CN117504333A - 用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法,包括如下步骤:获取所述脱轻装置的脱轻塔的脱轻塔实时压力测量值、所述脱轻塔内的灵敏板的灵敏板实时温度测量值,根据所述脱轻塔实时压力测量值、所述灵敏板实时温度测量值、所述脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定所述灵敏板的灵敏板温度输出值;根据所述灵敏板温度输出值与所述灵敏板的预设温度的比较结果调节用于向所述脱轻装置的再沸器中通入蒸汽的蒸汽输入管道的蒸汽流量。采用本发明的调控方法,有助于改善轻组分滑落至塔釜的情形,能够提高脱轻装置的稳定性和改善轻组分脱除效果。
Description
技术领域
本发明涉及叔丁胺轻组分脱除技术,特别涉及一种用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法。
背景技术
在叔丁胺的生产过程中,通过氨和异丁烯在超临界条件下参与反应生成含有叔丁胺的产物,反应完成后的物料经过冷却后全部液化,经过减压后送入叔丁胺脱轻塔中进行轻组分脱除处理。大量的氨和异丁烯等轻组分在脱轻塔中进行脱除,脱除的轻组分通过塔顶输出并循环回上游的反应系统,脱轻塔的塔釜中的叔丁胺和少量异丁烯通过高压送至下游的叔丁胺精馏塔,在精馏塔中通过进一步的分离得到高纯度的叔丁胺产品。在现有技术中,脱轻塔的轻组分容易滑落至塔釜,造成塔釜采出的叔丁胺中轻组分特别是异丁烯含量无法满足目标要求,由此将造成轻组分如异丁烯和/或氨等进入下游的叔丁胺精馏塔,可能造成精馏塔超压的严重后果;此外,在现有技术中,还容易造成叔丁胺进入塔顶造成叔丁胺浪费。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法。采用本发明的调控方法,有助于改善轻组分滑落至塔釜的情形,能够提高脱轻装置的稳定性和改善轻组分脱除效果。
本发明为达到其目的,提供如下技术方案:
本发明提供一种用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法,包括如下步骤:
获取所述脱轻装置的脱轻塔的脱轻塔实时压力测量值、所述脱轻塔内的灵敏板的灵敏板实时温度测量值,根据所述脱轻塔实时压力测量值、所述灵敏板实时温度测量值、所述脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定所述灵敏板的灵敏板温度输出值;
根据所述灵敏板温度输出值与所述灵敏板的预设温度的比较结果调节用于向所述脱轻装置的再沸器中通入蒸汽的蒸汽输入管道的蒸汽流量。
一些实施方式中,所述调控方法还包括如下步骤:
获取所述脱轻塔的塔釜的塔釜实时温度测量值,根据所述塔釜实时温度测量值、所述脱轻塔实时压力测量值、所述脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定所述塔釜的塔釜温度输出值;
当所述塔釜温度输出值低于预设的塔釜最低允许温度时,关闭设于所述叔丁胺采出管线上的采出阀。
一些实施方式中,所述温度补偿函数的建立包括:
设定所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求;
根据脱轻塔的历史工况参数进行线性拟合获得线性函数表达式I,所述历史工况参数包括所述灵敏板的历史温度和所述脱轻塔的历史压力,所述脱轻塔的历史压力为在灵敏板的不同历史温度下使所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量满足所述轻组分目标含量要求对应所需的脱轻塔的压力;
将所述脱轻塔的预设压力和所述灵敏板的预设温度代入所述线性函数表达式I得到表达式II,根据所述线性函数表达式I和所述表达式II得到温度校正差值表达式;
根据所述灵敏板实时温度测量值或所述塔釜实时温度测量值,以及根据所述温度校正差值表达式建立所述温度补偿函数。
一些实施方式中,所述线性函数表达式I为:T=KP+D;
