The earth is in motion all the time, and a person will not always be in an unlucky position.模板参考（页眉可删）精馏塔的安全运行分析——精馏塔
的温度控制
精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。
(1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处，称为精馏段温控。适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。调节手段是根据灵敏板温度，适当调节回流比。例如，灵敏板温度升高时，则反映塔顶产品组成zn下降，故此时发出信号适当增大回流比，使XD上升至合格值时，灵敏板温度降至规定值。
(2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处，称为提馏段温控。适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时，其采用的调节手段是根据灵敏板温度，适当调节再沸器加热量。例如，当灵敏板温度下降时，则反映釜底液相组成Xw变大，釜底产品不合格，故发出信号适当增大再沸器的加热量，使釜温上升，以便保持工w的规定值。
(3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近，而对产品的纯度要求又较高时不宜采用一般的温控方法，而应采用温差控制方法。温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的，采用此法易于保证产品纯度，又利于仪表的选择和使用。
精馏塔温度控制系统设计 精馏塔是一种常见的化工设备，用于分离液体混合物中的成分。精馏 塔温度控制系统的设计是确保精馏塔能够稳定运行，提高产品质量和产量 的关键。下面将详细介绍精馏塔温度控制系统的设计原理和步骤。 精馏塔温度控制系统的设计原理是根据精馏塔内部的物料性质和工艺 要求，通过控制介质的流量和温度来实现温度的稳定控制。精馏塔内部通 常分为多个段落，每个段落都有一个特定的温度要求。温度的控制涉及到 对塔釜的加热和冷却以及介质的流量调节。 1.确定控制目标：根据工艺要求和产品规格，确定需要控制的温度范 围和偏差，以及控制精度要求。 2.确定控制方法：根据工艺特点和实际情况，选择适合的控制方法。 常见的控制方法包括比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制等。 3.确定传感器：选择合适的温度传感器，用于测量精馏塔内部的温度。常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻等。 4.确定执行器：根据控制目标和方法，选择合适的执行器。常见的执 行器包括电动调节阀、蒸汽控制阀等。 5.设计控制回路：根据控制方法和控制器的性能，设计控制回路。控 制回路包括传感器、控制器和执行器。 6.参数整定：根据实际情况和反馈调整，优化控制回路的参数。参数 整定通常包括比例增益、积分时间和微分时间等。 7.验证和优化：通过实际运行验证控制系统的性能，并根据实际情况 进行反馈调整和优化。
总之，精馏塔温度控制系统的设计是确保精馏塔能够稳定运行，提高产品质量和产量的关键。设计步骤包括确定控制目标、控制方法、传感器和执行器的选择、设计控制回路、参数整定以及验证和优化。合理的设计能够使温度控制更加稳定和可靠。
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔温度控制系统设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：
摘要 随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分流物料的组分越来越多，分离的产品纯度越来越高。采用提馏段温度作为间接质量指标，它能够较直接地反映提馏段产品的情况。将提馏段温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。所以，在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时，常采用提馏段温度控制方案。由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求，设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。 影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化，顶部馏出物及底部出料变化；影响能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化，再沸器加热量和冷凝器冷却量变化，及塔的环境温度变化。采用串级控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。使用超驰控制系统控制釜液输出端，在塔釜温度较低时，塔底不出料只有当温度达到低线以上，液位控制器取代温度控制器以后，才有出料排出。 关键词：提馏段;温度;串级控制;超驰控制
