CN114967600A - 一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案 - Google Patents
一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114967600A CN114967600A CN202111230422.4A CN202111230422A CN114967600A CN 114967600 A CN114967600 A CN 114967600A CN 202111230422 A CN202111230422 A CN 202111230422A CN 114967600 A CN114967600 A CN 114967600A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tower
- controller
- flow
- controlling
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004540 process dynamic Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 title claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 34
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 241000736911 Turritella communis Species 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/42—Regulation; Control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32252—Scheduling production, machining, job shop
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案。本流程经由隔壁精馏塔来进行分离，本控制方案包括为进料流量控制，塔顶压力控制，液位控制，耦合流股间的控制，组成控制以及温度‑组成串级控制回路，本流程不仅能使产品分离彻底，并且在进料流量和进料组成±20％的扰动下，本控制方案有良好的控制效果，产品纯度均能达到原来的设定值。
Description
技术领域
本发明属于化工精馏过程和自动化控制领域，涉及一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案。
背景技术
当今世界范围内大多数化学品的生产都需要经历反应和分离过程，而精馏技术是化学和石化工业中应用最广泛的分离技术之一。然而，尽管精馏过程简单且应用广泛，但是精馏过程占工厂运营成本的一半以上，能量消耗在化学工业中的占比高达40％。随着不可再生能源的日益减少，为了节省能量消耗，深入挖掘精馏过程的节能潜力，提高其热力学效率已成为现代过程工业迫切需要解决的问题之一。隔壁精馏塔作为一种强化工艺的最重要的方式之一，受到了国内外学者的广泛研究。
隔壁精馏塔是将预分塔和主塔放置同一塔壳内由中间隔板隔开，两塔通过隔板两端的汽液相流股相连，实现热量的完全耦合，预分塔可以灵活调整中间组分在顶部和底部流股中的含量，从而使流股组成与主塔进料板上的组成相匹配，在一定程度上避免了返混引起的能量损失，进一步提高了分离过程的热力学效率。研究表明，对于不同物系的分离，隔壁精馏塔可节约能耗10％～60％，节省设备投资10％～50％。但是隔壁塔由于其耦合流股的高度耦合使变量间的交互作用更加复杂，隔壁精馏塔的控制始终是阻止工业快速发展的一个重要难题。因此，国内外众多学者为解决其工业应用的实际问题，对隔壁塔的可控性和可操作性进行了诸多研究。
Kiss和Rewagad探讨了BTX系统的隔壁精馏塔控制问题，采用了几种基于 PID控制回路(DB/LSV、DV/LSB、LB/DSV、LV/DSB)的传统控制结构作为控制基础，通过使用液相分配比作为一个额外的操纵变量来控制预分塔塔顶的重组分浓度，从而隐式地实现能量需求的最小(Kiss，A.A.and R.R.Rewagad，Energy efficient control of a BTX dividing-wallcolumn.Computers&Chemical Engineering， 2011.35(12)：p.2896-2904.)。ling等人用纯组分控制对流程进行了控制，并验证了通过操纵液相分配比来控制预分塔塔顶重组分浓度来降低能耗，并最终达到控制产品纯度的目的(Ling，H.and W.L.Luyben，New ControlStructure for Divided-Wall Columns.Industrial&Engineering Chemistry Research，2009. 48(13)：p.6034-6049.)。气相分配比的调节同样对节省能耗起着重要的作用， LI等人研究了一种新颖的气相分配比装置，并将此控制回路应用于隔壁精馏塔中，进行了数值模拟和实验测试，达到了良好的节能效果(Li，C.，et al.， Experimental study and CFDnumerical simulation of an innovative vapor splitter in dividing wallcolumn.AIChE Journal，2020.66(8).)。
以上研究表明，通过控制耦合流股间的气、液相分配比能够有效提高流程的控制效果，并具有良好的节能效果。本设计中通过结合控制耦合流股间的控制回路，以及主塔产品的组成控制，温度-组成串级控制回路，在进料流量或进料组成出现大幅度扰动时，其控制效果仍能使产品在较短时间、较小超调量下回到原来的设定值，并且产品纯度不存在偏差值。
发明内容
