CN206877186U - 一种石化生产线及其自动化调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石化生产线的自动化调节系统，包括分离塔、回流罐、机泵，分离塔的塔顶与回流罐的入口连通，回流罐的出口与机泵连通，机泵的出口通过返塔调节阀与分离塔的塔顶连通，机泵的出口还连通有外送管道和外送调节阀，回流罐设有液位计，机泵连接有变频器，液位计与变频器连接。在生产过程中，回流罐的液位计信号直接作用到机泵的变频器上，当液位计检测到液位上升或下降时，通过变频器来改变机泵的转速，从而来调节机泵的出口流量的大小，进而使回流罐内的介质保持在安全液位范围内。本方案可发挥机泵的最大效率，防止抽空和超电流造成的安全隐患，实现了设备自动化和智能化的调节。本实用新型还公开了一种石化生产线。

Description

一种石化生产线及其自动化调节系统

技术领域

本实用新型属于石化生产线技术领域，尤其涉及一种石化生产线及其自动化调节系统。

背景技术

目前，在石化生产线中，通常采用塔回流模式的生产工艺来制备产品，请参照图1，塔回流模式的工艺流程顺序为：分离塔01——回流罐02——机泵03——分离塔01，其中，分离塔01用于将介质进行气液分离，分离后的气体从塔顶经管道进入回流罐02中进行下一道工艺的进一步分离，回流罐02中分离的液体用机泵03抽出，使回流罐02中保持安全液位范围，机泵03输出的液体一部分作为产品经外送调节阀04输出，另一部分则作为分离塔01的冷却液，经返塔调节阀05回流到分离塔01的塔顶，从而对分离塔01顶部气相进行降温，保证分离塔01中的正常分离效率，进而保证整个工艺流程的安全顺利进行。

随着国家自动化工业的推进发展，石化生产线的发展需要实现装置生产自动化和生产调节智能化，然而，目前工厂的自动化水平较低，没有时效性。现有技术中将返塔调节阀05与分离塔01塔顶温度串级，即，利用返塔调节阀05的开度来控制塔顶温度；将外送调节阀04与回流罐02液位串级，即，利用外送调节阀04的开度来控制回流罐液位。当机泵03启动后，通过调节阀来控制物料的流量，以使工艺生产达到连贯。

现有技术中，上述返塔调节阀05和外送调节阀04大多使用气动调节阀，气动调节阀接收自动化控制系统的控制信号来达到调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数的目的。通过调节阀控制流量的情况比较多，例如，当回流罐02的液位比较高，液位计上涨时，就会有信号传递给外送调节阀04，外送调节阀04自动打开一定开度，增大外送量，来维持罐的安全液位，达到自动调节的效果，保持装置的生产平衡关系。

然而，现有的工艺调节过程中，利用调节阀来调节介质流量时，机泵03的输出流量是不变的，如果减小流量则必须要增加压力，如果介质波动较大，会造成气蚀，机泵会不上量，这样大大增加了机泵的负荷，不仅给设备运行带来了较大风险，增加了维修率，而且造成了设备的效率浪费及电能的浪费，直接严重影响机泵的长期有效运行。

因此，如何实现石化生产线的自动化和智能化，以及提高设备运行效率和安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种石化生产线的自动化调节系统，该自动化调节系统可以实现石化生产线的自动化和智能化，提高设备运行效率和安全性。本实用新型的另一个目的是提供一种包括上述自动化调节系统的石化生产线。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种石化生产线的自动化调节系统，包括分离塔、回流罐、机泵，所述分离塔的塔顶与所述回流罐的入口连通，所述回流罐的出口与所述机泵连通，所述机泵的出口通过返塔调节阀与所述分离塔的塔顶连通，所述机泵的出口还连通有外送管道和外送调节阀，所述回流罐设有液位计，所述机泵连接有变频器，所述液位计与所述变频器连接。

优选地，在上述自动化调节系统中，所述分离塔的塔顶设置有用于检测介质温度的温度检测装置，所述温度检测装置与所述变频器连接。

优选地，在上述自动化调节系统中，所述液位计还与所述外送调节阀连接。

优选地，在上述自动化调节系统中，所述变频器与所述外送调节阀连接。

优选地，在上述自动化调节系统中，所述温度检测装置还与所述返塔调节阀连接。

优选地，在上述自动化调节系统中，所述变频器与所述返塔调节阀连接。

本实用新型提供的一种石化生产线的自动化调节系统，包括分离塔、回流罐、机泵，分离塔的塔顶与回流罐的入口连通，回流罐的出口与机泵连通，机泵的出口通过返塔调节阀与分离塔的塔顶连通，机泵的出口还连通有外送管道和外送调节阀，回流罐设有液位计，机泵连接有变频器，液位计与变频器连接。在生产过程中，在机泵出口流量满足分离塔的要求的前提下，将外送调节阀全开，使回流罐的液位计信号直接作用到机泵的变频器上，当液位计检测到液位上升或下降时，通过变频器来改变机泵的转速，从而来调节机泵的出口流量的大小，进而使回流罐内的介质保持在安全液位范围内。本方案可发挥机泵的最大效率，防止抽空和超电流造成的安全隐患，实现了设备自动化和智能化的调节。