目录 第1章绪论 .................................................................................... 错误!未定义书签。第2章课程设计的方案 ................................................................ 错误!未定义书签。 概述......................................................................................... 错误!未定义书签。 物料平衡关系 ................................................................. 错误!未定义书签。 能量平衡关系 ................................................................. 错误!未定义书签。 设计方案................................................................................. 错误!未定义书签。 控制方案类型 ................................................................. 错误!未定义书签。 控制方案的选择 ............................................................. 错误!未定义书签。第3章系统各仪表选择 ................................................................ 错误!未定义书签。 检测变送器的原理................................................................. 错误!未定义书签。 温度变送器的选择 ....................................................... 错误!未定义书签。 流量变送器的选择 ....................................................... 错误!未定义书签。 执行器的选择......................................................................... 错误!未定义书签。 调节器的选择......................................................................... 错误!未定义书签。 调节器与执行器、检测变送器的选型................................. 错误!未定义书签。 电磁流量计 .............................................................................. 错误!未定义书签。第4章系统仿真 ............................................................................ 错误!未定义书签。 串级控制系统MATLAB仿真分析 ............................................ 错误!未定义书签。
精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制精馏塔是化工过程中常用的设备，用于将混合液体按照其不同的沸点 进行分离。在精馏过程中，温度控制是非常重要的，因为温度的控制直接 影响到分离效果和设备的安全运行。本文将对精馏塔的温度控制进行分析，并探讨其安全运行问题。 首先，精馏塔的温度控制是通过控制加热和冷却的方式进行的。一般 来说，精馏塔的顶部会有一个冷凝器，用于冷却和收集顶部的馏分。底部 则会有一个加热器，用于提供加热能量，并驱动液体分离过程。在实际操 作中，温度的控制主要是通过调节加热和冷却的强度来实现的。 对于精馏过程，温度的控制非常重要。首先，温度过高会导致设备的 安全风险。当温度超过液体的沸点时，液体将会产生汽化，形成气相物质 进入顶部冷凝器，如果冷凝器的冷却能力不足，可能会导致无法充分收集 顶部的馏分，甚至出现溢流现象。同时，高温还会增加精馏塔内部的压力，增加设备的风险。因此，需要通过调节加热的强度，使得温度能够控制在 安全范围内。 另一方面，温度过低也是需要注意的问题。过低的温度会导致分离效 果不理想，不能充分实现分离的目的。因此，需要通过提高加热的强度或 降低冷却的强度，使得温度能够维持在适当的范围内，以获得良好的分离 效果。 在温度控制方面，精馏塔还有一个重要参数是反应塔的冷却水温度。 冷却水的温度直接影响到精馏过程中的冷凝效果。一般来说，冷却水温度 越低，冷凝效果越好，但同时也会增加水的用量和处理成本。因此，在实 际操作中，需要在安全和经济的基础上，选择适当的冷却水温度。