本发明所要解决的问题在于隔壁精馏塔控制困难、稳定性不佳及产品质量的要求等问题。目的是提供一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案，在进料流量或进料组成出现较大的扰动后(±20％)，经过较短的时间及较小的超调量使产品纯度的回到原来的设定值。此外，本发明控制结构简单，易于操作，有很大的应用前景。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案主要包括为以下控制回路：进料流量控制，塔顶压力控制，液位控制，耦合流股间的控制，组成控制以及温度-组成串级控制回路，各控制回路的控制方法如下：
(1)进料流量控制回路，包括为采用流量控制器控制进入塔内的进料流量；
(2)塔顶压力控制回路，包括为采用流量控制器来控制预分塔塔顶进入主塔的流量，采用压力控制器来控制主塔塔顶冷凝器热负荷。所述压力控制器控制的是主塔塔顶压力，根据该压力自动调节主塔塔顶冷凝器热负荷；
(3)液位控制回路，包括为采用流量控制器来控制预分塔塔底进入主塔的流量，采用流量控制器来控制主塔塔顶采出量，采用流量控制器来控制主塔塔底采出量；
(4)耦合流股间的控制回路，包括为采用流量控制器控制主塔到预分塔的液相流量，以及采用温度控制器控制预分塔塔内温度。所述温度控制器根据预分塔灵敏板温度自动调节进入预分塔的气相流量；
(5)组成控制回路，包括为采用流量控制器控制侧线产品流量，采用组成控制器控制主塔再沸器热负荷，所述组成控制器控制的是塔底产品纯度，来对主塔再沸器热负荷进行响应；
(6)温度-组成串级控制回路，包括为采用温度控制器对主塔塔顶回流量的控制，并用组成控制器对设定的温度值进行控制。所述温度控制器根据主塔灵敏板温度自动调节塔顶回流液流量，组成控制器根据温度控制器的设定温度值对塔顶的产品纯度进行调节。
上述技术方案中，进料流量控制回路，通过操纵阀门的开度对进入塔内的进料流量进行控制。
上述技术方案中，预分塔和主塔塔顶压力控制回路，通过操纵预分塔塔顶到主塔的流量来对预分塔塔顶压力进行控制，通过操纵主塔塔顶冷凝器热负荷来对主塔塔顶压力进行控制。
上述技术方案中，预分塔塔底和主塔塔顶回流罐液位以及塔底液位控制回路，通过操纵预分塔塔底到主塔的流量来对预分塔塔底液位进行控制，通过操纵主塔塔顶产品采出量来对主塔塔顶回流罐液位进行控制，通过操纵主塔塔底采出量来对主塔塔底液位进行控制。对流程的基本控制回路进行控制，保证塔内的质量和物料守恒。
上述技术方案中，耦合流股间的控制回路，通过操纵预分塔塔顶到主塔流量对预分塔塔顶到主塔的重组分浓度进行控制，以及通过操纵主塔到预分塔的流量对预分塔塔内温度的控制。
上述技术方案中，主塔侧线产品采出和塔底产品采出的组成控制回路，通过操纵侧线产品采出量对侧线产品纯度进行控制，通过操纵主塔再沸器热负荷对塔底产品纯度进行控制。
上述技术方案中，主塔塔顶产品采出的温度-组成串级控制回路，通过操纵回流量对主塔塔内温度灵敏板进行控制，并对塔顶产品纯度进行控制。
上述技术方案中，所述控制回路中采用的均为PID控制信号及控制器。
上述技术方案中，温度控制回路中的灵敏板的位置确定由灵敏度判据方法来确定的。该方法要使某个操纵变量(如回流量)发生很小的变化(如设定值的0.1％)，考察各块塔板温度的变化并找出温度变化最大的塔板。对于其他操纵变量(如再沸器的热量输入)，则可重复上述过程。塔板温度的变化值除以操纵变量的变化值，就是该塔板温度与各操纵变量之间的稳态增益。温度变化最大的塔板即是最“灵敏”的，故选择该塔板来进行控制。某塔板的温度增益越大，说明该塔板的温度可以由相应的操纵变量有效的控制。反之，增益较小说明阀门调节容易出现饱和现象，且操作区域会受到限制。
上述技术方案中，温度和组成控制回路中的控制器的调谐参数采用 Tyreus-Luyben方法来进行。
上述技术方案中，在进料流量或进料组成发生变化后，各个控制回路共同作用，使得产品纯度在较短时间，较小超调量回到原来设定值，并且与设定值无偏差值。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺流程示 意图。其分为预分塔和主塔，PRE为预分塔，MAIN为主塔，M1为主塔塔 顶冷凝器，M2为主塔塔顶回流罐，M3为主塔塔底再沸器。新鲜流股F从 预分塔36块塔板进料，预分塔和主塔的耦合位置在第4块和第61块，耦合 流股为L1，V1，L2和V2，主塔总共包含有113块塔板，塔顶饱和气体经 冷凝器完全冷凝后进入回流罐M2，一部分冷凝液R从主塔塔顶进入，另一 部分作为轻组分产品D采出，侧线产品S从主塔的第15块塔板采出，重组 分产品从塔底流股B采出。
图2为实施例1所述中的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案的示意图。
图2中FC为进料流量控制器，PC1和PC2为压力控制器，LC1，LC2 和LC3为液位控制器，CC，CC2和CC3为组分控制器，TC为温度控制器， TC1-CC1为温度-组分串级控制器。
图3为实施例1所述中进料流量±20％扰动后，三个产品纯度的动态响应图。
图4为实施例2所述中进料组成正丁烷±20％扰动后，三个产品纯度的动态响应图。
图5为实施例3所述中进料组成异戊烷±20％扰动后，三个产品纯度的动态响应图。
图6为实施例4所述中进料组成正戊烷±20％扰动后，三个产品纯度的动态响应图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案做进一步的说明，并非限制本发明所涉及的范围。
实施例1
一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案
图2是一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案的示意图。以分离正丁烷，异戊烷和正戊烷的三元混合物为例，轻组分正丁烷从主塔塔顶采出，中间组分异戊烷从侧线采出，重组分正戊烷从主塔塔底采出。其工艺流程示意图如图1所示。本发明的控制回路如下：
(1)进料流量控制回路，包括为采用流量控制器控制进入塔内的进料流量，通过操纵阀门的开度对进入塔内的进料流量进行控制。
(2)塔顶压力控制回路，包括为采用流量控制器来控制预分塔塔顶进入主塔的流量，通过操纵预分塔塔顶到主塔的流量来对预分塔塔顶压力进行控制；采用压力控制器来控制主塔塔顶冷凝器热负荷。所述压力控制器控制的是主塔塔顶压力，根据该压力自动调节主塔塔顶冷凝器热负荷。通过操纵主塔塔顶冷凝器热负荷来对主塔塔顶压力进行控制。
