本发明涉及空气分离技术领域，特别涉及一种空分设备稳定氩馏分的控制方法。
背景技术：
空分设备中制氩系统的原料主要是来自上塔的氩馏分，氩馏分抽口一般设在上塔提馏段(液空进口以下)氩含量最大稍低的位置，氩馏分中各组分的含量为：氩含量8％～10％，氮＜0.1％，氧90％～91％，主塔工况稳定是氩馏分稳定的基础，氩馏分稳定是主塔工况稳定的一个重要标志，而氩馏分稳定是粗氩塔运行稳定的基础，当主塔发生波动时直接导致氩馏分的波动，由于上塔氩馏分抽口位置已定，故上塔精馏工况的改变将造成氩富集区的移动，导致氩馏分组分的变化。氩富集区上移，氩馏分中氧含量过高，粗氩塔除氧负荷增加，为了保证氧组分合格就得减少去精氩塔的粗氩液体量，这样液氩产量就会降低，从而导致氩提取率降低；氩富集区下移，氩馏分中氮含量过高，将影响粗氩冷凝器的换热工况，严重时将出现粗氩塔精馏工况破坏的“氮塞”现象。由此可见粗氩塔与主塔精馏工况息息相关，相互制约。
现有技术中的空分设备氩馏分控制方法的氩馏分不稳定，造成空分主塔和制氩系统的不稳定，同时造成空分系统氩提取率只能达到75-80％之间，导致液氩产量较低，制氧成本较高。
技术实现要素：
本发明提供了一种空分设备稳定氩馏分的控制方法，解决了或部分解决了现有技术中的空分设备氩馏分控制方法的氩馏分不稳定，氩提取率只能达到75-80％之间，导致液氩产量较低，制氧成本较高的技术问题，实现了确保氩馏分稳定，提高主塔和粗氩塔精馏工况稳定性，将空分设备的氩提取率提高到85％以上，降低制氧成本的技术效果。
本发明提供的一种所述空分设备稳定氩馏分的控制方法包括：
根据预期空分产量确定理论中压空气量；
通过检测获得氩馏分检测值，根据所述氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量；
根据所述预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量；
根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量；
根据所述理论中压空气量、所述第一中压空气补偿量、所述第二中压空气补偿量及所述第三中压空气补偿量确定实时中压空气量。
作为优选，所述通过检测获得氩馏分检测值，根据所述氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量包括：
通过检测实时获得所述氩馏分检测值；
根据实时获得的所述氩馏分检测值生成氩馏分分析表；
根据所述氩馏分分析表确定所述第一中压空气补偿量。
作为优选，所述根据所述氩馏分分析表确定所述第一中压空气补偿量包括：
当所述氩馏分分析表未发生波动时，确定所述第一中压空气补偿量为0；
当所述氩馏分分析表发生波动时，将设定周期内的所述氩馏分检测值确定为设定值，通过比较相邻所述设定周期对应的所述设定值的大小，来确定所述第一中压空气补偿量。
作为优选，所述设定周期为30～60s；
所述设定值为所述设定周期内所述氩馏分检测值开始出现变化时的所述氩馏分检测值。
作为优选，当后一个所述设定周期对应的所述设定值大于前一个所述设定周期的所述设定值时，所述第一中压空气补偿量的取值为第一设定负数值；
当后一个所述设定周期对应的所述设定值等于前一个所述设定周期的所述设定值时，所述第一中压空气补偿量的取值为0；
当后一个所述设定周期对应的所述设定值小于前一个所述设定周期的所述设定值时，所述第一中压空气补偿量的取值为第一设定正数值；
其中，相邻所述设定周期对应的所述设定值的差值越大，所述第一设定负数值或所述第一设定正数值的绝对值越大；所述第一中压空气补偿量的取值为第一设定负数值通过空压机减小中压空气量实现；所述第一中压空气补偿量的取值为第一设定正数值通过所述空压机增大所述中压空气量实现；所述第一中压空气补偿量为0通过所述空压机保持恒定的所述中压空气量实现。
作为优选，所述根据所述预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量包括：
当所述预期空分产量变大时，所述第二中压空气补偿量的取值为第二设定正数值；
当所述预期空分产量不变时，所述第二中压空气补偿量的取值为0；
当所述预期空分产量变小时，所述第二中压空气补偿量的取值为第二设定负数值；
其中，所述第二中压空气补偿量的取值为第二设定负数值通过空压机减小中压空气量实现；所述第二中压空气补偿量的取值为第二设定正数值通过所述空压机增大所述中压空气量实现；所述第二中压空气补偿量为0通过所述空压机保持恒定的所述中压空气量实现。
作为优选，所述根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量包括：
所述分子筛的工作阶段包括：升压阶段、并联阶段及其他阶段；
所述分子筛在所述升压阶段的前第一设定时间内，所述第三中压空气补偿量的取值为第三设定正数值，在所述升压阶段的其他时间内，所述第三中压空气补偿量为0；