本实用新型还提供了一种包括如上所述的自动化调节系统的石化生产线。该石化生产线产生的有益效果的推导过程与上述自动化调节系统带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为现有技术中的石化生产线工艺布置示意图；

图2为本实用新型具体实施例中的自动化调节系统工艺布置示意图；

图3为本实用新型具体实施例中的自动化调节系统工作流程图。

图1中：

01-分离塔、02-回流罐、03-机泵、04-外送调节阀、05-返塔调节阀；

图2和图3中：

1-分离塔、2-回流罐、3-机泵、4-外送调节阀、5-返塔调节阀、6-变频器、7-液位计、8-温度检测装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图2，图2为本实用新型具体实施例中的自动化调节系统工艺布置示意图。在一种具体实施例方案中，本实用新型提供了一种石化生产线的自动化调节系统，包括分离塔1、回流罐2、机泵3，分离塔1的塔顶与回流罐2的入口连通，回流罐2的出口与机泵3连通，机泵3的出口通过返塔调节阀5与分离塔1的塔顶连通，机泵3的出口还连通有外送管道和外送调节阀5，回流罐2设有液位计7，机泵3连接有变频器6，液位计7与变频器6连接。

其中，分离塔1用于将介质进行气液分离，分离后的气体从塔顶经管道进入回流罐2中进行下一道工艺的进一步分离，回流罐2中分离的液体用机泵3抽出，使回流罐2中保持安全液位范围，机泵3输出的液体一部分作为产品经外送调节阀4输出，另一部分则作为分离塔1的冷却液，经返塔调节阀5回流到分离塔1的塔顶，从而对分离塔1顶部气相进行降温，保证分离塔1中的正常分离效率，进而保证整个工艺流程的安全顺利进行。

在生产过程中，在机泵3出口流量满足分离塔1的要求的前提下，将外送调节阀4全开，使回流罐2的液位计7信号直接作用到机泵3的变频器6上，当液位计7检测到液位上升或下降时，通过变频器6来改变机泵3的转速，从而调节机泵3的出口流量的大小，进而使回流罐2内的液相介质保持在安全液位范围内。本方案不仅可发挥机泵3的最大效率，还能起到节能降耗的作用，防止抽空和超电流造成的安全隐患，实现了设备自动化和智能化的调节，达到了自动化调节工艺生产的预期。

液位计7可以将检测到的液位信号实时传递给变频器6，变频器6根据收到的液位信号做出相应的调节，例如当变频器6接收到液位下降的信号时，变频器6就控制机泵3降低转速，即减小出口流量，从而减小回流罐2内的液相介质的输出流量，保证液相介质保持在安全液位范围内；当变频器6接收到液位上升信号时，变频器6的调节过程与上述过程相反，本文不再赘述。需要说明的是，液位计7与变频器6之间可以设置有信号转换模块，以便于将液位计7检测到的液位信号转换成电信号，从而便于变频器6的调节。

优选地，分离塔1的塔顶设置有用于检测介质温度的温度检测装置8，温度检测装置8与变频器6连接。如此设置，使温度检测装置8的温度信号直接作用到机泵3的变频器6上，当温度检测装置8检测到的温度值升高或降低时，通过变频器6来改变机泵3的转速，从而来调节机泵3的出口流量的大小，进而使分离塔1的塔顶温度保持在安全温度范围内。

需要说明的是，本实用新型中在机泵3的出口流量满足分离塔1的要求的前提下，可以全开调节阀，只需将液位计7的液位信号和温度检测装置8的温度信号直接作用在变频器6上，就能够满足生产工艺的调节需求，不仅能起到节能降耗的作用，而且还能发挥动设备的最大效率。为了进一步保证调节过程的安全性以及扩大调节范围，优选地，本方案中的液位计7还与外送调节阀4连接，如此设置，当机泵3调节降低到一定转速时，为了保证机泵3的输出扬程能满足分离塔1的生产需求，此时便不再通过变频器6来调节降低机泵3的转速，而通过减小外送调节阀4的开度来控制介质流量，最终保证回流罐2内保持在安全液位范围内，不但能保证生产的需求，而且同时保护了生产设备，达到了自动化调节的目标。

需要说明的是，本方案可以在液位计7与外送调节阀4之间设置比较模块，当液位计7输出的液位信号到达某一预设值时，比较模块就会触发外送调节阀4进行调节，当然，外送调节阀4自身也可以设置有比较模块。本方案还可以通过其他方式来触发外送调节阀4的调节，优选地，本方案中将变频器6与外送调节阀4连接，变频器6将机泵3降低到一定转速时就会发出触发外送调节阀4的调节信号，本领域技术人员可以设计常规的控制电路来实现上述调节过程，本文不再赘述。

