏塔顶丙烯纯度的影响,优化丙烯精馏塔工艺操作,保障丙烯产品体积分数(∅)≥99.50%,达到合格标准。

精馏塔控制和节能优化路径探析

石化工业是现阶段非常重要的工业门类之一,对石化工业的生产实践作分析与讨论,思考实践中存在的具体问题并讨论解决策略,这具有突出的现实意义。结合目前的实践分析可知,在绿色经济和可持续经济发展理念下,石化工业需要强调生产过程中的节能。精馏作为石化工业生产实践中非常重要的一个单元,存在着能耗较大的特点,现阶段能源价格一路上涨,如果不对精馏单元的能耗进行控制,石化工业的整体成本会上升,这对石化工业可持续发展是非常不利的。基于此,文章对精馏塔的控制和节能优化路径进行分析和讨论。

利用HAZOP技术对精馏塔的安全分析

主要研究危险与可操作性分析(HAZOP)技术在危险化学品企业中的应用。对危险化学品生产工艺设计过程产生危害及可操作性问题可以进行数据结构化全面化分析,识别危险化学品企业工艺处理系统在正常工作操作环境条件下参数偏离所导致的不利影响后果,评估仪表系统在安全与操作性方面的满足程度,来预防或减小危害后果,以及进一步提高识别内部控制措施来预防或减小危害后果。

乙烯精馏塔塔盘堵塞原因分析及对策

在乙烯装置生产运行中,乙烯精馏塔操作的好坏直接关系到乙烯产品的质量和产量。文中介绍了中国石油独山子石化分公司乙烯装置乙烯精馏塔塔盘堵塞的原因,并对其进行了全面分析,确定了碳二加氢反应过程中生成的绿油是造成塔盘堵塞的主因。通过注甲醇操作消除塔盘堵塞,恢复了乙烯精馏系统的正常操作状态,并提出相应的改进措施,确保乙烯精馏塔长周期稳定运行。

热旁路控制精馏塔冷凝系统设备布置要点分析

在精馏操作中,保持精馏塔压力稳定是确保产品组成的关键。热旁路控制是一种常用的精馏塔压力调节方式。以某烯烃装置中丙烯分离塔为例,详细阐述了热旁路控制精馏塔压力的原理、优点及关键点,并对塔顶冷凝系统的设备布置要点进行了重点分析。结果表明,冷凝系统的设备布置方式对于热旁路控制系统的性能至关重要。在平面布置中,应实现冷凝器工艺侧管线的对称布置,以防止偏流。在立面布置中,需要满足配管对空间的需求,并确保回流罐下方产品泵的有效汽蚀余量符合供货商要求。同时,冷凝器出口液体应具有足够的过冷度,以克服冷凝器和回流罐之间的高差及管道的阻力损失。