(3)液位控制回路，包括为采用流量控制器来控制预分塔塔底进入主塔的流量，通过操纵预分塔塔底到主塔的流量来对预分塔塔底液位进行控制；采用流量控制器来控制主塔塔顶采出量，通过操纵主塔塔顶产品采出量来对主塔塔顶回流罐液位进行控制；采用流量控制器来控制主塔塔底采出量，通过操纵主塔塔底采出量来对主塔塔底液位进行控制。对流程的基本控制回路进行控制。
(4)耦合流股间的控制回路，包括为采用流量控制器控制主塔到预分塔的液相流量，通过操纵预分塔塔顶到主塔流量对预分塔塔顶到主塔的重组分浓度进行控制；采用温度控制器控制预分塔塔内温度，所述温度控制器根据预分塔灵敏板温度自动调节进入预分塔的气相流量，利用灵敏度判据的方法确定预分塔的温度灵敏板在第44块塔板处，通过操纵主塔到预分塔的流量对预分塔灵敏板温度的控制，从而保证预分塔底部中间组分的浓度。
(5)组成控制回路，包括为采用流量控制器控制侧线产品流量，通过操纵侧线产品采出量对侧线产品纯度进行控制；采用组成控制器控制主塔再沸器热负荷，所述组成控制器控制的是塔底产品纯度，来对主塔再沸器热负荷进行响应。从而保证侧线和塔底的产品纯度。
(6)温度-组成串级控制回路，包括为采用温度控制器对主塔塔顶回流量的控制，并用组成控制器对设定的温度值进行控制。所述温度控制器根据主塔灵敏板温度自动调节塔顶回流液流量，组成控制器根据温度控制器的设定温度值对塔顶的产品纯度进行调节，从而保证塔顶产品纯度。
实施例2
采用实施例1中所述控制结构的隔壁精馏塔，来分离正丁烷，异戊烷和正戊烷三元混合物。在隔壁精馏塔平稳运行1h后，进料流量发生±20％的变化，从原来的300kmol/h改变为360kmol/h或240kmol/h，从图3中可以看出，通过控制回路的作用，产品纯度在流量±20％的扰动下，在很短的时间和较小的超调下，回到原来的设定值。最大超调量不超过0.006，最长时间不超过7h，并且最终的产品纯度均回到设定值，表明该控制回路能够很好的应对±20％以内的扰动，具有较好的鲁棒性和稳定性。
实施例3
采用实施例1中所述控制结构的隔壁精馏塔，来分离正丁烷，异戊烷和正戊烷三元混合物。在隔壁精馏塔平稳运行1h后，进料组成正丁烷发生±20％的变化，摩尔分数从原来的0.33到0.396或0.264，从图4 中可以看出，通过控制回路的作用，产品纯度在流量±-20％的扰动下，在很短的时间和较小的超调下，回到原来的设定值。最大超调量不超过0.006，时间为4～7h，并且最终的产品纯度均回到设定值，表明该控制回路能够很好的应对±20％以内的扰动，具有较好的鲁棒性和稳定性。
实施例4
采用实施例1中所述控制结构的隔壁精馏塔，来分离正丁烷，异戊烷和正戊烷三元混合物。在隔壁精馏塔平稳运行1h后，进料组成异戊烷发生±20％的变化，摩尔分数从原来的0.33改变为0.396或0.264，从图5中可以看出，通过控制回路的作用，产品纯度在流量±20％的扰动下，在很短的时间和较小的超调下，回到原来的设定值。最大超调量不超过0.0035，回稳时间在5h左右，并且最终的产品纯度均回到设定值，表明该控制回路能够很好的应对±20％以内的扰动，具有较好的鲁棒性和稳定性。
实施例5
采用实施例1中所述控制结构的隔壁精馏塔，来分离正丁烷，异戊烷和正戊烷三元混合物。在隔壁精馏塔平稳运行1h后，进料组成正戊烷发生±20％的变化，摩尔分数从原来的0.34改变为0.408或0.272，从图6中可以看出，通过控制回路的作用，产品纯度在流量±20％的扰动下，在很短的时间和较小的超调下，回到原来的设定值。最大超调量不超过0.001，回稳时间在4h左右，并且最终的产品纯度均回到设定值，表明该控制回路能够很好的应对±20％以内的扰动，具有较好的鲁棒性和稳定性。
本领域技术人员应当理解，运用本发明所述的控制结构和基于此控制结构的控制方法，可以实现所述正丁烷，异戊烷和正戊烷三元混合体系在进料流量和进料组成扰动下，能够使产品纯度回到原来的设定值，并且同样适用于其他三元混合体系的稳定控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例。凡对发明所作的任何修改、等同替换、改进等，而不脱离本技术方案的宗旨和范围均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案包括为以下控制回路，分别为：
(1)进料流量控制回路，包括为采用流量控制器控制进入塔内的进料流量；
(2)塔顶压力控制回路，包括为采用流量控制器来控制预分塔塔顶进入主塔的流量，采用压力控制器来控制主塔塔顶冷凝器热负荷。所述压力控制器控制的是主塔塔顶压力，根据该压力自动调节主塔塔顶冷凝器热负荷；
(3)液位控制回路，包括为采用流量控制器来控制预分塔塔底进入主塔的流量，采用流量控制器来控制主塔塔顶采出量，采用流量控制器来控制主塔塔底采出量；
(4)耦合流股间的控制回路，包括为采用流量控制器控制主塔到预分塔的液相流量，以及采用温度控制器控制预分塔塔内温度。所述温度控制器根据预分塔灵敏板温度自动调节进入预分塔的气相流量；
(5)组成控制回路，包括为采用流量控制器控制侧线产品流量，采用组成控制器控制主塔再沸器热负荷，所述组成控制器控制的是塔底产品纯度，来对主塔再沸器热负荷进行响应；
(6)温度-组成串级控制回路，包括为采用温度控制器对主塔塔顶回流量的控制，并用组成控制器对设定的温度值进行控制。所述温度控制器根据主塔灵敏板温度自动调节塔顶回流液流量，组成控制器根据温度控制器的设定温度值对塔顶的产品纯度进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案，其特征在于，所述控制回路中采用的均为PID控制信号及控制器。
3.根据权利要求1所述的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案，其特征在于，温度控制回路中的灵敏板的位置确定由灵敏度判据方法来确定的。
4.根据权利要求1所述的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案，其特征在于，温度和组成控制回路中的控制器的调谐参数采用Tyreus-Luyben方法来进行。
