蒸馏装置机泵联锁控制系统的设计

常减压蒸馏装置自动控制解决方案一、前言中控在石化行业有着完善的装置解决方案, 丰富的工程实施经验。

目前WebField 系列控制系统已在诸如常减压蒸馏、催化裂化、加氢精制、延迟焦化、溶剂脱沥青、气体分离、各类制氢、硫磺回收、 PVC 、苯酐、苯胺、环己酮等炼油及石化行业的各个主流装置得到广泛应用,在国内炼油和石化行业市场占有率一直居于领先地位,是国内唯一的与中石化建立了 MES 建设战略合作伙伴关系的DCS 厂家,包括中石化、中石油所属的镇海炼化、扬子石化、茂名石化、齐鲁石化、大庆石化等大中型石化企业中均已采用中控提供的控制系统和解决方案实现了对炼油及石化生产过程的控制。

二、工艺流程简介常减压装置是炼油企业的基本装置, 是原油加工的第一道工序, 在炼油中起着非常重要的作用。

它的工艺过程是采用加热和蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品,将原油分离的过程。

主要分离产物有:重整原料、汽油组分、航空煤油、柴油、二次加工的原料 (润滑油、催化裂化原料等及渣油 (重整及焦化、沥青原料。

在常压塔中, 对原油进行精馏, 使气液两相充分实现热交换和质量交换。

在提供塔顶回流和塔底吹气的条件下, 从塔顶分馏出沸点较低的产品汽油, 从塔底分馏出沸点较高的重油, 塔中间抽出得到侧线产品,即煤油、柴油、重柴、蜡油等。

常压蒸馏后剩下的重油组分分子量较大, 在高温下易分解。

为了将常压重油重的各种高沸点的润滑油组分分离出来, 采用减压塔减压蒸馏。

使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏, 从而使高沸点的组分在相应的温度下依次馏出,作为润滑油料。

常减压装置的减压蒸馏常采用粗转油线、大塔径、高效规整填料(GEMPAK 等多种技术措施。

实现减压操作低炉温、高真空、窄馏分、浅颜色, 提高润滑油料的品质。

原油图 1 常减压装置工艺流程图三、控制方案3.1 装置关键控制常减压装置通常以常规单回路控制为主,辅以串级、均匀和切换等少量复杂控制。

5000T/年食用酒精蒸馏过程自控设计一．生产过程该生产流程是山东，兖州酒厂的５０００吨／年的食用酒精生产流程。

该流程以地瓜干（白薯干）为原料生产酒精。

首先将地瓜干粉碎，加水拌料。

然后用蒸汽在柱式蒸煮器内进行蒸煮，使淀粉颗粒破裂。

然后加曲进行糖化，产生糖化醪。

再由糖化醪泵泵入到发酵罐内进行发酵，在泵入的同时按比例加入酒母。

发酵之后即为成熟醪液。

成熟醪液排入到醪液池等待分离。

本次课程设计所用流程是５０００吨／年的食用酒精生产流程中的分离部分。

首先由醪液泵将醪液泵出，经过预热器与精塔顶部的汽相产出物进行换热，预热到６５到７０度进入到初塔。

经塔底的间接蒸汽加热，将醪液中的轻组分全部由塔顶蒸出并以汽相形式进入精塔。

由塔低排出水和酒糟。

进入精塔的物料为多种组分的混合物。

经塔底的直接蒸汽加热，使比酒精（乙醇）更轻的组分由塔顶蒸出。

使比酒精重的组分在塔中部（杂醇油）和塔底（水）采出，而合格的酒精则从接近塔顶的侧线采出。

精塔顶部蒸出的汽相产品中包含有多种组分，而且含有一定的热能。

为了回收热能，将其通过两个预热器与初塔进料的醪液进行逆流换热以便把热量传递给醪液。

经过预热器的精塔顶部之汽相产物，一部分重组分将被冷凝下来，未被冷凝下来产物进入冷凝器用１２Ｃ 的冷软水再进行冷凝，以便将精塔顶部蒸出物中的乙醇冷凝下来。

预热器１、２及冷凝器的冷凝物（主要为乙醇，尚有一部分甲醇和水）汇合后流入回流罐，再经回流罐上的液下泵泵出送往精塔作为回流。

在冷凝器中尚未冷凝下来的汽相物再经一次水冷，其不凝物主要是ＣＯ２及低沸点杂质（甲醇、乙醛等），由排醛管排放大气。

在水冷凝器中冷凝下来的液相为含有较多杂质的酒精，作为工业酒精收集起来。

精塔中部侧线采出的为杂醇油。

底部排除的为废液（主要是水，其中含有少量乙醇）。

二．工艺条件及控制要求控制要求：本生产过程的产品是食用酒精，设计过程中要考虑卫生和防爆问题。

１．初塔底部不能跑酒。

即废醪中所含乙醇要蒸尽。

原油蒸馏装置控制系统设计摘要原油蒸馏是炼油厂加工原油的第一道工序，即原油的一次加工，在炼油厂加工总流程中有重要作用，通过蒸馏的方法将原油分割成不同沸点的组分，以适应产品和下游工艺装置对原料的要求。

