CN112445254B - 脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统及方法 - Google Patents

脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统及方法，控制系统包括：温控单元(1)，用于监测并反馈输出脱氢氰酸塔灵敏塔板温度；液位控制单元(2)，用于监测反馈输出冷凝器液位；流量控制单元(3)，用于调节脱氢氰酸塔的物料回流量，并且分别与所述温控单元(1)和所述液位控制单元(2)构成串级控制；所述流量控制单元(3)包括流量控制器(301)以及分别与所述流量控制器(301)、所述温控单元(1)和所述液位控制单元(2)连接用于构成复杂超驰控制的选择模块(302)。本发明的控制系统可以实现自动调节冷凝器液位，节省了人力。

Description

脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及丙烯腈生产领域，尤其涉及一种脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统及控制方法。
背景技术
世界上丙烯腈的生产技术主要以丙烯、氨氧化法为主。近几十年来，随着催化剂不断更新换代和对工艺流程不断加以改进，使得丙烯、氨氧化法制丙烯腈的工艺技术路线仍保持着领先地位。
丙烯腈主装置的工艺流程包括：反应部分、回收部分、精制部分以及四效蒸发部分。脱氢氰酸塔塔顶灵敏塔板温度通过塔回流量来控制，灵敏塔板温度与回流量构成串级控制。脱氢氰酸塔塔顶气相介质与管程冷却水换热后冷凝，冷凝器液位只监视。脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液相温度通过循环水量来控制。如果脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位升高，需要操作员加大回流量或减小冷凝器循环水量。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统，包括：
温控单元，用于监测并反馈输出脱氢氰酸塔灵敏塔板温度；
液位控制单元，用于监测反馈输出冷凝器液位；
流量控制单元，用于调节脱氢氰酸塔的物料回流量，并且分别与所述温控单元和所述液位控制单元构成串级控制；
所述流量控制单元包括流量控制器以及分别与所述流量控制器、所述温控单元和所述液位控制单元连接用于构成复杂超驰控制的选择模块。
根据本发明的一个方面，所述温控单元包括温度传感器、与所述温度传感器连接的温度变送器以及分别与所述温度变送器和所述选择模块连接的温度控制器。
根据本发明的一个方面，所述液位控制单元包括液位传感器、与所述液位传感器连接的液位变送器以及分别与所述液位变送器和所述选择模块连接的液位控制器。
根据本发明的一个方面，所述流量控制单元还包括与所述流量控制器连接的阀门定位器和流量变送器，与所述流量变送器连接的流量传感器，以及设置在所述阀门定位器与脱氢氰酸塔物料入口之间的流量调节阀。
根据本发明的一个方面，利用本发明的控制系统的控制方法，包括以下步骤：
a.脱氢氰酸塔物料回流量通过回流管线上流量控制器单回路控制；
b.脱氢氰酸塔塔顶灵敏板温控单元与脱氢氰酸塔回流管线上流量控制器构成串级控制；
c.脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位控制单元与脱氢氰酸塔回流管线上流量控制器构成串级控制；
d.脱氢氰酸塔塔顶灵敏板温控单元输出与脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位控制单元输出通过高选模块输出作为流量控制器的外给定，构成超驰控制。
根据本发明的一个方案，温控单元、液位控制单元和选择模块构成的超驰控制，相对于现有技术，可以同时监测并控制冷凝器液位，当冷凝器液位升高时，控制系统会及时干预，在保证灵敏塔板温度可控范围内及时修正冷凝器液位。可有效降低操作人员工作强度，有利于装置稳定运行。
附图说明
图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统的结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统的结构图。如图1所示，本发明的脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统，包括温控单元1、液位控制单元2和流量控制单元3。温控单元1用于监测并反馈输出脱氢氰酸塔灵敏塔板温度，液位控制单元2用于监测反馈输出冷凝器液位，流量控制单元3用于调节脱氢氰酸塔的物料回流量。流量控制单元3分别与温控单元1和液位控制单元2连接并分别构成串级控制。
根据本发明的一种实施方式，温控单元1包括温度传感器101、温度变送器102和温度控制器103。温度传感器101连接脱氢氰塔塔顶部灵敏塔板与温度变送器102，用于检测灵敏塔板温度并将温度信号通过温度变送器102传送给温度控制器103。
根据本发明的一种实施方式，液位控制单元2包括液位传感器(图中未示出)、液位变送器201和液位控制器202。液位传感器与脱氢氰塔塔顶冷凝器和液位变送器201连接，用于检测冷凝器液位并将液位信号通过液位变送器201传递给液位控制器202。