除了在操作中对温度进行控制外，还要注意精馏塔的安全运行。首先，需要定期检查精馏塔的加热器和冷凝器的状态，以确保其正常工作。其次，需要保证加热器和冷凝器的设计和运行参数满足工艺要求，并安装适当的 安全设备，如压力表、温度控制器等。此外，需要保持精馏塔的良好通风，以防止易燃气体积聚和引发火灾。最后，在精馏过程中要严格遵守操作规 程和安全操作规范，定期进行设备维护和检修，确保设备的安全运行。 综上所述，精馏塔的温度控制是精馏过程中非常重要的一环。通过合 理的温度控制，可以实现分离效果的最大化，并确保设备的安全运行。在 操作中，需要注意温度过高和过低的问题，并保证加热器和冷凝器的正常 工作。此外，还需要注意安装安全设备，保持良好的通风条件，并严格遵 守操作规程和安全操作规范，以确保精馏塔的安全运行。
精馏塔的安全运行分析 精馏是气液两相间的热量传递过程，与相平衡密切相关，而对于双组分两相体系，操作温度、操作压力可以独立变化，所以当要求获得指定组成的蒸馏产品时，操作温度与操作压力也就确定了。因此，工业精馏常通过控制温度和压力来控制蒸馏过程。 一、灵敏板的确定 在总压一定的条件下，精馏塔内务块板上的物料组成与温度一一对应。当板上的物料组成发生变化时，其温度也就随之起变化。当精馏过程受到外界干扰(或承受调节作用)时，塔内不同塔板处的物料组成将发生变化，其相应的温度亦将改变。其中，塔内某些塔板处的温度对外界干扰的反应特别明显，即当操作条件发生变化时，这些塔板上的温度将发生显著变化，这种塔板称之为灵敏板，一般取温度变化最大的那块板为灵敏板。 精馏生产中由于物料不平衡或是塔的分离能力不够等原因造成的产品不合格现象，都可及早通过灵敏板温度变化情况得到预测，从而可及早发出信号使调节系统能及时加以调节，以保证精馏产品的合格。 二、精馏塔的温度控制 精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。 (1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处，称为精馏段温控。适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。调节手段是根据灵敏板温度，适当调节回流比。例如，灵敏板温度升高时，则反映塔顶产品组成tn下降，故此时发出信号适当增大回流比，使xD上升至合格值时，灵敏板温度降至规定值。 (2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处，称为提馏段温控。适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时，其采用的调节手段是根据灵敏板温度，适当调节再沸器加热量。例如，当灵敏板温度下降时，则反映釜底液相组成xw变大，釜底产品不合格，故发出信号适当增大再沸器的加热量，使釜温上升，以便保持Xw的规定值。 (3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近，而对产品的纯度要求又较高时，不宜采用一般的温控方法，而应采用温差控制方法。温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的，采用此法易于保证产品纯度，又利于仪表的选择和使用。 三、精馏塔的压力控制 压力也是影响精馏操作的重要因素。精馏塔的操作压力是由设计者根据工艺要求，经济效益
University of South China 过程控制仪表课程设计 设计题目：精馏塔提馏段温度控制系统**：*** 班级：自动化073班 学号：*********** 指导教师：高飞燕唐耀庚 2 0 1 0年12 月31日
1、系统简介 精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。精馏塔的控制直接影响到工厂的产品的质量、产量和能量的消耗，因此精馏塔的自动控制长期以来一直受到人们的高度重视。精馏塔是一个多输入多输出的对象，它由很多级塔板组成，内在机理复杂，对控制要求又大多较高。这些都给自动控制带来一定的困难。同时各塔工艺结构特点有千差万别，这需要深入分析特性，结合具体塔的特点，进行自动控制方案设计和研究。精馏塔的控制最终目标是：在保证产品质量的前提下，使回收率最高，能耗最小，或使总收益最大。在这个情况为了更好实现精馏的目标就有了提馏段温度控制系统的产生。 按提馏段指标的控制方案：当塔釜液为主要产品时，常常按提馏段指标控制。如果是液相进料，也常采用这类方案。这是因为在液位相进料时，进料量的变化，首先影响到塔底产品浓度，塔顶或精馏段塔板上的温度不能很好地反映浓度的变化，所以采用提馏段控制温度比较及时。另外如果对釜底出料的成分要求高于塔顶出料，塔顶或精馏段板上温度不能很好反映组分变化和实际操作回流比大于几倍最小回流比时，可采用提馏段控制。提馏段温度是衡量质量指标的间接指标，而以改变再沸器加热量作为控手段的方案，就是提馏段温控。 2、设计方案及仪表选型 2.1控制方案的确定 图2-1是精馏塔底部示意图，在再沸器中，用蒸汽加热塔釜液产生蒸汽，然后在塔釜中与下降物料进行传热传质。为了保证生产过程顺利进行，需要把提馏段温度θ。保持恒定。为此在蒸汽管路上装上一个调节阀，用它来控制加热蒸汽流量。从调节阀的做到温度θ发生变化，需要相继通过很多热容积。实践证明，加热蒸汽压力的波动对θ的影响很大。此外，还有来自液相加料方面的各种干扰，包括它的流量、温度和组分等，它们通过提馏段的传质过程，以及再沸器中传热条件（塔釜温度、再沸器液面等），最后也影响到温度θ。很明显当加热蒸汽压力波动较大时，如果采用如图2-1所示的简单单回路温度控制系统，调节品质一般不能满足生产要求。由于存在这些扰动故考虑串级控制系统。