原油蒸馏装置的控制和操作的好坏，对炼油厂的产品质量、收率以及原油的有效利用都有很大影响。

本文通过分析原油蒸馏的工艺特点，采用单回路控制、串级控制等技术对原油蒸馏装置进行控制系统设计。

原油蒸馏的典型流程为三塔流程，即三段气化原油常减压工艺流程，分为原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏等三个部分。

炼油厂的加工能力一般都用原油常压蒸馏装置的加工能力来表示，也就是说常压蒸馏是石油炼制的关键部分。

所以本论文是对常压蒸馏部分的控制系统设计。

装置的工艺参数和产品的质量指标都有严格的要求，根据这些要求，设计出合理、有效的控制方案，提高产品收率，降低装置能耗，使装置能够安全、稳定运行。

关键字：原油蒸馏；控制；工艺参数；加热炉；分馏塔Crude Distillation Installment Control System DesignAbstractCrude distillation is processing crude oil the first working procedure in the refinery. That is the first of crude oil processing, it plays an important role in total refinery processing, by the distilled method of the crude oil will be separated into different components of different boiling point, to adapt products and lower reaches of the process is the requirement of raw materials. Crude distillation installment control and operation quality, to the refinery product quality, receiving rate as well as the crude oil effective use has the very tremendous influence.This article use single-loop control and cascade control to carry on the control system to design the crude distillation installment by analysis crude distillation craft characteristic. Crude distillation's typical flow is three tower flows. namely three sections of gasified crude oils often the reduced pressure technical process, divides into the crude oil forerunning, the atmospheric distillation and the reduced pressure distillation three parts. The refinery processing capacity of crude oil is generally used atmospheric distillation unit of processing capacity to express. This means that atmospheric distillation is a key part of the crude oil refining. Therefore, the present paper designs the atmospheric distillation part control system.The installment technological parameters and the products qualitative index have the strict request, according to these requests, design a reasonable and effective control program, reduces the installment energy consumption, enhances product receiving rate ,can be safe and stable operation.Key words:crude distillation; control; technical parameters; heating furnace; fractionating tower目录摘要 (I)Abstract (II)第1章引言 (1)1.1原油蒸馏的地位和作用 (1)1.2 石油的物理性质和元素组成 (1)1.3 石油的馏分组成 (2)1.4 我国石油蒸馏的发展情况及应用 (2)1.5 原油蒸馏的产品及使用要求 (3)第2章蒸馏系统设计 (5)2.1 蒸馏的基本概念和原理 (5)2.1.1 蒸馏的基本概念 (5)2.1.2 原油蒸馏的定义及特点 (5)2.1.3 蒸馏的方式 (7)2.2 原油蒸馏工艺流程简述 (8)2.3 蒸馏装置主要设备的构造和性能 (9)2.3.1 分馏塔 (9)2.3.2 加热炉 (10)2.3.3 换热器 (10)2.3.4 减压塔抽空装置 (11)2.3.5 机泵 (11)2.4 蒸馏工艺参数设计 (11)2.4.1 常压塔工艺参数操作指标 (11)2.4.2 加热炉工艺参数操作指标 (15)2.5 分馏塔控制方案设计 (16)2.6 常压炉控制方案设计 (21)第3章原油预处理电脱盐设计及装置节能和设备防腐措施 (24)3.1 金属盐类等杂质对原油蒸馏过程的影响 (24)3.2 电脱盐的原理 (24)3.3 电脱盐工艺流程 (25)3.4 蒸馏装置防腐蚀措施 (25)3.5 蒸馏装置节能措施 (26)第4章蒸馏装置控制系统在组态软件中的实现及设备选型 (27)4.1 组态软件介绍 (27)4.2 组态工程的五大部分 (28)4.3 控制画面 (30)4.3.1 主控制画面 (30)4.3.2 实时曲线 (33)4.4 设备选型 (34)4.4.1 压力检测仪表的选用 (34)4.4.2 流量检测仪表的选用 (35)4.4.3 液面测量仪表的选用 (37)4.4.4 温度测量仪表选用 (38)4.4.5 调节阀的选用 (38)4.4.6 仪表清单及概算 (39)第5章原油蒸馏的未来发展方向 (41)第6章结论 (45)参考文献 (46)谢辞 (47)第1章引言1.1原油蒸馏的地位和作用石油是重要的能源之一，我国的工业生产和经济运行都离不开石油，但是又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的石油产品才能投入使用。

