【正文】 TC LC LC FC FC F B D V Q L TC LC FC LC FC F B D V Q L 切割塔的溫度控制 （ 2）靈敏板問(wèn)題 采用塔頂（或塔底）溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)時(shí)，實(shí)際上把溫度檢測(cè)放置在塔頂（或塔底）是極為少數(shù)的。而是把溫度檢測(cè)點(diǎn)放在進(jìn)料板與塔頂（底）之間的靈敏板上。 所謂 靈敏板 ，是當(dāng)塔受到干擾或控制作用時(shí)，塔內(nèi)各板的組分都將發(fā)生變化，隨之各塔板的溫度也將發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)時(shí)，溫度變化最大的那塊塔板即為靈敏板。 靈敏板的位置先根據(jù)測(cè)算，確定大致位置，然后在它的附近設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，從中選擇最佳的測(cè)量點(diǎn)作為靈敏板。 三、用壓力補(bǔ)償?shù)臏囟葏?shù)作為間接指標(biāo) 用溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)有一個(gè)前提 — 塔內(nèi)壓力恒定。雖然精餾塔的塔壓一般有控制，但對(duì)精密精餾等控制要求較高的場(chǎng)合，微小的壓力變化，將影響溫度與組分間的關(guān)系，造成質(zhì)量控制難以滿(mǎn)足工藝的要求，為此需對(duì)壓力的波動(dòng)加以補(bǔ)償。 （ 1）直接壓力補(bǔ)償 壓力的變化 Δ p引起沸點(diǎn)變化為 Δ T，在小范圍內(nèi)，此關(guān)系近似為線(xiàn)性關(guān)系： KpT ???)( 0ppKpKT ????? 校正 (1212) 校正后的溫度值應(yīng)為： ))(00KpKpTppKTTTz????????? 校正 (1213) PT TT Σ p T T Kp Kpo z 這種直接壓力補(bǔ)償只適用于壓力 Δ p在小范圍內(nèi)波動(dòng)。 （ 2）溫差控制 在精密精餾等對(duì)產(chǎn)品純度要求較高的場(chǎng)合，考慮壓力波動(dòng)對(duì)間接指標(biāo)的影響，可采用溫差控制。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Mpa ℃ 52 64 65 60 70 75 80 ℃ 塔板序號(hào) 塔頂產(chǎn)品純度不變 壓力變化與各板溫度分布 選擇溫差作為被控變量時(shí)，需要注意溫差給定值合理（不能過(guò)大），以及操作工況穩(wěn)定。 溫差與產(chǎn)品純度并非是單值對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)有最高點(diǎn) M1，在 M1點(diǎn)的兩側(cè)，溫差與濃度之間的關(guān)系是反向的，所以溫差選得過(guò)大，或操作不平穩(wěn)，均能引起溫差失控的現(xiàn)象。 Δ T x M1 溫度檢測(cè)點(diǎn)的位置，對(duì)于塔頂餾出液為主要產(chǎn)品時(shí)，一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)放在塔頂（或稍下一些），即溫度變化較小的位置；而另一點(diǎn)放在靈敏板附近，即成分和溫度變化較大、較靈敏的位置上。 （ 3）雙溫差控制 為了克服溫差控制中的不足，提出了雙溫差控制，即分別在精餾段和提餾段上選取溫差信號(hào)。然后把兩個(gè)溫差信號(hào)相減，以這個(gè)溫差的差作為間接質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行控制。 精餾塔 TddT T1dT T2dT Δ 2T Δ T x M1 M2 采用雙溫差控制后，若由于進(jìn)料流量波動(dòng)引起塔壓變化對(duì)溫差的影響，在塔的上、下段同時(shí)出現(xiàn)，因而上段溫差減去下段溫差的差值就消除了壓降變化的影響。從國(guó)內(nèi)外應(yīng)用雙溫差控制的許多裝置來(lái)看，在進(jìn)料流量波動(dòng)影響下，仍能得到較好的控制效果。 溫差控制受兩個(gè)因素的影響：一是進(jìn)料組分的波動(dòng)，另一個(gè)是因負(fù)荷變化而引起塔板的壓降變化。前者若使溫差減少，則后者當(dāng)壓降增大時(shí)，溫差反而增加，所以是有矛盾的，在這種情況下就難以控制。 4 精餾塔的整體控制方案 精餾塔是一個(gè)多輸入多輸出的多變量、分布參數(shù)、非線(xiàn)性的被控過(guò)程，可供選擇的被控變量和操縱變量眾多，所以精餾塔的控制方案有很多，而且很難簡(jiǎn)單判斷哪個(gè)方案是最佳。 欣斯基 (Shinskey)做了大量的研究，提出了精餾塔控制中變量配對(duì)的三條準(zhǔn)則： (1)當(dāng)僅需要控制塔的一端產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用物料平衡方式來(lái)控制該產(chǎn)品的質(zhì)量 (2)塔兩端產(chǎn)品流量較小者，應(yīng)作為操縱變量去控制塔的質(zhì)量。 (3)當(dāng)塔的兩端產(chǎn)品均需按質(zhì)量控制時(shí)，一般對(duì)含純產(chǎn)品較少，雜質(zhì)較多的一端的質(zhì)量控制選用物料平衡控制，而含純產(chǎn)品較多，雜質(zhì)較少的一端的質(zhì)量控制選用能量平衡控制。 