文件编号：RHD-QB-K4879 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 精馏塔的安全运行分析 标准版本
精馏塔的安全运行分析标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 精馏是气液两相间的热量传递过程，与相平衡密切相关，而对于双组分两相体系，操作温度、操作压力可以独立变化，所以当要求获得指定组成的蒸馏产品时，操作温度与操作压力也就确定了。因此，工业精馏常通过控制温度和压力来控制蒸馏过程。 一、灵敏板的确定 在总压一定的条件下，精馏塔内务块板上的物料组成与温度一一对应。当板上的物料组成发生变化时，其温度也就随之起变化。当精馏过程受到外界干扰(或承受调节作用)时，塔内不同塔板处的物料组成将发生变化，其相应的温度亦将改变。其中，塔内某
些塔板处的温度对外界干扰的反应特别明显，即当操作条件发生变化时，这些塔板上的温度将发生显著变化，这种塔板称之为灵敏板，一般取温度变化最大的那块板为灵敏板。 精馏生产中由于物料不平衡或是塔的分离能力不够等原因造成的产品不合格现象，都可及早通过灵敏板温度变化情况得到预测，从而可及早发出信号使调节系统能及时加以调节，以保证精馏产品的合格。 二、精馏塔的温度控制 精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。 (1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处，称为精馏段温控。适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。调节手段是根据灵敏板温度，适当调节回流比。例如，灵敏板温度升高时，则反映
精馏塔精馏段温度控制设计方案 1.课题研究的背景和意义 石油化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或回收有用组分的目的。分离互溶液体混合物有许多种方法，精馏是在炼油、化工等众多生产过程中广泛应用的一个传质过程。精馏过程通过反复的汽化与冷凝，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量消耗，因此精馏塔的自动控制问题长期以来一直受到人们的高度重视[1]。 精馏过程是由精馏装置来实现的，精馏装置一般是由精馏塔、再沸器（重沸器）、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。 实际生产过程中，精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。石油化工等大型生产过程主要采用的连续精馏。 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸溜的原理是蒸气由塔底进入。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。 精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，其内在机理复杂，动态响应迟缓，变量之间相互关联，不同的塔工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题[1]。 2.课题研究的现状 随着生产过程向着大型、连续和强化方面发展，对操作条件要求更加严格，参数间相互关系更加复杂，对控制系统的精度和功能提出许多新的要求，对能源消耗和环境污染也有明确的限制，采用传统的单回路PID控制往往不能达到控制要求，为此，需要在简单控制系统的基础上，采取其他设施，组成复杂控制系统，也称多回路控制系统。在这种控制
精馏塔的安全运行分析 精馏塔是一种重要的化工设备，广泛应用于石油、化工等行业的石油、化工等行业中。主要用于分离和纯化不同组分的混合物。由于精馏塔操作 条件复杂，涉及高温、高压、易燃和易爆等危险因素，安全运行对企业生 产和人员生命财产安全具有重要意义。因此，对精馏塔的安全运行进行分 析和评估非常必要。 首先，要重视精馏塔的设计阶段。设计应符合相关的化工安全规范和 标准，并考虑操作的可行性。设计时应考虑到设备的安全性能，避免任何 可能导致事故发生的缺陷和隐患。 其次，要关注操作人员的培训和操纵技能。操作人员应受到相关培训，了解精馏塔的工作原理、操作规程和应急预案等。以便掌握正确的操作方法，正确应对突发情况。 另外，还需进行安全管理措施。应建立健全的安全管理制度，包括排 查隐患、事故回顾、应急预案等，并加强对操作人员的安全教育和培训。 还要定期对设备进行维护保养，检修设备存在的安全隐患，确保设备的可 靠性和稳定性。 同时，在运行过程中，重视监测检测工作。通过对精馏塔的运行参数 进行实时监测，及时发现和处理异常情况，避免事故发生。应建立完善的 检查机制，定期检查设备的性能，及时发现并消除安全隐患。 近年来，随着技术的进步和经验的积累，精馏塔的安全性能得到了不 断改进。例如，在设计方面，采用了先进的CAD技术和材料工程技术，提 高了设备的稳定性；在控制系统方面，引入了自动控制技术，减少了人为