智能化蒸馏系统的设计与控制研究近年来，随着工业化的进程和科学技术的快速发展，人们对于工业生产的要求越来越高，智能化蒸馏系统也应运而生，成为了工业制备生产中的重要组成部分。

本文将从智能化蒸馏系统的设计与控制方面进行研究与探讨。

一、智能化蒸馏系统的概念智能化蒸馏系统，是指利用计算机及智能控制器等先进的仪器设备，对传统蒸馏设备进行升级优化，增加自动化与智能化的功能，能够实现对于蒸发、冷凝、分馏等流程的自动控制和监控，提高蒸馏精度和效率，保证生产质量和工业安全。

二、智能化蒸馏系统的设计1.系统构成智能化蒸馏系统主要由以下部分组成：（1）物料输送系统（2）加热系统（3）冷却系统（4）蒸发系统（5）冷凝系统（6）传感器系统（7）计算机控制系统整个系统具有高度自动化和智能化的特点，其中物料输送系统、加热系统、冷却系统、蒸发系统和冷凝系统紧密相连，协同工作，确保了系统的稳定和可靠性。

传感器系统检测物料的状态和流程控制，计算机控制系统实现对系统的自动调节和监控，保证系统落地生产的效率和质量。

2.系统原理智能化蒸馏系统的工作原理分为以下几步：（1）通过物料输送系统将待处理的物料输入系统；（2）加热系统提供蒸汽，蒸发系统将物料进行蒸发；（3）冷却系统降温，冷凝系统将蒸汽冷凝成液体，收集分离出的纯净物质；（4）传感器系统和计算机控制系统对系统进行自动控制和监测，确保系统的自动化和智能化管理。

三、智能化蒸馏系统的控制研究1.控制方法智能化蒸馏系统的控制方法一般分为传统PID控制和模型预测控制。

（1）传统PID控制PID控制器是一种更为传统的工业控制器，将测量的值与设定值进行比较，自动调节控制参数，控制系统的稳定性和精度，但是由于传统PID控制设备对系统参数变化适应度差的问题，有时会导致系统稳定性差，对于复杂的控制流程难以有效实现。

（2）模型预测控制模型预测控制是基于对物料流程的多项式建模实现的，通过对系统流程进行精细的建模，可以实现对系统的更准确控制，保证系统的稳定性和可靠性。

摘要减压塔根据生产任务的不同可以分为润滑油型和燃料油型两种。

本次设计参考川中原油的基本性质，川中原油属于低硫石蜡基原油，其特点是高含蜡，高凝点，沥青质含量不高，胶质高，直馏汽油辛烷值低，柴油十六烷值高，是制润滑油的好原料。

根据市场对产品的需求、经济效益等方面的因素，川中原油的加工采用了润滑油型加工方案。

本次设计根据任务书的要求，参照川中原油的常减压蒸馏的部分操作数据，设计完成一座年处理量为200万吨的减压蒸馏装置，设计的主要内容包括：工艺设计；塔体设计；接管、抽真空系统及加热炉负荷的计算。

关键词：原油；减压塔；抽真空系统；加热炉负荷ABSTRACTAccording to different production tasks, vacuum tower can be divided into two kinds of type: Lubricant type and Fuel type. The design references the basic nature of Chuanzhong crude oil. It belongs to sweet paraffinic crude oil, which is characterized by high wax, high pour point, lower asphaltene content, high resin content, low octane of straight-run gasoline, high diesel cetane number, is good raw materials for Lubricating oil. According to market demand for products, economic and other factors, the processing of Chuanzhong crude oil adopt Lubricant type processing program.The design according to the requirements of the mission statement, reference to similar atmospheric and vacuum distillation of crude oil part of the operating data, design an annual handling capacity of 200 thousand tons of vacuum distillation unit, main contents of design include: process design; tower design; calculation of connector pipe; calculation of vacuum system; furnace loadKey words: crude oil; vacuum tower calculations; vacuum systems; heating load.目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2技术应用与发展现状 (1)1.3 装置设备的考虑因素 (2)1.4 润滑油型减压塔的工艺特征 (3)2 减压塔的工艺计算 (4)2.1设计数据 (4)2.2 减压塔工艺计算 (4)汽提蒸汽用量 (5)塔板形式和塔板数 (5)2.3 全塔气液负荷的计算 (6)全塔热量平衡计算 (6)减压五线塔板上的气液负荷 (7)减压四线塔板上的气液负荷 (8)减压三线塔板上的气液负荷 (9)减压二线塔板上的气液负荷 (10)减压一线塔板上的气液负荷 (11)二中抽出板上的气液负荷 (12)二中回流板上的气液负荷 (13)一中抽出板上的气液负荷 (14)一中回流板上的气液荷 (15)2.4 中段循环回流量 (16)2.5全塔气液负荷性能图 (16)2.6 结构计算的相关参数 (17)2.7 塔径计算 (17)2.8 溢流装置的确定 (18)2.9 塔板形式、浮阀数目及排列 (18)2.10 流体力学验算 (20)2.11 塔板负荷性能图 (22)2.12 减压塔上下两段缩径的确定 (24)2.13 塔体设计 (25)2.14 接管计算 (25)3 抽真空系统 (29)3.1 蒸汽喷射器的工作原理 (29)3.2 蒸汽喷射器结构参数的确定 (29)级数的确定 (29)各级压缩比的确定 (29)漏入空气量G2 (30)油气量G3 (30)带入水汽量G4 (31)工作蒸汽用量G S (31)3.3 喷射泵的结构尺寸计算 (32)4 加热炉负荷计算 (35)4.1 进加热炉的热量Q1 (35)4.2 出加热炉的热量Q2 (35)4.3 加热炉负荷Q (35)5设计结果总结 (36)致谢 ............................................................ 错误!未定义书签。

