精馏塔PID控制系统简介

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。

乙烯精馏塔自动控制系统简介精馏过程的实质，就是利用混合物中各组份具有不同的挥发度，即在同一温度下各组份的蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组份转移到汽相中，而汽相中的重组份转移到液相中，从而实现分离的目的。

乙烯精馏塔是乙烯装置分离系统的关键设备。

他的控制方案是否合理，先进，将直接影响乙烯产品的产量与质量。

因此，了解精馏塔的自动控制情况很有必要。

标签：乙烯精馏塔；自动控制系统乙烯精馏塔的主要作用是生产合格的乙烯产品，重要参数是侧线乙烯产品中乙烷含量，侧线液体乙烯产品合并直接送至储罐FB-401A-F，从储罐可分别送至高压乙烯产品系统和低压乙烯产品系统。

装置二期改造后，用并联的两台乙烯精馏塔EN-DA-402和ES-DA-2402进行乙烯精馏。

1 精镏塔的控制目的①质量指标：对于一个二元精镏塔，其质量指标是，在保证塔顶产品和侧线采出符合规定的纯度的同时，塔底应尽量少带塔顶轻组分，以减少损失；②物料平衡：塔顶馏出物+釜液采出量=进料量。

而且这两个采出量变化应比较平稳，以保证上下工序的平稳操作。

此外，塔内压力恒定与否对塔的物料平衡有很大影响；③热平衡：进入精馏塔各物料带进去的热量和离开系统带走的热量相等；④约束条件：为了使塔正常操作，必须满足一些约束条件，例如塔的操作压力必须稳定，否则将破坏物料平衡，为了系统的安全稳定运行，必须设置一些诸如联锁、超弛等保护系统。

2 精馏塔的压力控制系统每个精馏塔的操作均是在压力维持恒定的前提下进行的。

压力如果不恒定，会影响每块塔板上气液平衡条件和塔的物料平衡，会使塔的正常操作受到破坏，从而引起产品质量的恶化。

对于乙烯精馏塔来说，其塔压控制过程为：一般情况下，乙烯精馏塔的压力由压力控制器（PRCA-421），通过调整塔顶冷凝器EN-EA-405的丙烯冷剂流量，以改变气相冷凝速度来使塔压恒定；同时又和LC501组成高液位超弛控制系统，保证冷凝器液位不致过高，从而保证压缩单元的稳定操作。

软件设计报告——Smith纯滞后补偿PID 控制塔顶轻组分含量、继电法整定PID参数目录目录 (2)一、题目 (3)二、原理 (4)1、Smith纯滞后补偿控制原理 (4)2、具有纯滞后补偿的数字控制器 (5)3、数字Smith预估控制 (5)4、继电法整定PID参数 (6)5、继电法整定PID参数的计算 (8)三、程序设计 (8)1、程序设计流程图 (8)2、程序设计详单 (10)四、结果展示与分析 (13)1、系统控制效果 (13)2、系统参数变化的控制结果 (13)五、体会 (17)六、参考文献 (17)一、题目题目5：以中等纯度的精馏塔为研究对象，考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液相平衡，可以得到塔顶产品轻组分含量Y及回流量L之间的传递函数为：控制要求：1、采用Smith纯滞后补偿PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.99。

2、采用继电法整定PID参数。

3、整定效果验证：当被控过程参数时变时，如滞后时间有12→24，开环增益由3.4→6时，讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题，考察当系统参数发生变化时，上述PID参数是否选取合适。

二、原理1、Smith 纯滞后补偿控制原理在工业过程控制中，由于物料或能量的传输延迟，许多被控对象具有纯滞后。

由于纯滞后的存在，被控量不能及时反映系统所受到的干扰影响，即使测量信号已到达控制器,执行机构接受控制信号后迅速作用于对象,也需要经过纯滞后时间τ以后才能影响到被控量，使之发生变化。