操作的风险；在安全装置方面，设备配备了可靠的安全阀、报警系统等，保障了操作人员和设备的安全。 总之，精馏塔的安全运行是化工企业安全生产的关键问题之一、通过对设备的设计、操作人员的培训和安全管理措施的实施，可以有效降低事故的风险，保障生产的连续和人员的安全。企业在进行精馏塔的安全运行分析时，应充分考虑设备的特点、操作环境和安全要求等因素，制定相应的安全措施，并要注重持续监测和管理，确保设备长期稳定、安全运行。
精馏塔加热电流过大过小 精馏塔是一种常用的化工设备，用于将混合物中的不同组分分离出来。在精馏塔的操作过程中，加热电流的大小对于塔内温度的控制起着至关重要的作用。过大或过小的加热电流都会对精馏塔的操作效果产生不利影响。 如果加热电流过大，会导致精馏塔内温度升高过快。在精馏过程中，温度的控制是非常关键的，过高的温度会导致物料的热解和积炭，从而降低分离效果。此外，过高的温度还会使得精馏塔内的液位不稳定，增加操作难度。因此，加热电流过大会对精馏塔的操作产生不利影响。 另一方面，如果加热电流过小，会导致精馏塔内温度升高缓慢。在精馏过程中，温度的控制是非常重要的，过低的温度会导致分离效果不理想，无法达到预期的分离效果。此外，过低的温度还会使得精馏塔内的液位不稳定，增加操作难度。因此，加热电流过小同样会对精馏塔的操作产生不利影响。 为了保证精馏塔的正常运行，需要根据具体的操作条件和物料特性合理调整加热电流的大小。一般来说，加热电流的大小应该根据精馏塔的设计参数、物料的性质以及操作要求来确定。在实际操作中，可以通过监测精馏塔内的温度和液位来判断加热电流是否适当，进而进行调整。
为了更好地控制精馏塔的加热电流，可以采用先进的自动控制系统。通过实时监测精馏塔内的温度和液位，并根据设定的控制策略来自动调整加热电流的大小，可以保证精馏塔的稳定运行和分离效果。 精馏塔的加热电流大小对于塔内温度的控制至关重要。过大或过小的加热电流都会对精馏塔的操作效果产生不利影响。因此，在实际操作中，应根据具体情况合理调整加热电流的大小，并通过监测和自动控制来保证精馏塔的稳定运行和分离效果。这样才能最大限度地提高精馏塔的操作效率和产品质量。
摘要 在石油、轻工、化工等生产过程中，常常需要将原料、中间产物或粗产品中的组成部分进行分离，而精馏是最常用的方法。精馏是石油、化工等众多生产过程中广泛应用的传质过程，通过精馏过程，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。分离的机理是利用混合物中各组分的挥发度不同（沸点不同），使液相中的轻组分（低沸点）和汽相中的重组分（高沸点）相互转移，从而实现分离。精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，内在机理较为复杂、动态响应迟缓、变量之间相互关联，不同的塔结构差别很大，而工艺对控制的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。我们此次设计就是要设计一个精馏塔温度的控制系统。要求当物料进入精馏塔时，塔釜的温度可控并且温度恒定，保证生产的连续性。 关键词：精馏、多输入多输出、动态响应。
第1章绪论 精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。它是依据精馏原理对液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，也就是说在提馏段上升的轻组分的易挥发组分逐渐增多，难挥发组分逐渐减少，而下降液相中易挥发组分逐渐减少，难挥发组分逐渐增多，从而实现分离的目的，满足化工连续化生产的需要。精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏塔的分离质量和分离效果，控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离，进一步得到高纯度产品的重要手段。维持正常的塔釜温度，可以避免轻约分流失，提高物料的回收率；也可减少残余物料的污染作用。 影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰（如进料流量，温度及成分等的变化对温度的影响）。一般情况下精馏塔塔釜的温度，我们是通过控制精馏塔釜内灵敏板的温度来控制的。灵敏板是当外界条件或负荷改变时精馏塔内温度变化最灵敏的一块塔板。以往调节只是采用灵敏板温度调节器单一回路调节，调节反应慢，时间滞后，对精馏操作而言，产品的纯度很难保证。从上述干扰分析来看，有些干扰是可控的，有些干扰是不可控的。从而选择一种可靠并且稳定的控制系统是非常重要的。