蒸馏系统安全控制指导意见鲁安监发〔2011〕140号为有效防范涉及易燃、易爆和有毒有害物料的蒸馏过程事故的发生，指导全省化工、医药企业蒸馏操作安全控制系统的改造和安全操作规程的修订工作，提升蒸馏操作的本质安全水平，并为有关设计单位相应的安全控制系统设计提供参考，依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》（安委办[2008]26号）、省政府办公厅《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的意见》（鲁政办发[2008]68号）和有关法规、标准的规定，制订本意见。

1.概述1.1工艺简介蒸馏是指利用液体混合物中各组分挥发性能的不同，通过部分气化或部分冷凝，来达到组分相对分离的一类化工单元操作。

蒸馏操作广泛应用于化工、医药等行业，如：石油炼制的常减压蒸馏，基本有机化工产品的提纯，精细化工产品的精制，化学制药过程的溶剂回收，空气分离等。

1.2分类1.2.1按组分，可分为双组分和多组分蒸馏。

1.2.2按操作压力，可分为常压蒸馏，减压蒸馏（用于常压下沸点较高、难挥发或高温下蒸馏能引起分解、爆炸、聚合等的热敏性物质的混合物，减压可以降低物料的沸点，借以降低蒸馏温度，增加安全性，如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合；还可用于剧毒物料蒸馏，防止泄漏到空气中），加压蒸馏（用于常压下为气体的物系）。

1.2.3按生产连续性，可分为连续蒸馏和间歇蒸馏。

1.2.4按操作方式，可分为无回流、有回流蒸馏；其中，无回流的又分为简单蒸馏和平衡蒸馏，有回流的蒸馏称为精馏；精馏又可分为一般精馏和恒沸精馏、萃取精馏、水蒸汽精馏等。

1.3装置组成一套完整的蒸馏系统一般由蒸馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐、物料泵、产品储罐等部分组成，也可能是其中两个或几个部分的组合。

简单蒸馏系统通常是由蒸馏釜及其加热装置、冷凝冷却器及受液槽组成。

釜式蒸馏的加热装置有釜外夹套式，釜内盘管式，有些物料还采用釜外直接火加热式或电热式。

原油蒸馏装置常压塔控制系统设计摘要DCS在我国炼油厂应用已有15年历史，有20多家炼油企业安装使用了不同型号的DCS，对常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、加氢精制、油品调合等实施过程控制和生产管理。

其中有十几套DCS用于原油蒸馏，多数是用于常减压装置的单回路控制和前馈、串级、选择、比值等复杂回路控制。

有几家炼油厂开发并实施了先进控制策略。

下面介绍DCS用原油蒸馏生产过程的主要控制回路和先进控制软件的开发和应用情况。

辽河原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。

装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、渣油减粘裂化、航煤精制部分组成。

根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，采用了目前最先进技术既初馏塔、常压塔塔盘为ADV高效塔盘。