在这样一个控制过程中，必然会产生较明显的超调或震荡以及较长的控制时间，使Smith 就这个问题提出了一种纯滞后补偿控制器，即Smith 补偿器。

其基本思想是按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中，使被延迟了τ的被控量提前反映到控制器，让控制器提前动作，从而可明显地减少超调量，加快控制过程。

下图1为Smith 预估控制系统的示意框图。

如果模型是精确的，即m m s G s G ττ==),()(0，且不存在负荷扰动（D=0），则m m m m X X Y Y E Y Y ==-==,0,，则可以用m X 代替X 作为第一图1、Smith 预估控制系统等效图条反馈回路，实现将纯滞后环节移到控制回路的外边。

精馏塔控制系统课程设计摘要在石化工业中，许多原料、中间产品或粗成品往往是由若干组分形成的混合物，需要通过精馏过程进行分离。

精馏是利用混合液中不同组分挥发温度的差异将各组分分离的过程。

精馏塔是精馏过程的关键设备。

统计资料表明，在石化工业中，40%~50%的能量消耗在精馏设备中，精馏塔是过程控制的重要控制对象，一直受到控制领域的关注。

精馏塔由多级塔盘组成，内在工作机理复杂。

在精馏过程中，工作参数对控制作用的响应缓慢，不同变量之间存在相互关联，因此，精馏塔是一个多参数的被控过程；不同工艺要求的精馏塔结构不同，工艺参数、变量之间存在多种组合，控制方案繁多；另外，精馏工艺控制要求较高，控制相对困难。

只有对生产工艺进行深入分析，才可能控制出合理的控制系统。

本次设计中，通过对合成甲醇精馏过程的模拟，我们具体了解和掌握比值控制系统的工作原理。

关键词：精馏；精馏塔；多参数控制；定值控制；合成甲醇精馏太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计目录摘要 (1)1 精馏塔控制系统介绍 (1)1.1 精馏塔原理 (1)1.2 精馏塔的控制要求及主要干扰因素 (1)1.2.1 精馏塔的控制要求 (1)1.2.2 精馏塔的干扰因素特性 (2)2 精馏塔控制方式的选择与论证 (3)3 定值控制系统 (4)3.1 定值控制系统简介 (4)3.2 定值控制系统的设计 (4)4 甲醇精馏的比值控制系统 (6)5 系统各器件选型 (7)5.1检测转换元件的选择 (7)5.2 调节阀气开气关式选择 (9)6 小结与体会 (10)参考文献 (11)1太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计精馏塔的定值控制系统设计1 精馏塔控制系统介绍1.1 精馏塔原理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。

蒸汽由塔底进入，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)组分不断地向蒸汽中转移，蒸汽中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸汽愈接近塔顶，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，达到组分分离的目的。

内蒙古化工职业学院毕业设计（论文、专题实验）任务书摘要精馏塔是石油化工、医药等领域常见的生产过程装备,是较为典型的单元生产过程,精馏塔的过程变量多,各变量之间关系复杂,本文通过对精馏塔工艺、生产过程中主要的扰动变量进行分析,引出提馏段温度控制方案、精馏段温度控制方案,为工程技术人员设计精馏塔过程控制系统提供参考蒸气由塔底进入。

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。

精馏的基本原理是将液体混合物多次部分气化和部分冷凝,利用其中各组份挥发度不同的特性，实现分离目的的单元操作。

蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。

精馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，实现分离目的的单元操作。

蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。

本节以两组分的混合物系为研究对象，在分析简单蒸馏的基础上，通过比较和引申，讲解精馏的操作原理及其实现的方法，从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、结果等方面）。