所述表达式II为:T0=KP0+D
将所述线性函数表达式I减去所述表达式II,得到所述温度校正差值表达式,为:△T=T-T0=K*(P-P0);
所述温度补偿函数为:Z=T-△T=T-K*(P-P0);
其中,K为所述线性函数表达式I的斜率,D为所述线性函数表达式I的截距,P为所述脱轻塔实时压力测量值,P0为所述脱轻塔的预设压力,T为所述灵敏板实时温度测量值或为所述塔釜实时温度测量值,T0为所述灵敏板的预设温度,Z为所述灵敏板温度输出值或所述塔釜温度输出值。
一些实施方式中,所述温度补偿函数为Z=T-K*(P-P0);
其中,Z为所述灵敏板温度输出值或所述塔釜温度输出值,K为温度补偿系数,P为所述脱轻塔实时压力测量值,P0为所述脱轻塔的预设压力,T为所述灵敏板实时温度测量值或为所述塔釜实时温度测量值;
优选的,所述温度补偿系数的确定包括:
设定所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求;
根据脱轻塔的历史工况参数进行线性拟合获得线性函数,所述历史工况参数包括所述灵敏板的历史温度和所述脱轻塔的历史压力,所述脱轻塔的历史压力为在灵敏板的不同历史温度下使所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量满足所述轻组分目标含量要求对应所需的脱轻塔的压力;将所述线性函数的斜率作为所述温度补偿系数。
一些实施方式中,所述脱轻塔实时压力测量值通过如下方式确定:获取多个用于测量所述脱轻塔内的压力的测压元件测得的压力值,取各个所述测压元件所得的压力值中的最大值作为所述脱轻塔实时压力测量值;
所述灵敏板实时温度测量值通过如下方式确定:获取多个用于测量所述灵敏板的温度的测温元件测得的温度值,取各个所述测温元件所得的温度值中的最大值作为所述灵敏板实时温度测量值。
一些实施方式中,获取所述脱轻塔的塔釜的液位测量值,当所述液位测量值低于所述塔釜的最低液位预设值时,关闭所述采出阀。
一些实施方式中,所述获取所述脱轻塔的塔釜的液位测量值,当所述液位测量值低于所述塔釜的最低液位预设值时,关闭所述采出阀,具体包括:
获取设于所述脱轻塔的多个用于测量塔釜的液位的塔釜液位检测元件上的液位测量值,当至少两个塔釜液位检测元件得到的液位测量值低于所述最低液位预设值时,关闭所述采出阀。
一些实施方式中,获取所述叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量检测值,当所述轻组分含量检测值不满足轻组分目标含量要求时,关闭所述叔丁胺采出管线上的采出阀。
本发明还提供一种电子设备,包括:
至少一个处理器,以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-9中任一项所述的调控方法。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
本发明提供的调控方法,具有良好的调控灵敏度,能够提高脱轻装置运行的稳定性,降低轻组分滑落风险,能有效避免轻组分滑落至下游给下游工艺带来不利影响。
附图说明
图1为一种实施方式中用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的示意图。
图2为对比例中用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的示意图。
图3是本发明一实施方式中脱轻装置的调控方法的工作流程图。