减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。

以实现装置长周期运行。

高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。

初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。

常压塔设顶循环回流和二个中段回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。

为了降低减压塔内真空高度，提高沸点，减压塔采用二级抽真空器。

即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。

在采用新工艺新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量常压炉四路进料四路出。

为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。

因此本设计采用三段汽化蒸馏，即预汽化—常压蒸馏—减压蒸馏。

关键词：原油；常减压蒸馏塔；控制系统。

Crude oil distillation unitatmospheric tower control system designAbstractDCS in our refinery application for 15 years history, has more than 20 refining enterprise installed the different types of DCS, often relief devices, catalytic cracking, catalytic reforming device, hydrotreating, oil products to attune, the implementation of process control and production management. There are more than ten sets of DCS for crude oil distillation, majority is used for often of pressure-relief device single loop control and feedforward, cascade, selection, such complex loop control. The ratio Several refineries in the development and implementation of the advanced control strategy. Here with crude oil distillation process of DCS the main control circuit and advanced control software development and application situation.Liaohe oil belong to low sulphur crude oil, including among the naphthenic acid more according to the nature of the crude oil, characteristics and the demand of the market main production reforming gasoline, kerosene, diesel oil, heavy diesel, light mixed wax, directness, etc. Device by oil electricity desalination, often vacuum distillation, reduce glue residue cracking, and HangMei refined parts. According to processing including the naphthenic acid crude oil, combined with the naphthenic acid crude oil processing experience, optimize the selection of equipment and material, and adopted the most advanced technology, atmospheric distillation tower early both tata dish for ADV efficient tray. The reduced pressure tower neat padding materials handled, ability, air, liquid contact even, mass transfer effect is good. In order to realize the long period operation device. High temperature parts equipment and piping all adopt the stainless steel material, in order to achieve anticorrosive purpose. First, often be of top air cooling water, saving water instead of, also reduced the capacity of "three wastes". Atmospheric tower set top cycle and two middle backflow backflow, in order to make the tower in steam, liquid loading distribution uniformity, improve the processing power, reduce the tower top condenser load. In order to reduce the reduced pressure the tower in height, improve the boiling point vacuum, vacuum pumping, the reduced pressure tower is secondary. Namely steam injection pump and water ring smoke vacuum pump.In the new process of new equipment and optimize the process, in order to energy savingatmospheric system USES four units of air tanks to increase capacity, atmospheric pressure furnace four ways of incoming four the road.To make a number of the middle of the fractions get reasonable use, because they are a lot of secondary processing raw material, and national economy from production all kinds of wax, lubricating oil, asphalt material. So this design USES the three sections of vaporization, namely the vaporization distillation-atmospheric distillation-vacuum distillation.Keywords: crude oil; often vacuum distillation tower; Control system.目录摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅲ)第一章绪论 (1)第二章工艺流程设计 (3)2.1原料油性质及产品性质 (3)2.1.1原料油性质、来源 (3)2.1.2产品性质 (3)2.2工艺流程 (3)2.2.1原油换热系统 (4)2.2.2常压系统 (4)2.2.3减压系统 (4)第三章常减压装置主要控制回路 (6)3.1加压炉 (6)3.2常压塔、减压塔中段回流热负荷控制 (7)3.3提交加热炉效率的控制 (7)3.3.1炉膛压力控制 (7)3.3.2烟道气氧含量控制 (7)3.4加热炉出口温度控制 (7)3.5常压塔解耦控制 (8)第四章原油蒸馏先进控制 (8)4.1 DCS的控制结构层 (8)4.2原油蒸馏的先进控制策略 (9)4.2.1常压塔多变量控制 (9)4.2.2 LQG自校正控制 (9)4.2.3中段回流计算 (10)4.2.4自动提降量模型 (11)第五章炼油厂常压塔温度控制系统设计的方案 (12)5.1过程控制系统方案设计的基本要求 (12)5.2常压塔温度控制系统的总体设计 (13)第六章炼油厂常压塔温度控制系统设计内容 (14)6.1精馏塔控制系统的组成与结构 (14)6.2主要内容与设计步骤 (15)6.2.1 被控参数的选择 (16)6.2.2温度变送器的选择 (17)6.2.3温度调节器的选择 (18)6.2.4执行器的选择 (19)6.3一线温度控制系统设计 (20)6.4一线温度控制的主要内容与仪器选择 (21)第七章 DCS编程 (22)第八章结论 (36)第九章参考文献 (37)第十章谢辞 (38)第一章绪论石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。

水泵控制系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握水泵控制系统的原理、组成及应用。

知识目标包括了解水泵的工作原理、控制系统的基本构成和不同类型水泵控制系统的特点。

技能目标则是培养学生能够分析水泵控制系统的工作流程，并能够进行简单的系统设计和调试。

情感态度价值观目标则是培养学生对自动化技术的兴趣，提高他们解决实际问题的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括水泵控制系统的基本原理、组成和应用。

首先，介绍水泵的工作原理和分类，让学生了解水泵的基本功能和特点。

然后，讲解水泵控制系统的基本构成，包括控制器、执行器、传感器等元件。

接着，分析不同类型水泵控制系统的实例，让学生了解不同系统的工作原理和应用场景。

最后，结合实际案例，让学生进行水泵控制系统的分析和设计。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，利用讲授法，系统地讲解水泵控制系统的原理和知识。

其次，通过讨论法，引导学生进行思考和交流，提高他们的理解能力。

接着，运用案例分析法，分析真实的水泵控制系统案例，让学生了解理论知识在实际中的应用。

最后，通过实验法，让学生动手进行水泵控制系统的搭建和调试，提高他们的实践能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和方法，将准备丰富的教学资源。

