1、高沸塔塔釜温度控制高沸塔塔釜温度控制化工自动控制设计竞赛化工自动控制设计竞赛Page 2目录目录概述概述1工艺说明工艺说明2设计设计3安装及运行安装及运行5总结总结6设备选型设备选型4Page 3背景背景设计意义设计意义设计要求设计要求概述概述Page 4 本设计针对25万吨年PVC项目高沸塔塔釜温度进行自动控制设计。氯乙烯精馏过程一般由低沸系统和高沸系统构成。在低沸塔中除去轻组分杂质，在高沸塔中除去重组分杂质。高沸塔塔顶产品送往PVC反应器，釜残液送往氯乙烯回收塔回收。工艺工艺 高沸塔是将二氯乙烷等高沸点馏分从粗氯乙烯中分离出的精馏塔。该塔为板式塔，采用筛板塔盘，分别由塔顶冷凝器、塔身塔底再
2、沸器三部分组成。精馏段塔板数为25块，提馏段塔板数为10块，回流比控制在0.20.6之间，塔釜温度约在3040。Page 5工艺工艺n 物料类型物料类型 主要组分（沸点）主要组分（沸点）少量组分少量组分n 主进料主进料 氯乙烯（氯乙烯（23）二氯乙烯、二氯乙烯、HCl等等n 馏出液馏出液 氯乙烯氯乙烯 HCl、H2On 釜残液釜残液 二氯乙烯（二氯乙烯（120）氯乙烯氯乙烯Page 6工艺工艺塔塔釜釜温温度度过过高高 上升蒸汽量增大，高沸物进上升蒸汽量增大，高沸物进入馏出液，影响氯乙烯产品质量，入馏出液，影响氯乙烯产品质量，对后续的聚合反应不利。对后续的聚合反应不利。Page 7工艺工艺塔塔釜
3、釜温温度度过过低低 上升蒸汽量降低，低沸物进上升蒸汽量降低，低沸物进入釜残液，塔的分离效率降低，入釜残液，塔的分离效率降低，成本增大。成本增大。Page 81.控制系统2.控制规律3.正反作用4.控制方案5.工艺流程图设计Page 9Page 10简单控制系统控制系统的选择控制系统的选择串级控制系统串级控制系统Page 11串级控制串级控制主回路为定值控制系统，而副回路是随动控制系统。主、副调节器串联，主调节器的输出作为副调节器的外设定，形成主、副两个回路抗干扰能力强，对进入副回路扰动的控制力更强，控制精度高，有效应对滞后大问题Page 12串级控制串级控制n 主变量主变量 塔釜温度塔釜温度n
4、 副变量副变量 再沸器蒸汽进口流量再沸器蒸汽进口流量n 主控制器主控制器 温度控制器温度控制器n 副控制器副控制器 流量控制器流量控制器Page 13控制规律的选择控制规律的选择主控制器PID控制规律副控制器PPage 14执行器执行器气开式气开式正作用正作用副调节器：反作用副调节器：反作用主调节器：反作用主调节器：反作用正反作用的选择正反作用的选择Page 15控制方案控制方案-z2-x1e1e2x2执行器副调节器副回路主回路副对象y1z1y2主对象主调节器Page 16-z2-x1e1e2x2执行器副调节器副回路主回路副对象y1z1y2主对象主调节器控制方案控制方案Page 17带控制点的
5、工艺流程图带控制点的工艺流程图Page 18执行器选择执行器选择流量计选择流量计选择温度计选择温度计选择PVC提馏段温度正常范围为3040，因而我们选用铜电阻温度计。铜电阻温度计可测量25+150介质，在本设计适用范围内。LY-LUGB蒸汽流量计，该流量计可以检测温度在25250范围内的介质。再沸器采用低压蒸汽进行热交换。低压蒸汽压力在0.2MPa0.8MPa之间，温度约在120150范围内，未超出流量计测量范围，满足工艺生产要求 本设计中我们主要是通过蒸汽量的控制来实现塔釜温度的恒定，因此采用气动执行阀，在精度上略显不足但是基本满足工艺生产的要求，气动执行阀相对来说价格低廉，操作方便。设备选
6、型设备选型Page 19设备选型设备选型设备设备名称测量温度范围环境温度价格厂家测温元件热电阻温度计25150400杭州逸翔机电温度变送器SBW-6442006002075 600杭州逸翔机电温控仪表CHB402智能温控仪0400 050 1000杭州逸翔机电流量检测计LY-LUGB流量计25250-30801200杭州逸翔机电流量控制仪表XSJDL定量控制仪600杭州逸翔机电执行器气动调节阀30603000上海索强阀门制造Page 20安装及运行安装及运行温度计温度计温度变送器温度变送器流量检测仪表流量检测仪表Page 21 氯乙烯的加压精馏是聚氯乙烯生产过程中的重要环节，而其温度的控制更是关乎到精馏的成功，所以对精馏过程的温度控制是关键点。此次设计就专门针对其温度进行一个大体上的控制。设计采用串级控制，不是单一的PID或是PI控制，抗干扰能力强，对进入副回路扰动的控制力更强，控制精度高，控制滞后大，能够更好地对变量进行控制。设计尚有不完美的地方，但相信能够解决PVC生产过程中氯乙烯精馏的温度控制。总结总结谢谢欣赏谢谢欣赏队员队员xxxxXX队队指导老师指导老师xxx