图4为一种实施方式中电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。应当理解,下述实施例仅是为了更好的理解本发明,并不意味着本发明仅局限于以下实施例。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文可能使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明针对用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置提供一种调控方法。参见图1,其中涉及的脱轻装置主要包括脱轻塔和再沸器E001,其中脱轻塔设有待处理叔丁胺入口、用于输出轻组分的顶部出口、用于采出处理后的叔丁胺的叔丁胺采出口,其中叔丁胺采出口上连接有叔丁胺采出管线300,该采出管线上设有采出阀,例如采出阀LV001和XV001。叔丁胺入口与上游叔丁胺来料管线100连接。再沸器E001设于脱轻塔旁侧,再沸器E001通过循环管线200与脱轻塔连通,脱轻塔的塔釜400内的物料能够通过循环管线200在再沸器E001和脱轻塔之间循环流动;再沸器E001上连接有蒸汽输入管道500,用于向再沸器E001内通入热的蒸汽;来自塔釜400的物料经循环管线200进入再沸器E001后与由蒸汽输入管道500通入再沸器的蒸汽进行热交换从而使物料得到加热。在蒸汽输入管道500上设有蒸汽流量调节阀FV-001和流量计600(例如孔板流量计)。脱轻塔设有用于测量脱轻塔内的压力的测压元件,设有用于测量脱轻塔内的灵敏板温度的测温元件,还设有用于测量脱轻塔的塔釜400的液位的液位检测元件;在叔丁胺采出管线300上设有轻组分含量在线分析仪。
文中提到的“灵敏板”为化工领域中常用术语,本领域技术人员根据所掌握的本领域常规技术知识和公知常识能够确定具体的灵敏板位置。
本发明提供的用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法主要包括如下步骤:
获取脱轻装置的脱轻塔的脱轻塔实时压力测量值、脱轻塔内的灵敏板的灵敏板实时温度测量值,根据脱轻塔实时压力测量值、灵敏板实时温度测量值、脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定灵敏板的灵敏板温度输出值:根据灵敏板温度输出值与灵敏板的预设温度的比较结果调节用于向脱轻装置的再沸器E001中通入蒸汽的蒸汽输入管道500的蒸汽流量。
通过本发明的上述方式来确定灵敏板温度输出值,当塔内压力波动时,能更灵敏的依据灵敏板温度输出值及时调控蒸汽流量,有效避免氨和异丁烯等轻组分滑落至下游系统。具体的,通过调节设于蒸汽输入管道500上的蒸汽流量调节阀FV-001的开度来实现蒸汽流量的调节。具体的,当灵敏板温度输出值低于灵敏板的预设温度时,则开大蒸汽输入管道的蒸汽流量,使灵敏板温度输出值升至灵敏板的预设温度;反之则调小蒸汽输入管道500的蒸汽流量,使灵敏板温度输出值降至灵敏板的预设温度。
较佳的,本发明提供的调控方法还包括如下步骤:获取脱轻塔的塔釜400的塔釜实时温度测量值,根据塔釜实时温度测量值、脱轻塔实时压力测量值、脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定塔釜的塔釜温度输出值;
当塔釜温度输出值低于预设的塔釜最低允许温度时,关闭设于叔丁胺采出管线300上的采出阀,例如关闭采出阀LV-001、XV-001中的一个或两个,优选关闭两个。通过该步骤实现塔釜低温联锁,当塔釜温度无法满足塔釜最低允许温度时,例如当蒸汽输入管道500上的蒸汽流量调节阀FV-001故障时或待处理叔丁胺来料温度过低等工况时,轻组分的脱除效果将会受到影响,容易造成更多的轻组分滑落至塔釜400,通过塔釜低温联锁,关闭采出阀,切断采出,可以避免更多轻组分经过叔丁胺采出管线滑落至下游系统,例如避免滑落至下游的叔丁胺精馏塔,从而避免给下游工艺的运行带来不利后果。塔釜温度过低,将造成采出的叔丁胺的轻组分含量过高,甚至超过下游叔丁胺精馏塔的处理能力,可以将塔釜最低允许温度设定为脱轻塔采出的叔丁胺中轻组分含量达到下游叔丁胺精馏塔所允许的叔丁胺来料中轻组分含量最大值时所对应的塔釜温度;可以通过小试试验确定该塔釜最低允许温度。
具体的,本发明的调控方法中,温度补偿函数的建立包括如下步骤:
设定脱轻塔的叔丁胺采出管线300上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求;