所述分子筛在所述并联阶段的前第二设定时间内，所述第三中压空气补偿量的取值为第四设定正数值，在所述并联阶段的其他时间内，所述第三中压空气补偿量为0；
所述分子筛在所述其他阶段时，所述第三中压空气补偿量为0；
其中，所述第三中压空气补偿量的取值为第三设定正数值通过空压机增大中压空气量实现；所述第三中压空气补偿量的取值为第四设定正数值通过所述空压机增大所述中压空气量实现；所述第三中压空气补偿量为0通过所述空压机保持恒定的所述中压空气量实现。
作为优选，所述第一设定时间为5～10min；
所述第三设定正数值的范围为1000～2000m3/h；
所述分子筛在所述升压阶段的前5～10min内，所述第三中压空气补偿量为1000～2000m3/h。
作为优选，所述第二设定时间为2～5min；
所述第四设定正数值的范围为500～1000m3/h；
所述分子筛在所述并联阶段的前2～5min内，所述第三中压空气补偿量为500～1000m3/h。
作为优选，所述根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量包括：
所述分子筛的工作阶段包括：升压阶段、并联阶段及其他阶段；
所述分子筛在所述升压阶段的前10min内，所述第三中压空气补偿量为1500m3/h，在所述升压阶段的其他时间内，所述第三中压空气补偿量为0；
所述分子筛在所述并联阶段的前5min内，所述第三中压空气补偿量为800m3/h，在所述并联阶段的其他时间内，所述第三中压空气补偿量为0；
所述分子筛在所述其他阶段时，所述第三中压空气补偿量为0；
其中，所述第三中压空气补偿量为1500m3/h或800m3/h通过空压机增加1500m3/h或800m3/h的中压空气量实现；所述第三中压空气补偿量为0通过所述空压机保持恒定的所述中压空气量实现。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了根据预期空分产量确定理论中压空气量；通过检测获得氩馏分检测值，根据氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量；实现对氩馏分检测值的滤波控制，使空分氩馏分的波动范围和波动幅度都变小，进而克服氩馏分检测值波动造成的空气量波动而引发氩馏分波动的问题。根据预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量；有效克服了空分设备不同预期空分产量情况下氩馏分的稳定值有高有低的问题，提高了氩馏分在不同预期空分产量情况下的稳定性。根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量；使分子筛在切换期间不同阶段对应不同的中压空气量，有效克服了空分设备因分子筛切换造成的入塔空气量的波动进而造成氩馏分波动的问题。根据理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量确定实时中压空气量，通过综合考虑理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量不断调整进入空分设备的中压空气量大小，进而影响空分氩馏分实际值，确保了氩馏分的稳定。这样，有效解决了现有技术中的空分设备氩馏分控制方法的氩馏分不稳定，氩提取率只能达到75-80％之间，导致液氩产量较低，制氧成本较高的技术问题，实现了确保氩馏分稳定，提高主塔和粗氩塔精馏工况稳定性，将空分设备的氩提取率提高到85％以上，降低制氧成本的技术效果。
附图说明
图1为本发明提供的空分设备稳定氩馏分的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种空分设备稳定氩馏分的控制方法，解决了或部分解决了现有技术中的空分设备氩馏分控制方法的氩馏分不稳定，氩提取率只能达到75-80％之间，导致液氩产量较低，制氧成本较高的技术问题，通过根据预期空分产量确定理论中压空气量；通过检测获得氩馏分检测值，根据氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量；实现对氩馏分检测值的滤波控制，根据预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量；有效克服了空分设备不同预期空分产量情况下氩馏分的稳定值有高有低的问题，根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量；使分子筛在切换期间不同阶段对应不同的中压空气量；实现了确保氩馏分稳定，提高主塔和粗氩塔精馏工况稳定性，将空分设备的氩提取率提高到85％以上，降低制氧成本的技术效果。
参见附图1，本发明提供的空分设备稳定氩馏分的控制方法包括：
s1：根据预期空分产量确定理论中压空气量；此理论中压空气量为计算后的中压空气量的合理初始输入值；空分设备的控制系统由此理论中压空气量开始对氩馏分过程进行闭环自动控制。
