一种精馏塔控制系统的制作方法

文档序号:11793062阅读:628来源:国知局

本发明涉及化工领域,尤其涉及化工生产的自动化控制领域。



背景技术:

在化工领域,将不同比重和沸点的多种物质分离开几乎是必不可少的操作,这通常是在精馏塔中进行,通过加热装置向精馏塔供热,从塔顶输出轻馏分或者低沸点馏分,重馏分或者高沸点馏分留在塔底,从塔底分出。加热装置通常是环绕精馏塔下部区段的盘管,盘管中流动着热媒。为了调节供热量从而控制塔温,需要在精馏塔外设置一个换热器,让进入精馏塔的热媒和出自精馏塔的热媒在其中进行热交换。通过一个调节阀控制流进或者流出换热器的热媒的流动速度即可以调节向精馏塔的供热强度。

控制塔顶馏分的回流比通常是借助一个回流罐和一个调节阀来实现,出自塔顶的馏分进入回流罐,然后一部分被排放至下一装置,另一部分回流至精馏塔。用一个调节阀来控制馏分被排放至下一装置的流出速度,进而控制回流比。

由于塔压会影响以下两方面,一是压力的变化将引起塔内气相流量和塔顶上汽液平衡条件的变化,导致塔内物料的变化,二是由于混合组分的沸点和压力间存在一定的关系,而塔板的温度间接反映了物料的成分,因此,压力恒定是保证物料平衡和产品质量的先决条件。



技术实现要素:

本发明的目的是实现对精馏塔温度和压力的自动控制,使得精馏塔安全平稳地运行。

为了解决上述技术问题,本发明提供一种精馏塔控制系统,包括:

压力调节机构,其用于调节所述精馏塔塔压;

加热机构,其用于向所述精馏塔供热;

回流机构,其用于所述精馏塔塔顶馏分的回流。

较佳的,所述精馏塔控制系统还包括中转装置,其用于从所述精馏塔塔底流出的物料的中转。

较佳的,所述压力调节机构包括压力传感器、第一调节阀、第二调节阀、压力控制器,所述压力传感器检测所述精馏塔的压力值,当所述精馏塔的压力值低于设定的补压阈值时,所述压力控制器控制所述第一调节阀开启,进而对所述精馏塔进行补压,当所述精馏塔的压力值超出设定的泄压阈值时,所述压力控制器控制所述第二调节阀开启,进而所述对精馏塔进行泄压;

所述压力传感器检测所述精馏塔中部的压力值。

较佳的,所述回流机构包括回流罐,所述回流机构包括回流罐,所述回流罐用于冷凝来自所述精馏塔塔顶的馏分并将冷凝后的馏分回流至所述精馏塔;

所述回流机构还包括第三调节阀,所述第三调节阀设置在所述回流罐的排放管道上,用于调节所述回流罐内馏分的回流比。

较佳的,所述加热机构包括温度传感器、温度控制器、第四调节阀和换热器,进入和流出所述精馏塔的热媒在所述换热器进行热交换,所述第四调节阀用于控制进入所述换热器的热媒的流动速度,所述温度传感器用于检测所述精馏塔的温度,所述温度控制器根据所述精馏塔的温度控制所述第四调节阀的开度;

所述第四调节阀为针型阀。

采用上述技术方案所带来的有益技术效果包括:

通过加热机构,可以自动控制进入和流出换热器的热媒的流动速度,从而可以平稳地保持精馏塔内温度的恒定;

通过压力调节机构,可以自动控制进入精馏塔的补压氮气和流出精馏塔的废气,从而可以平稳地保持精馏塔内压力的恒定;

通过回流机构,可以控制回流比,一方面可以获得轻馏分或者低沸点馏分,另一方面也使得物料高效利用和保证精馏塔控制系统的平稳运行下去;

通过中转装置,可以获得重馏分或者高沸点馏分的产品。

附图说明

图1是本发明一实施例的精馏塔控制系统的示意图。

图中,1-精馏塔;2-压力传感器;3-第一调节阀;4-第二调节阀;5-压力控制器;6-中转装置;7-回流罐;8-第三调节阀;9-温度传感器;10-温度控制器;11-第四调节阀;12-换热器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。

请参考图1,一种精馏塔控制系统,包括:

压力调节机构,其用于调节精馏塔1塔压;

加热机构,其用于向精馏塔1供热;

回流机构,其用于精馏塔1塔顶馏分的回流。

压力调节机构包括压力传感器2、第一调节阀3、第二调节阀4和压力控制器5,第一调节阀3的一端通过管道与精馏塔1连通,另一端通过管道与氮气源连通,第二调节阀4的一端通过管道与精馏塔1连通,另一端通过管道与废气回收装置或大气连通,压力传感器2设置在精馏塔1顶部,用于检测精馏塔1中部的压力值,压力传感器2与压力控制器5连接,压力控制器5分别与第一调节阀3、第二调节阀4连接。

精馏塔控制系统还包括中转装置6,中转装置6与精馏塔1塔底连通。

回流机构包括回流罐7、第三调节阀8,精馏塔1塔顶通过进气管道与回流罐7连通,回流罐7通过液化管道与精馏塔1连通,回流罐7通过排放管道与第三调节阀8连接。

加热机构包括温度传感器9、温度控制器10、第四调节阀11和换热器12,温度传感器9设置在精馏塔1内,温度传感器9与温度控制器10连接,温度控制器10与第四调节阀11连接,第四调节阀11通过管道与换热器12连接,换热器12通过管道与精馏塔1连接。

第三调节阀8优选为针型阀。

第四调节阀11优选为针型阀。

压力传感器2优选检测精馏塔1中部的压力值,因为精馏塔1中部的压力可以快速地体现塔内重组分的压力状况,选择该部位作为压力采样点,可以最大限定地降低压力控制器5控制第一调节阀3、第二调节阀4的滞后时间。

工作原理:

压力传感器2检测精馏塔1中部的压力值,压力控制器5根据检测到的精馏塔1中部的压力值控制第一调节阀3、第二调节阀4的开启,当精馏塔1中部的压力值低于设定的补压阈值时,压力控制器5控制第一调节阀3开启,进而对精馏塔1进行氮气补压,当精馏塔1的压力值超出设定的泄压阈值时,压力控制器5控制第二调节阀4开启,进而对精馏塔1进行泄压;精馏塔1塔顶馏分蒸发至回流罐7,然后一部分部分被由第三调节阀8控制的排气管道排放至下一装置,另一部分回流至精馏塔1;进入和流出精馏塔1的热媒在换热器12进行热交换,第四调节阀11用于控制进入换热器12的热媒的流动速度,温度传感器9检测精馏塔1内部的温度,温度控制器10根据检测到的精馏塔1的温度控制第四调节阀11的开度,从而控制热媒流进和流出精馏塔1的流动速度;从精馏塔1塔底流出的物料经过中转装置6形成产品后输出到下一装置。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1