根据脱轻塔的历史工况参数进行线性拟合获得线性函数表达式I,历史工况参数包括灵敏板的历史温度和脱轻塔的历史压力,脱轻塔的历史压力为在灵敏板的不同历史温度下使脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量满足轻组分目标含量要求对应所需的脱轻塔的压力;
将脱轻塔的预设压力和灵敏板的预设温度代入线性函数表达式I得到表达式II,根据线性函数表达式I和表达式II得到温度校正差值表达式;
根据灵敏板实时温度测量值或塔釜实时温度测量值,以及根据温度校正差值表达式建立所述温度补偿函数。
一些具体实施方式中,上述线性函数表达式I为:T=KP+D,其中K为该线性函数的斜率,D为该线性函数的截距。将脱轻塔的预设压力P0和灵敏板的预设温度T0代入线性函数表达式I得到表达式II,为T0=KP0+D。将线性函数表达式I减去表达式II,得到温度校正差值表达式,为△T=T-T0=K*(P-P0)。由此,得到温度补偿函数,为:Z=T-△T=T-K*(P-P0);其中,Z为灵敏板温度输出值或塔釜温度输出值,K为线性函数的斜率,P为脱轻塔实时压力测量值,P0为脱轻塔的预设压力,T为灵敏板实时温度测量值或为塔釜实时温度测量值。
其中的线性函数的斜率也可称作温度补偿系数,温度补偿系数的确定与前文中的线性函数的斜率的确定方式一致,具体的:设定脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求;根据脱轻塔的历史工况参数进行线性拟合获得线性函数,历史工况参数包括灵敏板的历史温度和脱轻塔的历史压力,脱轻塔的历史压力为在灵敏板的不同历史温度下使脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量满足轻组分目标含量要求对应所需的脱轻塔的压力;将线性函数的斜率作为温度补偿系数。
通过上述温度补偿函数建立基于脱轻塔内的压力波动而进行的灵敏板温度补偿,由此确定灵敏板温度输出值,并基于灵敏板温度输出值与灵敏板的预设温度的比较结果来调控蒸汽流量,可以大幅提高调控灵敏性,提高系统的鲁棒性,避免频繁触发文中提到的塔釜低温联锁、低液位联锁等,提高系统运行稳定性和延长工艺正常运行周期。
本发明的调控方法中,较佳的,脱轻塔实时压力测量值通过如下方式确定:获取多个用于测量脱轻塔内的压力的测压元件测得的压力值,取各个测压元件所得的压力值中的最大值作为脱轻塔实时压力测量值。采用这样的方式确定脱轻塔实时压力测量值,可以避免单个压力表故障或者堵塞,造成测量值偏低,引起未及时补偿灵敏板温度而造成轻组分滑落的风险。
本发明的调控方法中,较佳的,灵敏板实时温度测量值通过如下方式确定:获取多个用于测量灵敏板的温度的测温元件测得的温度值,取各个测温元件所得的温度值中的最大值作为灵敏板实时温度测量值。采用这样的方式确定灵敏板实时温度测量值,可以避免单个温度计故障,造成的灵敏板测量不准确,无法及时调节蒸汽流量的风险。
本发明的调控方法中,较佳的,还包括如下步骤:获取脱轻塔的塔釜400的液位测量值,当液位测量值低于塔釜400的最低液位预设值时,关闭采出阀,例如关闭采出阀LV-001。较佳的,该步骤具体包括:获取设于脱轻塔的多个用于测量塔釜的液位的塔釜液位检测元件上的液位测量值,当至少两个塔釜液位检测元件得到的液位测量值低于最低液位预设值时,关闭采出阀。在脱轻装置中,脱轻塔内的叔丁胺通过压差采出送至下游系统,例如送至下游的精馏塔继续处理。本发明通过上述步骤实现液位联锁,避免塔釜液位过低时,可能造成高压气相窜入下游的叔丁胺精馏塔,造成其超压破裂,本发明通过低液位联锁,及时关闭采出阀,避免窜气。
本发明的调控方法中,较佳的,还包括如下步骤:获取叔丁胺采出管线300上采出的叔丁胺中的轻组分含量检测值,当轻组分含量检测值不满足轻组分目标含量要求时,关闭叔丁胺采出管线300上的采出阀,例如关闭采出阀XV-001。具体的,其中的轻组分含量测量值可以通过设在叔丁胺采出管线300上的轻组分含量在线分析仪实时检测获得。当待处理叔丁胺来料中的轻组分总量过多时,可能存在轻组分滑落,通过该步骤,可以进一步降低轻组分滑落至下游系统的风险。