5.根据权利要求1所述的一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案，其特征在于，在进料流量和进料组成发生变化后，各个控制回路共同作用，使得产品纯度回到原来设定值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111230422.4A CN114967600A (zh) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111230422.4A CN114967600A (zh) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114967600A true CN114967600A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82974635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111230422.4A Pending CN114967600A (zh) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114967600A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114247169A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-29 | 天津理工大学 | 一种隔板在中下部的隔壁精馏塔工艺动态控制方案 |
| CN115738337A (zh) * | 2022-11-19 | 2023-03-07 | 北京化工大学 | 一种基于间歇过程的隔离壁精馏塔系统及其控制方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966398A (zh) * | 2010-09-16 | 2011-02-09 | 天津大学 | 精馏塔序列差压塔段热集成节能精馏方法及装置 |
| CN102631791A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分壁精馏塔的控制方法 |
| CN103157427A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-19 | 南京工业大学 | 一种汽液连串反应精馏过程自动控制系统设计方法 |
| CN107837556A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 分壁精馏塔的操作控制方法 |
| CN110960881A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种Kaibel分壁精馏塔的控制结构及控制方法 |
| RU2722132C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-05-26 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности" | Способ управления ректификационной колонной выделения изопентана |
| CN111221251A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-02 | 河北工业大学 | 一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法 |
| CN111474856A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-07-31 | 北京化工大学 | 一种隔离壁精馏塔的浓度软测量方法 |
-
2021
- 2021-10-22 CN CN202111230422.4A patent/CN114967600A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966398A (zh) * | 2010-09-16 | 2011-02-09 | 天津大学 | 精馏塔序列差压塔段热集成节能精馏方法及装置 |
| CN102631791A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分壁精馏塔的控制方法 |
| CN103157427A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-19 | 南京工业大学 | 一种汽液连串反应精馏过程自动控制系统设计方法 |
| CN107837556A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 分壁精馏塔的操作控制方法 |
| CN110960881A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种Kaibel分壁精馏塔的控制结构及控制方法 |
| RU2722132C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-05-26 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности" | Способ управления ректификационной колонной выделения изопентана |
| CN111221251A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-02 | 河北工业大学 | 一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法 |