教材方面，选择与水泵控制系统相关的教材和参考书籍，为学生提供系统的理论知识。

多媒体资料方面，制作精美的PPT和教学视频，帮助学生直观地理解水泵控制系统的工作原理。

实验设备方面，准备水泵控制系统实验套件，让学生能够进行实际的操作和调试。

此外，还可以利用网络资源，提供相关的学习资料和案例，丰富学生的学习渠道。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合的方法。

首先，通过课堂表现和参与度，评估学生的平时表现，包括出勤、提问、回答等。

其次，通过作业和实验报告，评估学生对水泵控制系统知识的理解和应用能力。

开题报告书
精馏过程的控制系统设计题目
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法：
前期查阅资料了解本次设计的目的及意义，并充分了解精馏过程的静态特性及动态特性。

根据已有资料和工程经验，确定主控制变量和辅助控制变量。

然后分析系统各变量的耦合关系，通过控制相关变量达到控制要求。

最后利用内模控制算法建立精馏控制系统并搭建Simulink仿真模型进行验证。

技术路线
精馏是一个多变量、强耦合、难以建立精确的数学模型的过程。

选取塔顶的温度和塔底的温度为被控变量。

对于塔顶温度选取塔顶的回流量作为操纵变量；对于塔底的温度选取塔底再沸器的蒸汽流量作为操纵变量。

二者均采用串级控制的方案；串级控制的主控制器采用内模控制的算法，由于副回路包括的扰动主要为反应快速的流量扰动，故仅采用简单的PI控制即可。

塔顶与塔底的温度存在着强耦合，故还需要对两个控制变量进行解耦。

控制系统方框图如下，
其中R1为塔顶回流量R2为塔底再沸器的蒸汽流量；G C11G C21 G C12 G C22 为内模解耦控制器，G C1 G C2为副控制器，G P1 G P2为流量模型,G P11 G P21 G P12 G P22为实际温度模型, G m11
G m21 G m12 G m22内部对象模型，Y1 Y2为塔顶和塔底的温度的输出值。

实验方案及可行性分析
运用MATLAB中的Simulink模块构建系统模型，对系统进行调试和仿真。

本设计利用抗扰特性优良的串级控制和可以克服时间滞后的内模控制的控制策略构成多回路的系统。

此种控制方法可以用于非线性、时变的系统，克服多种扰动，并且易于实现，可行性高。

设计说明书1.1装置的概况和特点本设计主要以锦州石化公司二套常减压为设计原型，主要数据取自生产实际。

所处理的原料为70%辽河原油、20%的江西原油、10%的冠军原油，经过常压塔、减压塔的分离得到合格的产品。

辽河原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。

装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、航煤精制部分组成。

根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，采用了目前最先进技术既初馏塔、常压塔塔盘为ADV高效塔盘。

减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。

以实现装置长周期运行。

高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。

初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。

常压塔设顶循环回流和二个中段回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。

为了降低减压塔内真空高度，提高沸点，减压塔采用二级抽真空器。

即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。

在采用新工艺新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量常压炉四路进料四路出。

环烷酸对金属的腐蚀一般发生在介质流速高和涡流状态处，其温度范围为230～280℃和350～400℃。

常减压蒸馏装置受环烷酸腐蚀较重的部位常发现在下述几处：常压炉出口部分炉管、减压炉全部炉管、常减压炉转油线和塔汽化段。

采取的防护措施除原油住碱外，适当地增加炉子转油线尺寸以降低介质流速，并结合具体条件选用耐腐蚀材质，可以减少有关部位的腐蚀速率。

综上所述，在采取了“一脱四注”的综合措施后，常减压蒸馏装置有关系统的腐蚀率大大下降。

为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。

因此本设计采用三段汽化蒸馏，即预汽化—常压蒸馏—减压蒸馏。

原油蒸馏装置常压塔控制系统设计摘要DCS在我国炼油厂应用已有15年历史，有20多家炼油企业安装使用了不同型号的DCS，对常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、加氢精制、油品调合等实施过程控制和生产管理。

其中有十几套DCS用于原油蒸馏，多数是用于常减压装置的单回路控制和前馈、串级、选择、比值等复杂回路控制。

有几家炼油厂开发并实施了先进控制策略。

下面介绍DCS用原油蒸馏生产过程的主要控制回路和先进控制软件的开发和应用情况。

辽河原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。

装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、渣油减粘裂化、航煤精制部分组成。

根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，采用了目前最先进技术既初馏塔、常压塔塔盘为ADV高效塔盘。