关于上述调控方法中,涉及的各个预设值,例如灵敏板的预设温度、预设的塔釜最低允许温度、脱轻塔的预设压力,本领域技术人员可根据工艺目标要求,例如根据设定的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求来具体预先设计确定各预设值。
本发明通过上述调控方法,以温度补偿函数建立基于脱轻塔内的压力波动而进行的灵敏板温度补偿,由此确定灵敏板温度输出值,基于灵敏板温度输出值与灵敏板的预设温度的比较结果调控蒸汽流量,能够提高调控灵敏度,提高系统运行稳定性;在优选方案中,进一步结合塔釜低温联锁、低液位联锁、基于轻组分含量测量值的采出阀联锁,能够进一步降低轻组分滑落的风险;由此至少能带来以下有益效果:1、降低轻组分滑落风险,避免由于过多轻组分(氨和/或异丁烯)滑落至下游高真空下运行的叔丁胺精馏塔造成叔丁胺产品在下游的精馏塔内气化导致精馏塔内压力升高、塔盘掀翻甚至超压、叔丁胺无法气化到精馏塔的塔顶导致叔丁胺产品落到精馏塔的塔釜并随重组分进入焚烧系统等后果;2、降低叔丁胺随轻组分蒸出至脱轻塔塔顶造成目标产品浪费的可能。
一些实施方式中,示例性的,例如参见图1,在脱轻装置上具体设有:用于显示脱轻塔内压力测量值的压力显示仪表PI001-A和PI001-B;用于显示灵敏板温度测量值的温度显示仪表TI001-A和TI001-B;用于显示塔釜温度测量值的温度显示仪表TI002-A。还包括控制单元,控制单元包括控制器、灵敏板温度高选模块TY001-A、灵敏板温度计算模块TY001、塔釜温度计算模块TY002-A、脱轻塔压力高选模块PY001。灵敏板温度高选模块TY001-A根据TI001-A和TI001-B输出的灵敏板温度测量值取其中的最大值作为灵敏板实时温度测量值。脱轻塔压力高选模块PY001根据PI001-A和PI001-B输出的脱轻塔内压力测量值的最大值作为脱轻塔实时压力测量值。灵敏板温度计算模块TY001用于计算得到灵敏板温度输出值。塔釜温度计算模块TY002-A用于计算得到塔釜温度输出值。控制器根据灵敏板温度输出值与灵敏板的预设温度的比较结果调节用于向脱轻装置的再沸器中通入蒸汽的蒸汽输入管道的蒸汽流量,例如通过控制器TIC001发送指令至蒸汽流量控制器FIC001以调节蒸汽流量调节阀FV-001的开度;控制器还可以在当塔釜温度输出值低于预设的塔釜最低允许温度时,关闭设于叔丁胺采出管线上的采出阀LV-001。进一步的,还可设有塔釜液位显示仪表LI002A/B/C,用于显示并输出来自三个液位检测仪得到的塔釜液位测量值,控制器还用于当至少两个塔釜液位测量值低于最低液位预设值时,关闭采出阀LV-001。具体的,还可设有液位调节控制器LIC001,用于调控采出阀LV-001。具体的,还可设有用于显示塔釜采出的轻组分含量检测值并当轻组分含量检测值不满足轻组分目标含量要求时报警的报警器AI001;可根据该报警器的报警关闭采出阀XV-001;例如,可根据报警器AI001的报警信号手动关闭采出阀XV-001,或者控制器也可以在当叔丁胺采出管线采出的叔丁胺中的轻组分含量检测值不满足轻组分目标含量要求时控制采出阀XV-001关闭。
在实际应用中,本发明所提供的上述调控方法可以采用自动控制系统实施控制。
本发明还提供一种电子设备,包括:至少一个处理器401;以及与前述至少一个处理器401通信连接的存储器402;其中,存储器402存储有可被前述至少一个处理器401执行的指令,指令被前述至少一个处理器401执行,使前述至少一个处理器401能够执行本发明的前述调控方法中涉及的相应调控步骤:
获取所述脱轻装置的脱轻塔的脱轻塔实时压力测量值、所述脱轻塔内的灵敏板的灵敏板实时温度测量值,根据所述脱轻塔实时压力测量值、所述灵敏板实时温度测量值、所述脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定所述灵敏板的灵敏板温度输出值;
根据所述灵敏板温度输出值与所述灵敏板的预设温度的比较结果调节用于向所述脱轻装置的再沸器中通入蒸汽的蒸汽输入管道的蒸汽流量。
关于调控方法的进一步说明参见前文描述,在此不再逐一赘述。这些调控步骤包括但不限于对蒸汽输入管道500的蒸汽流量的调节和对采出阀的控制等。
图4中以一个处理器401为例。电子设备优选为控制器。电子设备还可以包括:输入装置403和输出装置404。处理器401、存储器402、输入装置403及输出装置404可以通过总线或者其他方式连接,图中以通过总线连接为例。
存储器402可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如与本申请调控方法中的步骤对应的程序指令/模块,如前文涉及的调控方法对应的程序指令/模块。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本发明调控方法。存储器402可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据本发明的调控方法的使用所创建的数据等。此外,存储器402可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。输入装置403可接收输入的用户点击,以及产生与本发明方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置404可包括显示屏等显示设备。
一些实施方式中,本发明的调控方法可以通过PID控制系统等具备相应的计算和控制功能的控制系统实施,控制器与蒸汽输入管道500上设有蒸汽流量调节阀FV-001、用于测量脱轻塔内的压力的测压元件、用于测量脱轻塔内的灵敏板温度的测温元件、用于测量脱轻塔的塔釜的液位的液位检测元件、用于测定叔丁胺采出管线采出的叔丁胺中的轻组分含量的轻组分含量在线分析仪、设于采出管线上的采出阀LV-001、XV-001等通信连接。
下面通过具体应用例对本发明方案作进一步示例性说明。
实施例1
上游工艺中,氨和异丁烯反应生成叔丁胺产物,经冷却后成为液相产物,将其作为待处理叔丁胺来料通过叔丁胺来料管线100经待处理叔丁胺入口送入脱轻装置的脱轻塔内。其中脱轻装置的示意图参见图1,关于该装置未详细说明之处请参照前文相应内容。在脱轻塔内将未反应的氨和异丁烯脱除并由脱轻塔的顶部出口排出,塔釜400得到的处理后的叔丁胺由叔丁胺采出口采出并经叔丁胺采出管线300送至下游的叔丁胺精馏塔。本实施例中对脱轻装置实施的调控方法的具体步骤未特别说明之处,均参照前文描述,在此不再逐一赘述。
1)建立温度补偿函数
设定脱轻塔的叔丁胺采出管线300上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求为:异丁烯含量<5ppm。
为达到上述目标含量要求,记录脱轻塔的灵敏板的不同的温度(即历史温度)下脱轻塔对应需要达到的压力(即历史压力),获得如下表1所列的一系列历史温度值T历史、历史压力值P历史:
表1
将表1所列的各历史温度、历史压力进行线性拟合获得线性方程T=KP+110.63(公式1),其中K为28.922,对应线性方程的斜率。
由以上线性方程可得:T0=KP0+110.63(公式2)
P0作为某一实际工况中预设的为达到上述轻组分目标含量要求所需的脱轻塔的压力(以下称为脱轻塔的预设压力)
T0作为某一实际工况中预设的为达到上述轻组分目标含量要求所需的灵敏板的温度(以下称为灵敏板的预设温度)。
公式1减去公式2可得到T-T0=28.922*(P-P0),T-T0即校正差值△T,由此得到灵敏板的温度校正差值表达式:△T=28.922*(P-P0)。
由此得到灵敏板的温度校正函数,Z=T-△T校正=T-28.922*(P-P0),其中Z为灵敏板温度输出值(单位℃),28.922为前述线性方程的斜率,P为脱轻塔实时压力测量值(单位MPaG),P0为脱轻塔的预设压力(单位MPaG),T为灵敏板实时温度测量值(单位℃)。
本实施例中,塔釜实时温度输出值直接采用上述建立的灵敏板的温度校正函数,Z=T-28.922*(P-P0),该函数用于确定塔釜实时温度输出值时,其中的T对应为塔釜实时温度测量值(单位℃)。