| CN111474856A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-07-31 | 北京化工大学 | 一种隔离壁精馏塔的浓度软测量方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李沐荣;许良华;辛春伟;袁希钢;: "热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟", 化工学报, vol. 68, no. 05, 31 May 2017 (2017-05-31) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114247169A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-29 | 天津理工大学 | 一种隔板在中下部的隔壁精馏塔工艺动态控制方案 |
| CN115738337A (zh) * | 2022-11-19 | 2023-03-07 | 北京化工大学 | 一种基于间歇过程的隔离壁精馏塔系统及其控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114967600A (zh) | 一种基于分离烷烃类隔壁精馏塔的工艺动态控制方案 | |
| Wang et al. | Control of extractive distillation process for separating heterogenerous ternary azeotropic mixture via adjusting the solvent content | |
| Feng et al. | Design and control of vapor recompression assisted extractive distillation for separating n-hexane and ethyl acetate | |
| CN107311832B (zh) | 变压精馏分离苯与异丁醇混合物工艺及动态控制方案 | |
| CN114253130B (zh) | 一种二元精馏过程的自抗扰控制结构及控制方法 | |
| CN102631791A (zh) | 一种分壁精馏塔的控制方法 | |
| CN113788746A (zh) | 三塔变压精馏分离丁酮/异丙醇/正庚烷三元共沸物方法 | |
| Wang et al. | Composition control and temperature inferential control of dividing wall column based on model predictive control and PI strategies | |
| Pan et al. | Pressure compensated temperature control of Kaibel divided-Wall column | |
| US10035079B2 (en) | Distillation system for reducing energy consumption by thermal coupling | |
| Jia et al. | Control structure comparison for three-product Petlyuk column | |
| Wang et al. | Energy-saving columns: Design and control of a Kaibel and a multi-sidestream column for separating hydrocarbon mixture | |
| Gai et al. | Conceptual design of energy-saving stripping process for industrial sour water | |
| CN107365242A (zh) | 一种非均相萃取精馏分离甲醇‑甲苯‑水的动态控制方案 | |
| Qian et al. | Control of reactive dividing wall column for selective hydrogenation and separation of C3 stream | |
| CN111221251B (zh) | 一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法 | |
| Mauhar et al. | Optimization of propylene-propane distillation process | |
| CN115353442B (zh) | 一种共沸精馏分离异丙醇/二异丙醚/水共沸物的控制方法 | |
| Feng et al. | Controllability comparisons of a reactive dividing-wall column for transesterification of methyl acetate and isopropanol | |
| CN218011152U (zh) | 一种新型分隔壁精馏塔动态控制装置 | |
| CN114247169A (zh) | 一种隔板在中下部的隔壁精馏塔工艺动态控制方案 | |
| Zhu et al. | Controllability of separate heat pump distillation for separating isopropanol-chlorobenzene mixture | |
| EP3365315B1 (en) | Process and system for purification of 1,3-butadiene | |
| CN107837553B (zh) | 分壁塔的操作控制方法 | |
| Wu et al. | Design and control for a dividing‐wall column with a partial condenser for pretreating an industrial multi‐component reformed gasoline mixture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |