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類型分類：
科普知識
數(shù)據(jù)分類：
單相導(dǎo)軌開關(guān)電源

精餾塔溫度控制策略

發(fā)布日期：2022-07-16 點(diǎn)擊率：37

精餾過程的溫度控制非常常見。精餾塔溫度控制是實(shí)現(xiàn)精餾過程產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的主要手段。溫度控制常見的錯誤：

溫度測點(diǎn)選擇不合理。哪側(cè)是產(chǎn)品則應(yīng)在相應(yīng)側(cè)選擇溫度測點(diǎn)。如果頂部或底部溫度能反映產(chǎn)品指標(biāo)的變化，則可以選擇頂部或底部溫度。否則應(yīng)考慮靈敏板溫度或者溫差。例如在工業(yè)萘裝置的精餾塔中，選擇塔頂溫度進(jìn)行控制。但是由于工業(yè)萘產(chǎn)品純度太高，該溫度不能及時反應(yīng)溫度變化，塔頂溫度控制回路一直不能使用。

一般情況下，分離精度比較高，回流比比較大的溫度控制應(yīng)該選擇物料平衡進(jìn)行控制。例如苯甲苯分離時，塔頂產(chǎn)品往往選擇溫差并使用物料平衡進(jìn)行控制。分離精度不高，回流比不是特別大的溫度控制可以選擇能量平衡進(jìn)行控制。

在控制策略設(shè)計(jì)中，有文獻(xiàn)介紹了塔頂塔釜同時進(jìn)行溫度設(shè)定值控制的策略。在工業(yè)現(xiàn)場塔頂塔釜同時進(jìn)行溫度設(shè)定值控制的筆者沒有見過。精餾塔的溫度分布如圖1所示。溫度分布和塔板效率以及回流比等直接相關(guān)?？刂迫魏我粋?cè)的溫度都不是特別困難。但是想同時控制塔頂塔釜兩個溫度設(shè)定值，在進(jìn)料流量或者組成變化明顯時往往會導(dǎo)致回流比的大幅度變化。這常常是不允許的。這個問題在精餾過程的先進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時也要注意。

精餾塔溫度分布示意圖
圖1 精餾塔溫度分布示意圖

精餾塔溫度控制往往表現(xiàn)出多容過阻尼的大慣性滯后特性。Lambda整定方法并不推薦使用微分，但是在多容對象特性時可以適當(dāng)?shù)氖褂梦⒎指纳苹芈返目箶_特性。但是微分時間不宜設(shè)置的太大，應(yīng)該同時小于四分之一積分時間、二分之一純滯后和第二時間常數(shù)三個參數(shù)。               

在如圖2所示的甲苯塔中，塔頂產(chǎn)品是甲苯，塔釜是二甲苯等重組分。芳烴分離系統(tǒng)中，塔頂是產(chǎn)品時使用基于物料平衡的溫差控制是常見控制策略。本流程中TDIC-221306在實(shí)際使用過程中，操作人員根據(jù)裝置的實(shí)際情況更多根據(jù)靈敏板溫度TI-221303進(jìn)行調(diào)整。實(shí)際上在現(xiàn)場投用溫差控制時，側(cè)線采出有大幅度的變化而且溫度改善并不明顯。

甲苯塔工藝流程圖
圖2 甲苯塔工藝流程圖

按操作人員的習(xí)慣，修改為靈敏板溫度控制TIC-221303與再沸器蒸汽流量串級。控制策略修改后靈敏板溫度控制品質(zhì)改善明顯，見圖3所示。如果一個精餾塔沒有一個溫度控制在能量或者物料波動時往往需要操作人員的頻繁干預(yù)。有一個溫度控制回路投自動對精餾塔平穩(wěn)操作非常關(guān)鍵。

甲苯塔靈敏板溫度控制品質(zhì)
圖3 甲苯塔靈敏板溫度控制品質(zhì)

精餾塔溫度控制策略選擇上要實(shí)事求是，看起來正確的控制策略在當(dāng)前實(shí)際工況下可能不能正常工作。在工業(yè)萘精餾塔中，我們也遇到過精餾塔頂溫度控制策略不能奏效的問題。

溫度測點(diǎn)是否合理是進(jìn)行精餾過程溫度控制必須要考慮的一個因素。特別是對那些從來沒有投用過的精餾塔溫度控制回路。

被控對象模型的響應(yīng)時間與負(fù)荷、操縱手段和測點(diǎn)的距離等相關(guān)，往往有很明顯的多容特性。多容特性是使用微分的主要原因，在溫度控制中要使用更大的積分時間和適當(dāng)?shù)奈⒎肿饔谩?br> 作者：馮少輝博士(現(xiàn)從事先進(jìn)控制工作，有一線十幾年工作經(jīng)歷，真正理論聯(lián)系實(shí)際的過程控制專家)

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