2)在某一工况中,脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求为异丁烯含量<5ppm,脱轻塔的预设压力P0取值为1.95MPaG,灵敏板的预设温度T0取值为170.2℃,预设的塔釜最低允许温度为140℃。脱轻塔设有两个测压元件,取两个测压元件测得的压力值中的最大值作为脱轻塔实时压力测量值;设有两个用于测量灵敏板的温度的测温元件,取两个测温元件的最大值作为灵敏板实时温度测量值。设有三个塔釜液位检测元件,当其中两个塔釜液位检测元件测得的塔釜液位测量值均低于塔釜的最低液位预设值时,关闭采出阀LV-001。
具体的调控步骤参照前文描述,在此不再赘述;其中根据前面“1)建立温度补偿函数”部分中已经建立的温度补偿函数确定灵敏板温度输出值、塔釜温度输出值。
示例的,在本实施例实施过程中,脱轻塔的压力存在波动,两个测压元件测得的压力值分别为1.9MPaG、2.05MPaG,取其中最大值2.05MPaG作为脱轻塔实时压力测量值;两个测温元件测得的灵敏板的温度分别为170.2℃、170.1℃,取其中最大值170.2℃作为灵敏板实时温度测量值,将脱轻塔实时压力测量值、灵敏板实时温度测量值代入前面步骤已经建立的温度补偿函数中,计算得到灵敏板温度输出值为167.3℃,将该值与预设温度T0(170.2℃)比较,可见该灵敏板温度输出值低于预设温度T0,开大蒸汽流量调节阀FV-001的开度,将蒸汽流量从15kg/h升高至16.5kg/h,使灵敏板温度输出值升至预设温度T0,最终叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分异丁烯含量为<2ppm,满足轻组分目标含量要求(即异丁烯含量<5ppm)。
对比例1
参见图2,为本对比例采用的脱轻装置的示意图。其与实施例1的不同主要在于:直接将灵敏板实时温度测量值与灵敏板的预设温度T0比较,根据该比较结果调节蒸汽流量。在某一工况中,两个测压元件测得的压力值分别为1.9MPaG、2.0MPaG;两个测温元件测得的灵敏板的温度分别为170.2℃、170.1℃,取其中最大值170.2℃作为灵敏板实时温度测量值。将该灵敏板实时温度测量值与预设温度T0(170.2℃)比较,二者吻合,因而不调节蒸汽流量,继续维持蒸汽流量为15kg/h,结果最终叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分(异丁烯)含量攀升至355ppm,无法满足目标轻组分含量要求,且造成大量轻组分下滑至下游系统,带来较大的安全隐患,并存在可能造成下游精馏塔中的叔丁胺无法气化到塔顶造成产品浪费等弊端。
容易理解的,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并不意味着本发明仅局限于此。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于脱除叔丁胺中的轻组分的脱轻装置的调控方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取所述脱轻装置的脱轻塔的脱轻塔实时压力测量值、所述脱轻塔内的灵敏板的灵敏板实时温度测量值,根据所述脱轻塔实时压力测量值、所述灵敏板实时温度测量值、所述脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定所述灵敏板的灵敏板温度输出值;
根据所述灵敏板温度输出值与所述灵敏板的预设温度的比较结果调节用于向所述脱轻装置的再沸器中通入蒸汽的蒸汽输入管道的蒸汽流量。
2.根据权利要求1所述的调控方法,其特征在于,所述调控方法还包括如下步骤:
获取所述脱轻塔的塔釜的塔釜实时温度测量值,根据所述塔釜实时温度测量值、所述脱轻塔实时压力测量值、所述脱轻塔的预设压力和预先建立的温度补偿函数计算确定所述塔釜的塔釜温度输出值;
当所述塔釜温度输出值低于预设的塔釜最低允许温度时,关闭设于所述叔丁胺采出管线上的采出阀。
3.根据权利要求2所述的调控方法,其特征在于,所述温度补偿函数的建立包括:
