1、高沸塔塔釜溫度控制高沸塔塔釜溫度控制化工自動控制設(shè)計競賽化工自動控制設(shè)計競賽Page 2目錄目錄概述概述1工藝說明工藝說明2設(shè)計設(shè)計3安裝及運行安裝及運行5總結(jié)總結(jié)6設(shè)備選型設(shè)備選型4Page 3背景背景設(shè)計意義設(shè)計意義設(shè)計要求設(shè)計要求概述概述Page 4 本設(shè)計針對25萬噸年P(guān)VC項目高沸塔塔釜溫度進行自動控制設(shè)計。氯乙烯精餾過程一般由低沸系統(tǒng)和高沸系統(tǒng)構(gòu)成。在低沸塔中除去輕組分雜質(zhì)，在高沸塔中除去重組分雜質(zhì)。高沸塔塔頂產(chǎn)品送往PVC反應(yīng)器，釜殘液送往氯乙烯回收塔回收。工藝工藝 高沸塔是將二氯乙烷等高沸點餾分從粗氯乙烯中分離出的精餾塔。該塔為板式塔，采用篩板塔盤，分別由塔頂冷凝器、塔身塔底再

2、沸器三部分組成。精餾段塔板數(shù)為25塊，提餾段塔板數(shù)為10塊，回流比控制在0.20.6之間，塔釜溫度約在3040。Page 5工藝工藝n 物料類型物料類型 主要組分（沸點）主要組分（沸點） 少量組分少量組分n 主進料主進料 氯乙烯（氯乙烯（23） 二氯乙烯、二氯乙烯、HCl等等n 餾出液餾出液 氯乙烯氯乙烯 HCl、H2On 釜殘液釜殘液 二氯乙烯（二氯乙烯（120） 氯乙烯氯乙烯Page 6工藝工藝塔塔釜釜溫溫度度過過高高 上升蒸汽量增大，高沸物進上升蒸汽量增大，高沸物進入餾出液，影響氯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量，入餾出液，影響氯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量，對后續(xù)的聚合反應(yīng)不利。對后續(xù)的聚合反應(yīng)不利。Page 7工藝工藝

3、塔塔釜釜溫溫度度過過低低 上升蒸汽量降低，低沸物進上升蒸汽量降低，低沸物進入釜殘液，塔的分離效率降低，入釜殘液，塔的分離效率降低，成本增大。成本增大。Page 81.控制系統(tǒng)2.控制規(guī)律3.正反作用4.控制方案5.工藝流程圖設(shè)計Page 9Page 10簡單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的選擇控制系統(tǒng)的選擇串級控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng)Page 11串級控制串級控制主回路為定值控制系統(tǒng)，而副回路是隨動控制系統(tǒng)。主、副調(diào)節(jié)器串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的外設(shè)定，形成主、副兩個回路抗干擾能力強，對進入副回路擾動的控制力更強，控制精度高，有效應(yīng)對滯后大問題Page 12串級控制串級控制n 主變量主變量 塔釜溫度塔釜

4、溫度n 副變量副變量 再沸器蒸汽進口流量再沸器蒸汽進口流量n 主控制器主控制器 溫度控制器溫度控制器n 副控制器副控制器 流量控制器流量控制器Page 13控制規(guī)律的選擇控制規(guī)律的選擇主控制器PID控制規(guī)律副控制器PPage 14執(zhí)行器執(zhí)行器氣開式氣開式正作用正作用副調(diào)節(jié)器：反作用副調(diào)節(jié)器：反作用主調(diào)節(jié)器：反作用主調(diào)節(jié)器：反作用正反作用的選擇正反作用的選擇Page 15控制方案控制方案-z2-x1e1e2x2執(zhí)行器副調(diào)節(jié)器副回路主回路副對象y1z1y2主對象主調(diào)節(jié)器Page 16-z2-x1e1e2x2執(zhí)行器副調(diào)節(jié)器副回路主回路副對象y1z1y2主對象主調(diào)節(jié)器控制方案控制方案Page 17帶控

5、制點的工藝流程圖帶控制點的工藝流程圖Page 18執(zhí)行器選擇執(zhí)行器選擇流量計選擇流量計選擇溫度計選擇溫度計選擇PVC提餾段溫度正常范圍為3040，因而我們選用銅電阻溫度計。銅電阻溫度計可測量25+150介質(zhì)，在本設(shè)計適用范圍內(nèi)。LY-LUGB蒸汽流量計，該流量計可以檢測溫度在25250范圍內(nèi)的介質(zhì)。再沸器采用低壓蒸汽進行熱交換。低壓蒸汽壓力在0.2MPa0.8MPa之間，溫度約在120150范圍內(nèi)，未超出流量計測量范圍，滿足工藝生產(chǎn)要求 本設(shè)計中我們主要是通過蒸汽量的控制來實現(xiàn)塔釜溫度的恒定，因此采用氣動執(zhí)行閥，在精度上略顯不足但是基本滿足工藝生產(chǎn)的要求，氣動執(zhí)行閥相對來說價格低廉，操作方便。

6、設(shè)備選型設(shè)備選型Page 19設(shè)備選型設(shè)備選型設(shè)備設(shè)備名稱測量溫度范圍環(huán)境溫度價格廠家測溫元件熱電阻溫度計25150400杭州逸翔機電溫度變送器SBW-6442006002075 600杭州逸翔機電溫控儀表CHB402智能溫控儀0400 050 1000杭州逸翔機電流量檢測計LY-LUGB流量計25250-30801200杭州逸翔機電流量控制儀表XSJDL定量控制儀600杭州逸翔機電執(zhí)行器氣動調(diào)節(jié)閥30603000上海索強閥門制造Page 20安裝及運行安裝及運行溫度計溫度計溫度變送器溫度變送器流量檢測儀表流量檢測儀表Page 21 氯乙烯的加壓精餾是聚氯乙烯生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，而其溫度的控制更是關(guān)乎到精餾的成功，所以對精餾過程的溫度控制是關(guān)鍵點。此次設(shè)計就專門針對其溫度進行一個大體上的控制。設(shè)計采用串級控制，不是單一的PID或是PI控制，抗干擾能力強，對進入副回路擾動的控制力更