s2：通过检测获得氩馏分检测值，根据氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量；
s3：根据预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量；
s4：根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量；
s5：根据理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量确定实时中压空气量。
其中，通过检测获得氩馏分检测值，根据氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量，即实现了对氩馏分检测值的滤波控制，使空分氩馏分的波动范围和波动幅度都变小，进而克服氩馏分检测值波动造成的空气量波动而引发氩馏分波动的问题。根据预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量；有效克服了空分设备不同预期空分产量情况下氩馏分的稳定值有高有低的问题，提高了氩馏分在不同预期空分产量情况下的稳定性。根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量；使分子筛在切换期间不同阶段对应不同的中压空气量，有效克服了空分设备因分子筛切换造成的入塔空气量的波动进而造成氩馏分波动的问题。根据理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量确定实时中压空气量，通过综合考虑理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量不断调整进入空分设备的中压空气量大小，进而影响空分氩馏分实际值，确保了氩馏分的稳定。该空分设备稳定氩馏分的控制方法使空分氩馏分的波动范围和波动幅度都变小，中压空气量波动减小，主塔和制氩系统工况变得稳定，空分设备氩提取率得以提高。
进一步的，步骤s2中的通过检测获得氩馏分检测值，根据所述氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量包括：s201：通过检测实时获得氩馏分检测值；s202：根据实时获得的氩馏分检测值生成氩馏分分析表；s203：根据氩馏分分析表确定第一中压空气补偿量。
进一步的，步骤s203具体包括：当氩馏分分析表未发生波动时，确定第一中压空气补偿量为0；当氩馏分分析表发生波动时，将设定周期内的氩馏分检测值确定为设定值，通过比较相邻设定周期对应的设定值的大小，来确定第一中压空气补偿量，这相当于对氩馏分测量值实现滤波控制，滤波控制可通过逻辑控制或程序计算等方式来实现，当氩馏分分析表出现波动时，氩馏分输出给下一级控制块的值保持设定周期内不发生变化，超过设定周期后氩馏分输出取用实时值，然后再次保持设定周期内不发生变化，如此一直延续下去，可以过滤到氩馏分测量值中大部分波峰和波谷，进而避免中压空气量波动带来的氩馏分波动。
其中，设定周期为30～60s，作为一种优选的实施例，设定周期为60s；设定值为设定周期内氩馏分检测值开始出现变化时的氩馏分检测值。当后一个设定周期对应的设定值大于前一个设定周期的设定值时，第一中压空气补偿量的取值为第一设定负数值；当后一个设定周期对应的设定值等于前一个设定周期的设定值时，第一中压空气补偿量的取值为0；当后一个设定周期对应的设定值小于前一个设定周期的设定值时，第一中压空气补偿量的取值为第一设定正数值。
相邻设定周期对应的设定值的差值越大，第一设定负数值或第一设定正数值的绝对值越大；第一中压空气补偿量的取值为第一设定负数值通过空压机减小中压空气量实现；第一中压空气补偿量的取值为第一设定正数值通过空压机增大中压空气量实现；第一中压空气补偿量为0通过空压机保持恒定的中压空气量实现。
进一步的，步骤s3中的根据预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量包括：
当预期空分产量变大时，第二中压空气补偿量的取值为第二设定正数值；当预期空分产量不变时，第二中压空气补偿量的取值为0；当预期空分产量变小时，第二中压空气补偿量的取值为第二设定负数值。
其中，第二中压空气补偿量的取值为第二设定负数值通过空压机减小中压空气量实现；第二中压空气补偿量的取值为第二设定正数值通过空压机增大中压空气量实现；第二中压空气补偿量为0通过空压机保持恒定的中压空气量实现。
进一步的，步骤s4中的根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量包括：
分子筛的工作阶段包括：升压阶段、并联阶段及其他阶段。
分子筛在升压阶段的前第一设定时间内，第三中压空气补偿量的取值为第三设定正数值，在升压阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；作为一种优选的实施例，第一设定时间为5～10min；第三设定正数值的范围为1000～2000m3/h；分子筛在升压阶段的前5～10min内，所述第三中压空气补偿量为1000～2000m3/h。