优选地，温度检测装置8还与返塔调节阀5连接，如此设置，当机泵3调节降低到一定转速时，为了保证机泵3的输出扬程能满足分离塔1的生产需求，此时便不再通过变频器6来调节降低机泵3的转速，而通过减小返塔调节阀5的开度来控制介质流量，最终保证分离塔1的塔顶温度保持在安全温度范围内，不但能保证生产的需求，而且同时保护了生产设备，达到了自动化调节的目标。

需要说明的是，本方案可以在温度检测装置8与返塔调节阀5之间设置比较模块，当温度检测装置8输出的温度信号到达某一预设值时，比较模块就会触发返塔调节阀5进行调节，当然，返塔调节阀5自身也可以设置有比较模块。本方案还可以通过其他方式来触发返塔调节阀5的调节，优选地，本方案中将变频器6与返塔调节阀5连接，变频器6将机泵3降低到一定转速时就会触发返塔调节阀5进行调节，本领域技术人员可以设计常规的控制电路来实现上述调节过程，本文不再赘述。

本方案的上述调节过程中优先调节变频器6，使调节阀最大程度全开，从而让机泵3运行最佳状态，大大降低了成本，使设备更加节能化。

需要说明的是，上述液位计7与变频器6之间、温度检测装置8与变频器6之间以及液位计7与外送调节阀4之间和温度检测装置8与返塔调节阀5之间，既可以通过有线方式连接，也可以通过设置无线通信模块来实现无线连接，本领域技术人员可以根据具体的生产线设备来选择连接方式，本文不再赘述。

请参照图3，图3为本实用新型具体实施例中的自动化调节系统工作流程图。下面，结合具体的石化生产线来介绍本方案的自动化调节系统的工作流程，具体的，以回流罐2内的介质液位降低时的调节过程来介绍。

当液位计7发出液位降低信号给变频器6时，变频器6控制机泵3的初始转速为100％的转速(即机泵3的额定转速)，这时，变频器6判断机泵转速大于80％，然后，变频器6调节机泵转速降低5％以减小机泵3的出口流量；这时，液位计再判断液位是否继续降低，如果判断结果为否，则停止调节，如果判断结果为液位继续降低，那么，再如图3中所示的回到上述调节过程中。其中，如果机泵转速降低到80％或更低，此时，为了保证机泵3的扬程需求，便不再继续降低机泵3的转速，而通过减小外送调节阀4的开度来调节管道流量，外送调节阀4每次调节时开度减小5％，然后，液位计7再判断液位是否继续降低，调节结果保证液位计7维持在安全液位范围内，从而满足工艺需求。

需要说明的是，在上述具体的调节过程中，变频器6和外送调节阀4每次的调节量都是降低5％，变频器6控制机泵3的转速降低到80％时对应机泵3到达了可满足扬程的最低功率，液位计7的安全液位范围在30％～60％，具体对应关系如表1所示。

表1

变频器调节输出

100％

95％

90％

85％

80％

80％

80％

外送调节阀开度

100％

100％

100％

100％

100％

95％

90％

液位计

60％

55％

50％

45％

40％

35％

30％

当然，上述具体的对应关系以及调节量和安全液位范围等仅仅是本方案的一个举例方案，本领域技术人员还可以根据工艺需求来设定不同的对应关系以及调节量和安全液位范围等各个参数。

本实用新型可以大大增加系统的可调节性，使装置运行实现智能化，而且还可以节能降耗，使工艺调节更加精细化，保证产品合格率。

本实用新型还提供了一种包括如上所述的自动化调节系统的石化生产线。该石化生产线产生的有益效果的推导过程与上述自动化调节系统带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种石化生产线的自动化调节系统，包括分离塔(1)、回流罐(2)、机泵(3)，所述分离塔(1)的塔顶与所述回流罐(2)的入口连通，所述回流罐(2)的出口与所述机泵(3)连通，所述机泵(3)的出口通过返塔调节阀(5)与所述分离塔(1)的塔顶连通，所述机泵(3)的出口还连通有外送管道和外送调节阀(4)，其特征在于，所述回流罐(2)设有液位计(7)，所述机泵(3)连接有变频器(6)，所述液位计(7)与所述变频器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的自动化调节系统，其特征在于，所述分离塔(1)的塔顶设置有用于检测介质温度的温度检测装置(8)，所述温度检测装置(8)与所述变频器(6)连接。

3.根据权利要求2所述的自动化调节系统，其特征在于，所述液位计(7)还与所述外送调节阀(4)连接。

4.根据权利要求3所述的自动化调节系统，其特征在于，所述变频器(6)与所述外送调节阀(4)连接。

5.根据权利要求2所述的自动化调节系统，其特征在于，所述温度检测装置(8)还与所述返塔调节阀(5)连接。

6.根据权利要求5所述的自动化调节系统，其特征在于，所述变频器(6)与所述返塔调节阀(5)连接。

7.一种石化生产线，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的自动化调节系统。