近年来出现的超重力精馏技术，使巨大的塔设备变为高度不到2米的超重力精馏机，达到增加效率、缩小体积的目的。

关键词：精馏原理，精馏塔，工艺，过程控制目录第一章精馏塔概述 (5)1.1精馏塔控制的研究背景及意义 (5)1.2精馏塔控制系统的目的 (5)第二章生产工艺 (8)2.1工艺流程的说明 (8)2.2精馏塔的控制要求及主要干扰 (11)2.3精馏塔的装置的工艺流程 (14)第三章自动装置的确定 (15)3.1PLC、DCS、FCS的发展 (15)3.2PLC、DCS、FCS的特点 (16)3.3PLC、DCS、FCS的差异 (17)第四章精馏塔控制方案设计 (20)4.1控制方案和回路的设计 (20)4.2精馏塔控制要求 (24)4.3精馏塔工艺因数影响及系统维护 (25)第五章检测仪表、执行机构和辅助仪表的选型 (27)5.1如何选择检测仪表和调节阀 (27)5.2变送器和流量仪表的选型 (27)5.3物位测量仪表的选择 (30)附录 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第一章精馏塔概述1.1 精馏塔控制的研究背景及意义精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。

第6章精馏塔控制系统6、1 概述精馏就是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛得传质传热过程。

精馏得目得就是利用混合液中各组分具有不同挥发度,将各组分分离并达到规定得纯度要求、精馏过程得实质就是利用混合物中各组分具有不同得挥发度,即同一温度下各组分得蒸汽分压不同,使液相中轻组分转移到气相,气相中得重组分转移到液相,实现组分得分离、轻组分得转移提供能量;冷凝器将塔顶来得上升蒸汽冷凝为液相,并提供精馏所需得回流。

精馏过程就是一个复杂得传质传热过程、表现为:过程变量多,被控变量多,可操纵得变量也多;过程动态与机理复杂、因此,熟悉工艺过程与内在特性,对控制系统得设计十分重要。

６。

1.1 精馏塔得控制要求精馏塔得控制目标就是:在保证产品质量合格得前提下,使塔得回收率最高、能耗最低,即使总收益最大,成本最小。

精馏过程就是在一定约束条件下进行得、因此,精馏塔得控制要求可从质量指标、产品产量、能量消耗与约束条件四方面考虑。

1．质量指标精馏塔得质量指标就是指塔顶或塔底产品得纯度、通常,满足一端得产品质量,即塔顶或塔底产品之一达到规定纯度,而另一端产品得纯度维持在规定范围内、所谓产品得纯度,就二元精馏来说,其质量指标就是指塔顶产品中轻组分含量与塔底产品中重组分含量。

对于多元精馏而言,则以关键组分得含量来表示、关键组分就是指对产品质量影响较大得组分,塔顶产品得关键组分就是易挥发得,称为轻关键组分;塔底产品得关键组分就是不易挥发得,称为重关键组分、产品组分含量并非越纯越好,原因就是,纯度越高,对控制系统得偏离度要求就越高,操作成本得提高与产品得价格并不成比例增加,因此纯度要求应与使图6。

1-1 精馏塔示意图用要求适应。

２.物料平衡控制进出物料平衡,即塔顶、塔底采出量应与进料量相平衡,维持塔得正常平稳操作,以及上下工序得协调工作、物料平衡得控制就是以冷凝罐(回流罐)与塔釜液位一定(介于规定得上、下限之间)为目标得、3.能量平衡与经济平衡性指标要保证精馏塔产品质量、产品产量得同时,考虑降低能量得消耗,使能量平衡,实现较好得经济性。

洛阳理工学院过程控制工程课程设计说明书设计题目精馏装置DCS控制系统设计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。

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PID控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。

关键词：精馏温度PID控制目录一精馏装置的工作原理 (4)1精馏装置的概述 (4)（1）精馏的简介 (4)（2）精馏原理以及工业流程 (4)2.2.2.单回路控制系统的选用原则 (7)2.3.1.精馏塔精馏段被控变量的选择 (7)二控制系统设计................................... 错误！未定义书签。

2.1控制方案类型 ............................................................................................ 错误！未定义书签。

2.2单回路控制系统简介................................................................................ 错误！未定义书签。

2.2.1. 单回路控制系统的结构和类型.................................................. 错误！未定义书签。

2.2.2.单回路控制系统的选用原则........................................................ 错误！未定义书签。