根据本发明的一种实施方式，流量控制单元3包括流量传感器(图中未示出)、流量控制器301、选择模块302、流量变送器303、流量调节阀304和阀门定位器305。流量传感器设置在回流管线上并与流量变送器303连接，用于检测回流管线的流量并将流量信号通过流量变送器303传递给流量控制器301。阀门定位器305与流量控制器301连接，流量调节阀304设置在阀门定位器305与脱氢氰酸塔物料入口之间，阀门定位器305可以将流量控制器301的控制信号转换成能够控制流量调节阀304调节脱氢氰酸塔的物料回流量的信号。流量控制器301与选择模块302连接，而选择模块302分别与温度控制器103和液位控制器202连接，使得流量控制单元3分别与温控单元1和液位控制单元2构成串级控制。由上述描述可知，灵敏塔板的温度与冷凝器的液位均通过回流量来控制，因此来自灵敏塔板和冷凝器的两个指令会控制同一个阀门(即流量调节阀304)。因此本发明设置了选择模块302，作为高选或低选模块。温度控制器103和液位控制器202的输出信号通过选择模块302输出作为流量控制器301的外给定，构成复杂超驰控制，此时两个指令会通过选择模块302来选择哪个信号去控制流量调节阀304。
根据本发明的一种实施方式，利用本发明的脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统的控制方法，包括以下步骤：
a.脱氢氰酸塔物料回流量通过回流管线上流量控制器301单回路控制；
b.脱氢氰酸塔塔顶灵敏板温控单元1与脱氢氰酸塔回流管线上流量控制器301构成串级控制；
c.脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位控制单元2与脱氢氰酸塔回流管线上流量控制器301构成串级控制；
d.脱氢氰酸塔塔顶灵敏板温控单元1输出与脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位控制单元2输出通过高选模块输出作为流量控制器301的外给定，构成超驰控制。
根据本发明的上述实施方式，温控单元1、液位控制单元2和选择模块302构成的超驰控制，相对于现有技术，可以同时监测并控制冷凝器液位，当冷凝器液位升高时，控制系统会及时干预，在保证灵敏塔板温度可控范围内及时修正冷凝器液位。可有效降低操作人员工作强度，有利于装置稳定运行。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统，其特征在于，包括：
温控单元（1），用于监测并反馈输出脱氢氰酸塔灵敏塔板温度；
液位控制单元（2），用于监测反馈输出冷凝器液位；
流量控制单元（3），用于调节脱氢氰酸塔的物料回流量，并且分别与所述温控单元（1）和所述液位控制单元（2）构成串级控制；
所述流量控制单元（3）包括流量控制器（301）以及分别与所述流量控制器（301）、所述温控单元（1）和所述液位控制单元（2）连接用于构成复杂超驰控制的选择模块（302）；
所述温控单元（1）包括温度传感器（101）、与所述温度传感器（101）连接的温度变送器（102）以及分别与所述温度变送器（102）和所述选择模块（302）连接的温度控制器（103）；
所述温度控制器（103）和液位控制器（202）的输出信号通过所述选择模块（302）输出作为流量控制器（301）的外给定，构成超驰控制，灵敏塔板和冷凝器的两个指令会通过所述选择模块（302）来控制流量调节阀（304）。
2.根据权利要求1所述脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统，其特征在于，所述液位控制单元（2）包括液位传感器、与所述液位传感器连接的液位变送器（201）以及分别与所述液位变送器（201）和所述选择模块（302）连接的液位控制器（202）。
3.根据权利要求1所述脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统，其特征在于，所述流量控制单元（3）还包括与所述流量控制器（301）连接的阀门定位器（305）和流量变送器（303），与所述流量变送器（303）连接的流量传感器，以及设置在所述阀门定位器（305）与脱氢氰酸塔物料入口之间的流量调节阀（304）。
4.一种利用权利要求1-3中任一项所述的脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位与塔顶温度的控制系统的控制方法，包括以下步骤：
a. 脱氢氰酸塔物料回流量通过回流管线上流量控制器（301）单回路控制；
b. 脱氢氰酸塔塔顶灵敏板温控单元（1）与脱氢氰酸塔回流管线上流量控制器（301）构成串级控制；
c. 脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位控制单元（2）与脱氢氰酸塔回流管线上流量控制器（301）构成串级控制；
d. 脱氢氰酸塔塔顶灵敏板温控单元（1）输出与脱氢氰酸塔塔顶冷凝器液位控制单元（2）输出通过高选模块输出作为流量控制器（301）的外给定，构成超驰控制，灵敏塔板和冷凝器的两个指令会通过所述选择模块（302）来控制流量调节阀（304）。
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