减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。

以实现装置长周期运行。

高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。

初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。

常压塔设顶循环回流和二个中段回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。

为了降低减压塔内真空高度，提高沸点，减压塔采用二级抽真空器。

即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。

在采用新工艺新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量常压炉四路进料四路出。

为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。

因此本设计采用三段汽化蒸馏，即预汽化—常压蒸馏—减压蒸馏。

关键词：原油；常减压蒸馏塔；控制系统。

Crude oil distillation unitatmospheric tower control system designAbstractDCS in our refinery application for 15 years history, has more than 20 refining enterprise installed the different types of DCS, often relief devices, catalytic cracking, catalytic reforming device, hydrotreating, oil products to attune, the implementation of process control and production management. There are more than ten sets of DCS for crude oil distillation, majority is used for often of pressure-relief device single loop control and feedforward, cascade, selection, such complex loop control. The ratio Several refineries in the development and implementation of the advanced control strategy. Here with crude oil distillation process of DCS the main control circuit and advanced control software development and application situation.Liaohe oil belong to low sulphur crude oil, including among the naphthenic acid more according to the nature of the crude oil, characteristics and the demand of the market main production reforming gasoline, kerosene, diesel oil, heavy diesel, light mixed wax, directness, etc. Device by oil electricity desalination, often vacuum distillation, reduce glue residue cracking, and HangMei refined parts. According to processing including the naphthenic acid crude oil, combined with the naphthenic acid crude oil processing experience, optimize the selection of equipment and material, and adopted the most advanced technology, atmospheric distillation tower early both tata dish for ADV efficient tray. The reduced pressure tower neat padding materials handled, ability, air, liquid contact even, mass transfer effect is good. In order to realize the long period operation device. High temperature parts equipment and piping all adopt the stainless steel material, in order to achieve anticorrosive purpose. First, often be of top air cooling water, saving water instead of, also reduced the capacity of "three wastes". Atmospheric tower set top cycle and two middle backflow backflow, in order to make the tower in steam, liquid loading distribution uniformity, improve the processing power, reduce the tower top condenser load. In order to reduce the reduced pressure the tower in height, improve the boiling point vacuum, vacuum pumping, the reduced pressure tower is secondary. Namely steam injection pump and water ring smoke vacuum pump.In the new process of new equipment and optimize the process, in order to energy savingatmospheric system USES four units of air tanks to increase capacity, atmospheric pressure furnace four ways of incoming four the road.To make a number of the middle of the fractions get reasonable use, because they are a lot of secondary processing raw material, and national economy from production all kinds of wax, lubricating oil, asphalt material. So this design USES the three sections of vaporization, namely the vaporization distillation-atmospheric distillation-vacuum distillation.Keywords: crude oil; often vacuum distillation tower; Control system.目录摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅲ)第一章绪论 (1)第二章工艺流程设计 (3)2.1原料油性质及产品性质 (3)2.1.1原料油性质、来源 (3)2.1.2产品性质 (3)2.2工艺流程 (3)2.2.1原油换热系统 (4)2.2.2常压系统 (4)2.2.3减压系统 (4)第三章常减压装置主要控制回路 (6)3.1加压炉 (6)3.2常压塔、减压塔中段回流热负荷控制 (7)3.3提交加热炉效率的控制 (7)3.3.1炉膛压力控制 (7)3.3.2烟道气氧含量控制 (7)3.4加热炉出口温度控制 (7)3.5常压塔解耦控制 (8)第四章原油蒸馏先进控制 (8)4.1 DCS的控制结构层 (8)4.2原油蒸馏的先进控制策略 (9)4.2.1常压塔多变量控制 (9)4.2.2 LQG自校正控制 (9)4.2.3中段回流计算 (10)4.2.4自动提降量模型 (11)第五章炼油厂常压塔温度控制系统设计的方案 (12)5.1过程控制系统方案设计的基本要求 (12)5.2常压塔温度控制系统的总体设计 (13)第六章炼油厂常压塔温度控制系统设计内容 (14)6.1精馏塔控制系统的组成与结构 (14)6.2主要内容与设计步骤 (15)6.2.1 被控参数的选择 (16)6.2.2温度变送器的选择 (17)6.2.3温度调节器的选择 (18)6.2.4执行器的选择 (19)6.3一线温度控制系统设计 (20)6.4一线温度控制的主要内容与仪器选择 (21)第七章 DCS编程 (22)第八章结论 (36)第九章参考文献 (37)第十章谢辞 (38)第一章绪论石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。

精馏装置DCS控制系统设计计划书一精馏装置的工作原理1 精馏装置的概述（1）精馏的简介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，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，可以避免轻组分流失，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。

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。

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；过程动态和机理复杂。

因此，熟悉工艺过程和内在特性十分重要。

（2）精馏原理以及工业流程精馏操作分为连续精馏和间歇精馏，本设计的研究对象是连续精馏的过程。

连续精馏的流程装置如下图所示，其操作过程是：原料液经预热加热到一定温度后，进入精馏塔中的进料板，料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，在逐板下流，最后流入塔底再沸器中，液体在逐板下降的同时，它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触，同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程。

浅析化工装置电动机泵联锁启停控制工程设计摘要：随着我国经济的快速发展，我国对于现代化的电动机装置越来越重视，因此在实际的工作中，会进一步重视石油化工装置的内在设备，维持现阶段的设备的安全平稳运行。