设定所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求;
根据脱轻塔的历史工况参数进行线性拟合获得线性函数表达式I,所述历史工况参数包括所述灵敏板的历史温度和所述脱轻塔的历史压力,所述脱轻塔的历史压力为在灵敏板的不同历史温度下使所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量满足所述轻组分目标含量要求对应所需的脱轻塔的压力;
将所述脱轻塔的预设压力和所述灵敏板的预设温度代入所述线性函数表达式I得到表达式II,根据所述线性函数表达式I和所述表达式II得到温度校正差值表达式;
根据所述灵敏板实时温度测量值或所述塔釜实时温度测量值,以及根据所述温度校正差值表达式建立所述温度补偿函数。
4.根据权利要求3所述的调控方法,其特征在于,所述线性函数表达式I为:T=KP+D;
所述表达式II为:T0=KP0+D
将所述线性函数表达式I减去所述表达式II,得到所述温度校正差值表达式,为:△T=T-T0=K*(P-P0);
所述温度补偿函数为:Z=T-△T=T-K*(P-P0);
其中,K为所述线性函数表达式I的斜率,D为所述线性函数表达式I的截距,P为所述脱轻塔实时压力测量值,P0为所述脱轻塔的预设压力,T为所述灵敏板实时温度测量值或为所述塔釜实时温度测量值,T0为所述灵敏板的预设温度,Z为所述灵敏板温度输出值或所述塔釜温度输出值。
5.根据权利要求2所述的调控方法,其特征在于,所述温度补偿函数为Z=T-K*(P-P0);
其中,Z为所述灵敏板温度输出值或所述塔釜温度输出值,K为温度补偿系数,P为所述脱轻塔实时压力测量值,P0为所述脱轻塔的预设压力,T为所述灵敏板实时温度测量值或为所述塔釜实时温度测量值;
优选的,所述温度补偿系数的确定包括:
设定所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺的轻组分目标含量要求;
根据脱轻塔的历史工况参数进行线性拟合获得线性函数,所述历史工况参数包括所述灵敏板的历史温度和所述脱轻塔的历史压力,所述脱轻塔的历史压力为在灵敏板的不同历史温度下使所述脱轻塔的叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量满足所述轻组分目标含量要求对应所需的脱轻塔的压力;将所述线性函数的斜率作为所述温度补偿系数。
6.根据权利要求1-5任一项所述的调控方法,其特征在于,所述脱轻塔实时压力测量值通过如下方式确定:获取多个用于测量所述脱轻塔内的压力的测压元件测得的压力值,取各个所述测压元件所得的压力值中的最大值作为所述脱轻塔实时压力测量值;
所述灵敏板实时温度测量值通过如下方式确定:获取多个用于测量所述灵敏板的温度的测温元件测得的温度值,取各个所述测温元件所得的温度值中的最大值作为所述灵敏板实时温度测量值。
7.根据权利要求1-5任一项所述的调控方法,其特征在于,获取所述脱轻塔的塔釜的液位测量值,当所述液位测量值低于所述塔釜的最低液位预设值时,关闭所述采出阀。
8.根据权利要求7所述的调控方法,其特征在于,所述获取所述脱轻塔的塔釜的液位测量值,当所述液位测量值低于所述塔釜的最低液位预设值时,关闭所述采出阀,具体包括:
获取设于所述脱轻塔的多个用于测量塔釜的液位的塔釜液位检测元件上的液位测量值,当至少两个塔釜液位检测元件得到的液位测量值低于所述最低液位预设值时,关闭所述采出阀。
9.根据权利要求1-5任一项所述的调控方法,其特征在于,获取所述叔丁胺采出管线上采出的叔丁胺中的轻组分含量检测值,当所述轻组分含量检测值不满足轻组分目标含量要求时,关闭所述叔丁胺采出管线上的采出阀。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器,以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-9中任一项所述的调控方法。
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