分子筛在并联阶段的前第二设定时间内，第三中压空气补偿量的取值为第四设定正数值，在并联阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；作为一种优选的实施例，第二设定时间为2～5min；第四设定正数值的范围为500～1000m3/h；分子筛在并联阶段的前2～5min内，第三中压空气补偿量为500～1000m3/h。
分子筛在其他阶段时，第三中压空气补偿量为0。
其中，第三中压空气补偿量的取值为第三设定正数值通过空压机增大中压空气量实现；第三中压空气补偿量的取值为第四设定正数值通过空压机增大中压空气量实现；第三中压空气补偿量为0通过空压机保持恒定的中压空气量实现。该控制方法通过在分子筛不同阶段期间设定不同的中压空气量的补偿量，解决了空压机导叶控制的滞后带来的中压空气量波动而造成的氩馏分波动问题。
作为第一种优选的实施例，步骤s4中的根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量包括：分子筛的工作阶段包括：升压阶段、并联阶段及其他阶段；分子筛在升压阶段的前10min内，通过空压机增加1500m3/h的中压空气量，使第三中压空气补偿量为1500m3/h，在升压阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；分子筛在并联阶段的前5min内，通过空压机增加800m3/h的中压空气量，使第三中压空气补偿量为800m3/h，在并联阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；分子筛在其他阶段时，第三中压空气补偿量为0。
作为第二种优选的实施例，步骤s4中的根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量包括：分子筛的工作阶段包括：升压阶段、并联阶段及其他阶段；分子筛在升压阶段的前8min内，通过空压机增加1200m3/h的中压空气量，使第三中压空气补偿量为1200m3/h，在升压阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；分子筛在并联阶段的前4min内，通过空压机增加600m3/h的中压空气量，使第三中压空气补偿量为600m3/h，在并联阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；分子筛在其他阶段时，第三中压空气补偿量为0。
作为第三种优选的实施例，步骤s4中的根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量包括：分子筛的工作阶段包括：升压阶段、并联阶段及其他阶段；分子筛在升压阶段的前6min内，通过空压机增加1800m3/h的中压空气量，使第三中压空气补偿量为1800m3/h，在升压阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；分子筛在并联阶段的前3min内，通过空压机增加900m3/h的中压空气量，使第三中压空气补偿量为900m3/h，在并联阶段的其他时间内，第三中压空气补偿量为0；分子筛在其他阶段时，第三中压空气补偿量为0。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了根据预期空分产量确定理论中压空气量；通过检测获得氩馏分检测值，根据氩馏分检测值确定第一中压空气补偿量；实现对氩馏分检测值的滤波控制，使空分氩馏分的波动范围和波动幅度都变小，进而克服氩馏分检测值波动造成的空气量波动而引发氩馏分波动的问题。根据预期空分产量的变化确定第二中压空气补偿量；有效克服了空分设备不同预期空分产量情况下氩馏分的稳定值有高有低的问题，提高了氩馏分在不同预期空分产量情况下的稳定性。根据分子筛所处的工作阶段确定第三中压空气补偿量；使分子筛在切换期间不同阶段对应不同的中压空气量，有效克服了空分设备因分子筛切换造成的入塔空气量的波动进而造成氩馏分波动的问题。根据理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量确定实时中压空气量，通过综合考虑理论中压空气量、第一中压空气补偿量、第二中压空气补偿量及第三中压空气补偿量不断调整进入空分设备的中压空气量大小，进而影响空分氩馏分实际值，确保了氩馏分的稳定。这样，有效解决了现有技术中的空分设备氩馏分控制方法的氩馏分不稳定，氩提取率只能达到75-80％之间，导致液氩产量较低，制氧成本较高的技术问题，实现了确保氩馏分稳定，提高主塔和粗氩塔精馏工况稳定性，将空分设备的氩提取率提高到85％以上，降低制氧成本的技术效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。