综合近几年的石油化工设备，我国对于基本的设备的控制存在着一些不可控制的因素，本文主要针对现阶段的电动机泵联锁控制的工程设计，简要阐述了现阶段的设备控制要求，进一步说明不同的相关设备功能体系，并提供一些启示理论分析。

关键词：化工装置；电动机泵；联锁启停控制工程设计1、前言在实际的工作过程中，我国对于基本的设备都具有重要的控制作用，并且机泵在整体的石油化工设置中占有着很重要的地位。

现阶段的机泵很多都涉及到电机驱动，在很多的电动机泵控制中都会有很多的联锁功能设计，会涉及到电动机的基本设计中的安全长期运行。

因此，在实际的工作中，要及时的应对各种最基本的设计问题，选择最合适的电动机泵的电器联锁控制等级，为整个社会维护社会的重要因素。

2、联锁停泵在实际的工作过程中，对于基本的电动机联锁停机设置，必须要经过不同的电气专业的专业人员进行联锁停机，及时选择高压电网进行设置脉冲信号或持续信号。

一般情况下是属于高温、高压、高火灾风险的装置，必须进一步加强对于基本的电气专业的触点设置。

在进行触发联锁行动时，必须选择一个最基本的触点持续性行为动作，将整体的电动机进行联锁控制，加大持续性停机行为，保证基本的电气停机信号，能够进一步完善基本的电机开启工作，避免基本的安全事故的发生。

但是当实际的工作出现电气专业允许的专业性开启信号时，必须设置为基本的电气专业停机触点工作，可以进行基本的复位工作的选择，改善基本的触点工作的完善性，增强电动机基本的信号。

3、联锁启泵在一般情况下的工作中，必须要对基本的低压电机进行联锁启机，根据基本的设备程序判断，设置出整体的电气专业的无源控制触，增强基本的熔点设置，改进整体的社会基本的判断能力，加大设备机械的启动装置，有条理性的改进社会的电动机的启机触点，选择触点容量不小于220VAC、5A的电动机泵，并在一定程度上进行运行装置的选择和进一步的降低气压的控制，使得整体的的设备都是出于一种最基本的设备储藏设计模式。

初馏塔控制系统设计⽬录第1章绘制控制⼯艺流程图 (1)1.1 ⼯艺⽣产过程简介 (1)1.2 初馏塔主要⼯艺参数及⼲扰因素 (2)1.3 CAD流程图 (3)第2章节流装置的计算机辅助设计计算 (4)2.1 程序框图 (4)2.2计算实例 (5)第3章调节阀⼝径计算 (7)3.1调节阀的选型和⼝径计算 (7)3.2 调节阀⼝径计算⽅框图及相关参数表 (8)3.3 计算实例 (9)第4章程序设计⼼得 (10)参考⽂献 (11)附录 (12)第1章绘制控制⼯艺流程图1.1 ⼯艺⽣产过程简介最基本的⽯油炼制过程，指⽤蒸馏的⽅法将原油分离成不同沸点范围油品(称为馏分)的过程。

通常包括三个⼯序：①原油预处理：即脱除原油中的⽔和盐。

②常压蒸馏：在接近常压下蒸馏出汽油、煤油(或喷⽓燃料)、柴油等的直馏馏分，塔底残余为常压渣油(即重油)。

③减压蒸馏：使常压渣油在8kPa左右的绝对压⼒下蒸馏出重质馏分油作为润滑油料、裂化原料或裂解原料，塔底残余为减压渣油。

如果原油轻质油含量较多或市场需求燃料油多，原油蒸馏也可以只包括原油预处理和常压蒸馏两个⼯序，俗称原油拔头。

原油蒸馏所得各馏分有的是⼀些⽯油产品的原料；有的是⼆次加⼯（见⽯油炼制过程）的原料。

对原油蒸馏，国内⼤型炼油⼚⼀般采⽤年处理原油250～270万吨的常减压装置，它由电脱盐、初馏塔、常压塔、减压塔、常压加热炉、减压加热炉、产品精馏和⾃产蒸汽系统组成。

该装置不仅要⽣产出质量合格的汽油、航空煤油、灯⽤煤油、柴油，还要⽣产出催化裂化原料、氧化沥青原料和渣油；对于燃料⼀润滑油型炼油⼚，还需要⽣产润滑油基础油。

各炼油⼚均使⽤不同类型原油，当改变原油品种时还要改变⽣产⽅案。

控制系统的应⽤软件⼀部分是通过连续控制功能块来实现，另⼀部分则⽤⾼级语⾔编程来实现。

常减压装置是⽤来加⼯原油的第⼀个装置，是根据原油的沸点不同，⽤蒸馏的⽅法从原油中分离出各种⽯油组份，即汽油、煤油、柴油及各种组份的润滑油料和⼆次加⼯原料。