精馏塔操作及其安全运行影响因素分析 摘要：随着社会主义工业化的不断发展，石化行业的发展步伐也相应加快。精馏塔是石油化工生产中广泛使用的一种传质和传热装置。它在化工生产中起着 重要作用。各生产单位高度重视其工艺操作。然而，在目前实际的工艺操作中， 其运行会受到各种不利因素的影响，从而降低生产效率，这不仅不利于保证产品 质量，而且会降低工艺操作的稳定性。因此，本文重点研究了精馏塔工艺操作的 影响因素及相应的措施，以确保工艺生产效率和产品质量。 关键词：精馏塔过程；工艺操作；影响因素；对策 前言： 蒸馏塔是一种用于蒸馏的塔式汽液接触装置。其工作原理是利用混合物中各 成分的不同挥发性，将低沸点物质从液相转移到气相，将高沸点物质从气相转移 到液相，从而达到分离的目的。操作蒸馏塔最重要的是确保其稳定性，这有助于 确保产品质量、产量和环境效率。因此，准确分析影响精馏塔工艺运行的因素并 提出对策是值得注意的。 一、影响精馏塔工艺安全运行的因素 （一）塔压力的影响 塔内压力能否保持恒定也是影响蒸馏塔运行质量的重要指标。蒸馏塔内部压 力的波动将直接影响气相和液相之间的热交换，以及整个操作系统的指标。一般 来说，尽管塔内有压力控制系统，但塔压力总是会有一些轻微的波动。这种微小 的波动对精密蒸馏操作有重大影响。当蒸馏塔的压力增加时，各成分之间的相对 挥发性会降低，分离效率也会降低；当塔压力降低时，情况正好相反。塔压的波 动会影响塔的稳定运行。当操作出现偏差时，会导致塔顶产品中重组分浓度增加，从而降低蒸馏塔中各组分之间的相对挥发性和生产效率，进一步对生产产品的质
量造成不利影响。因此，为了保证蒸馏塔的正常运行，在运行过程中控制塔压也 是决定蒸馏塔工艺运行的一个重要方面。 （二）回流比的影响 回流比是从蒸馏塔顶部返回的回流液流l与顶部产物流D的比率。在蒸馏塔 的操作过程中，回流比直接影响蒸馏过程的分离效率和稳定性。因此，回流比是 一个重要的参数。回流比由各成分的分离难度、分离精度和产品质量要求决定。 增加回流比可以减少分离每种成分的理论板数，这需要相应增加塔底产生的蒸汽量。此时，塔顶的热源量、顶部冷却器中循环水的消耗量以及回流泵的功耗都将 显著增加，这将降低蒸馏塔的处理能力，不利于节省操作和设备成本。在实际操 作中，回流比总是在总回流比和最小回流比之间，其应用应通过经济核算来确定。蒸馏塔运行时，可按最小回流比1.1-2倍进行设置。回流比不能太大或太小，这 对成本和操作有很大影响。因此，将回流比控制在最合理的范围内是决定企业产 品质量和生产成本的重要因素。 （三）进料工况产生的影响 目前石油化工市场中的各个炼油厂所采用原材料中的各组分的含量水平参差 不齐，这就导致了生产质量、操作稳定性等的不同。如果在操作之前未能发现有 精馏塔不能够分离的原料，会导致精馏塔的温度、塔压、液位异常，甚至会造成 重沸器结焦和仪表故障等，这对操作稳定性、产品质量和设备费用都有不良影响。在实际生产过程中，进料组原料中易挥发组分含量提升时，提馏段所需要的塔板 数量、提馏段所承符合随之增加，进而导致塔底和塔顶产品质量下降、物料受损 程度扩大。因此，在精馏塔进料之前严格分析各组分的含量、各组分变化十分重要，同时也需要重视调整精馏塔塔内上下温度和各个灵敏板的温度。 二、精馏塔工艺操作影响因素的主要解决对策 （一）合理控制操作压力 精馏塔塔压发生改变时，会改变精馏塔内部的整体温度，进而影响整个工艺 操作质量和精准度。因此，有效调控精馏塔工艺操作压力也是保障生产效率和操
精馏过程操作安全分析 精馏过程涉及热源加热、液体沸腾、气液分离、冷却冷凝等过程，热平衡和相变的安全性是精馏过程安全的关键。 1 蒸馏过程分析 化工生产中，精馏设备——塔设备是应用最广泛的非定型设备。 由于用途不同，操作原理不同，所以塔的结构形式、操作条件差异很大。本文以精馏塔为例，主要介绍了精馏塔的类型、性能、选型原则等。 (1)多组分溶液精馏方案的选择多组分溶液精馏方案按精馏塔中 组分分离的顺序不同可以分为：按挥发度递减的顺序采用馏分的流程；按挥发度递增的顺序采用馏分的流程；按不同挥发度交错采用馏分的 流程。最佳分离方案的选择对工艺流程和精馏塔的设计至关重要。一 个好的分离方案应当具备合理利用能量、降低能耗，设备的投资少， 生产能力大、产品质量稳定及操作安全等特点。 (2)冷凝器的流程与形式常见冷凝器的布局如图所示3—1所示， 主要有以下三种。 1)整体式。将冷凝器和塔连成一体，优点是占地面积少，节省冷 凝器封头。缺点是塔顶结构复杂、检修不便，它主要用于冷凝器较小、冷凝液难以泵送或泵送有危险的场合。如图3—1(a)、(b)所示。 2)自流式。将冷凝器装在塔顶附近的台架上，其特点与整体式相近，凝液自流人塔，通过改变工作台的高度，可以获得回流和采用所 需的液位差。如图3—1(c)所示。 3)强制循环式。将冷凝器安装在远离塔顶的较低位置，用泵向塔 内提供回流，在冷凝器和泵之间设置回流罐。如图3—1(d)、(e)所示。大规模生产中多采用这种形式。 分凝与全凝部分凝固或完全凝固根据以下因素确定：
1)如果塔顶产品在后续处理中以气态使用，则塔顶排放状态，同时，也能满足其他工艺要求，此时应采用分凝形式以气相出料。反之，若要求得到液态产品时，应采用全凝形式以液态出料。 2)内回流控制在采用分凝条件下，一般回流液的温度是泡点，也 是蒸气出料的露点，此时需要较多的回流液循环以增加回流。如果采 用全凝，回流液是作为过冷液体送回塔内的，此时，回流流量可由回 流液的温度控制。 3)部分冷凝和完全冷凝之间的比较。冷凝模式取决于使用的工作 压力，所以要从投资费用和操作费用的经济角度考虑，对分凝和全凝 按表3—3逐项进行比较。 (3)再沸器的流程与形式在精馏过程中，再沸器的安全运行十分 重要，影响安全运行的条件也比较复杂。硝基苯精馏过程中，由于过 早破坏真空，在高温条件下，空气进入系统，硝基苯酚钠引起爆炸， 由于同时采用降低液位，加大热量通人导致再沸器发生爆炸。 立式再沸器(立式热虹吸管循环式)如图3—2(a)所示。 传热效果好；釜液通过管内容易清洗，釜液在加热区停留时间短；加热剂通过管间，如采用不污染的加热剂，固定管板换热器可用于降 低换热器的成本；再沸器与塔釜的配管短，配管中压力损失小，装置 布置紧凑；占地面积小，基础简单；塔釜到再沸器之间的管道可安装 流量计，易于调节。因一个塔在操作中不可能同时用几个再沸器，使 釜液循环平均分配难，所以传热面积受到限制；为了使釜液具有能循 环的压头，需使塔的裙座增高很多；再沸器蒸发效率高时体积膨胀率大，压力损失增加，所以限制蒸发率在30％以下；为了保证热虹吸所 需的压力平衡，塔底要装设堰板，以保持塔底部有一定的液面。需防 止液面调节阀工作失灵；当循环量大时，再沸器可相当于一块理论板。 卧式再沸器(卧式热虹吸循环型)如图3—2(b)所示。传热面积比立式再沸器大；有效压头增大，循环量增大。另外，流量计可安装在塔 釜和再沸器之间的管道中，调节流量容易。缺点：占地面积大，基础
成绩 过程控制仪表课程设计 设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生姓名 XX 专业班级自动化X X X X班 学号 XXXXXXXXXXX 指导老师 XXX 2019年XX月XX日
《过程控制仪表》课程设计评分标准表 姓名：XX 学号：XXXXXXXXX 课程设计的最终成绩采取“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五级记分。100-90分（优秀）、89-80（良好）、79-70（中等）、69-60（及格）、低于60（不及格）
《过程控制仪表课程设计》任务书
目录 1.设计任务与要求 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 设计要求 (1) 2.系统简介 (1) 3.设计方案及仪表选型 (2) 3.1控制方案的确定 (2) 3.2系统原理及方框图 (3) 3.3仪表选型 (4) 4.系统仿真分析 (10) 5.控制系统仪表配接图及说明 (13) 6.仪表型号清单 (13) 7.总结 (14) 参考文献 (14)
1.设计任务与要求 1.1 设计任务 过程控制仪表课程设计，是《自动化仪表与装置》课程中的后续课程，实践教学环节，也是一次全面的专业知识的运用和实践。 ⑴巩固和深化所学课程的知识： 通过课程设计，要求学生初步学会运用本门课程和其它相关课程的基本知识和方法，来解决工程实际中的具体的设计问题，检验学生对本门课程及相关课程内容的掌握的程度，以进一步巩固和深化所学课程的知识。 ⑵培养学生的设计、实践能力： 通过课程设计，从方案选择、设计计算到绘制图纸、编写设计说明书，可以培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握自动控制系统中各环节使用仪表的基本方法和步骤，为以后从事工程设计打下良好的基础。⑶使学生能熟悉和运用设计资料，学会查阅相关文献，如有关国家标准、手册、图册等，以完成作为工程技术人员在工程设计方面所必须的基本训练。 1.2 设计要求 （1）编写过程控制仪表设计说明书。内容包括：控制系统的简单介绍，工艺流程分析；各环节仪表的选型、仪表的工作原理及性能指标；控制系统的仿真分析；仪表间的配接说明。 （2）绘制工艺流程原理框图。 （3）给出系统仪表型号清单。 （4）绘制仪表盘电气接线图，端子接线图。 2.系统简介 精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节，精馏过程是一个复杂的传质传热过程,表现为:过程变量多,被控变量多,可操纵的变量也多，精馏塔的控制直接影响到工厂的产品的质量、产量和能量的消耗，因此精馏塔的自动控制长期以来一直受到人们的高度重视。各塔工艺结构特点有千差万别，这需要深入分析特性，结合具体塔的特点，进行自动控制方案设计和研究，其自动控制系统的核心在于品质指标的设定、被控变量和操作变量的选择。在精馏塔的控制系统设计中，应选取馏出产品的质量指标、蒸馏产品的产量指标和蒸馏过程
精馏塔精馏段温度控制设计方案 (共52页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-
精馏塔精馏段温度控制设计方案 1.课题研究的背景和意义 石油化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或回收有用组分的目的。分离互溶液体混合物有许多种方法，精馏是在炼油、化工等众多生产过程中广泛应用的一个传质过程。精馏过程通过反复的汽化与冷凝，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量消耗，因此精馏塔的自动控制问题长期以来一直受到人们的高度重视[1]。 精馏过程是由精馏装置来实现的，精馏装置一般是由精馏塔、再沸器（重沸器）、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。 实际生产过程中，精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。石油化工等大型生产过程主要采用的连续精馏。 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸溜的原理是蒸气由塔底进入。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。 精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，其内在机理复杂，动态响应迟缓，变量之间相互关联，不同的塔工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题[1]。 2.课题研究的现状 随着生产过程向着大型、连续和强化方面发展，对操作条件要求更加严格，参数间相互关系更加复杂，对控制系统的精度和功能提出许多新的要求，对能源消耗和环境污染也有明确的限制，采用传统的单回路PID控制往往不能达到控制要求，为此，需要在简单控制系统的基础上，采取其他设施，组成复杂控制系统，也称多回路控制系统。在这种控制
精馏塔的温度控制系统毕业设计
摘要 精馏过程是石油炼制、石油化工和其他化工过程中应用最为广泛的传质操作过程。精馏过程由于内在机理复杂，对控制作用的响应缓慢，参数间关联密切，因此控制要求高，难度大。 本文主要研究精馏塔的温度控制，根据其工艺要求来研究精馏塔精馏段的温度控制及其温度对产品质量的影响。精馏过程中产品质量主要取决于对温度的控制，然而，在进行较高纯度分离的精馏塔内，接近塔顶或塔底的一个不太短的塔段内，物料的浓度变化所引起的温度变化比较小这种情况下，当人工发现温度有较明显的变化时，产品质量早己不合要求。所以，在精馏塔内引入自动温度控制系统就是十分必要和紧迫的，合理控制精馏塔温度是产品是否合格的重要指标。本文主要通过具体分析精馏段温度控制系统的特点，得到以回流流量作为副控制对象，精馏段温度为主控制对象的串级控制系统，再进一步对精馏塔温度控制系统的难点进行分析。 本系统采用单片机控制精馏塔温度，用热电偶作为检测元件，采用PID控制算法计算控制量输出，同时用电动调节阀作为执行机构。本系统还具有报警、按键输入及显示等功能从而实现对精馏塔温度的控制。 关键词：单片机；精馏塔；温度控制
Design of temperature control system for distillation column Abstract Distillation process in petroleum refining, petrochemical and other chemical process used most widely mass transfer process. Distillation process due to the complexity of the internal mechanism, the effect on the response of control slow, parameters are closely related. Therefore, the control requirement is high, the difficulty is big. This paper mainly studies the temperature control of distillation column, influence of temperature control and temperature according to the technical requirements of distillation column for the quality of products. The main products on the distillation process to control the quality of temperature, however, in high purity distillation column separation, close to the top or bottom of a short the tower section, the temperature change caused by the change of the concentration of material is relatively small in this case, when the artificial temperature is found to have obvious changes, the quality of the products has long been out of order. Therefore, the introduction of automatic temperature control system is very necessary and urgent in the distillation column, the reasonable temperature control of distillation tower is an important index whether the product is qualified. This paper mainly through the characteristics of rectifying section temperature control system of concrete analysis, obtained in the reflux flow as assistant control object, the rectifying section mainly the temperature control object string Level control system, and then further to the