當(dāng)選用塔頂部產(chǎn)品餾出物流量 D或塔底采出液量 B來(lái)作為操縱變量控制產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)，稱(chēng)為 物料平衡控制 ； 而當(dāng)選用塔頂部回流 L或再沸器加熱量 Q（ V）來(lái)作為操縱變量控制產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)，稱(chēng)為 能量平衡控制 。 欣斯基提出的三條準(zhǔn)則對(duì)于精餾塔控制方案設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用。 一、傳統(tǒng)的物料平衡控制 FC LC FC LC FC F B D V Q L 圖 固定回流量 L和加熱蒸汽量 Q（ V） LC FC LC FC FC F B D V Q L 圖 固定餾出液流量 D和加熱蒸汽量 Q（ V） 控制方案的主要特點(diǎn)是無(wú)質(zhì)量反饋控制，它們屬于產(chǎn)品質(zhì)量開(kāi)環(huán)控制，只要保持 D/F（或 B/F）和 V/F（或回流比）一定，完全按物料及能量平衡關(guān)系進(jìn)行控制。 它適用于產(chǎn)品質(zhì)量要求不高以及擾動(dòng)不多的場(chǎng)合。 該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但適應(yīng)性不高，目前應(yīng)用不多。 二、質(zhì)量指標(biāo)反饋控制 一般說(shuō)來(lái)，精餾塔的質(zhì)量指標(biāo)只設(shè)定一個(gè)，分別稱(chēng)為精餾段控制和提餾段控制。 能量平衡控制的操縱變量為 L或 Q（ V）； 物料平衡控制的操縱變量為 D或 B。 被控變量除了質(zhì)量指標(biāo)外，尚有回流罐液位 LD、塔釜液位 LB。 四個(gè)操縱變量與三個(gè)被控變量進(jìn)行配對(duì)，將富裕出一個(gè)操縱變量，這個(gè)操縱變量往往采用本身流量恒定。 它們經(jīng)配對(duì)后，較為常用的基本方案有四種。 方案 1—— 精餾段溫度控制 固定加熱蒸汽量 LC FC LC TC FC F B D V Q L 方案 2—— 精餾段溫度控制 固定加熱蒸汽量 TC LC FC LC FC F B D V Q L 方案 3—— 提餾段溫度控制 固定回流量 TC LC LC FC FC F B D V Q L 表 121中的方案 4 —— 提餾段溫度控制 固定回流量 LC TC LC FC FC F B D V Q L 三、串級(jí)、均勻、比值、前饋等控制系統(tǒng)在精餾塔中的應(yīng)用 TC LC FC 提餾段溫度串級(jí)控制 精餾段溫度串級(jí)控制 LC FC TC （ 2）均勻控制系統(tǒng) （ 3）比值控制系統(tǒng) FY LC FC 精餾塔中的前饋控制 （ 4）前饋控制系統(tǒng) 在精餾操作中，除了上述控制系統(tǒng)外，選擇性控制也常用于約束條件的控制，以及完成自動(dòng)開(kāi)停車(chē)。此外還有其它一些的復(fù)雜控制系統(tǒng)，諸如內(nèi)回流控制、熱焓控制等。 四、精餾塔塔壓的控制 （ 1）常壓塔 （ 2）加壓塔 ①氣相采出 PC 精餾段氣相出料壓力控制 5 精餾塔的新型控制方案 隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，新型控制方案、控制算法不斷出現(xiàn)，自動(dòng)化控制技術(shù)工具也有了飛速的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)在工業(yè)過(guò)程中的應(yīng)用愈益廣泛，使得在靜餾過(guò)程的控制中新的控制方案層出不窮，控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)越來(lái)越高，保證塔的平穩(wěn)操作，以及滿(mǎn)足工藝提出的各種新要求。 一、內(nèi)回流、熱焓控制 二、解耦控制 TC1 TC2 GC1(S) GC2(S) P2(S) P1(S) G22(S) G11(S) G21(S) G12(S) Y2(S) Y1(S) R1(S) R2(S) GC1(S) GC2(S) P2(S) P1(S) Y2(S) Y1(S) R1(S) R2(S) G22(S) G11(S) G12(S) G21(S) F12(S) F21(S) 三、推斷控制 四、精餾塔的節(jié)能控制 精餾塔的節(jié)能控制，首要的是把過(guò)于保守的過(guò)分離操作，轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量的“ 卡邊 ” 生產(chǎn)，但這必須有合適的自控方案來(lái)保證塔的抗干擾能力，穩(wěn)定塔的正常操作。同時(shí)，也可對(duì)工藝進(jìn)行必要的改進(jìn)，配置相應(yīng)的控制系統(tǒng)，充分利用精餾操作中的能量，降低能耗。 （ 1）浮動(dòng)塔壓控制方案 ① 塔壓浮動(dòng)的目的 所謂 塔壓浮動(dòng) ，即在可能的條件下，把塔壓盡量降低，有利于能量節(jié)省。具體地說(shuō)，塔壓下降，從兩個(gè)方面分析可以降低能耗。 a）降低操作壓力，將增加組分間的相對(duì)揮發(fā)度，這樣組分分離容易，使再沸器的加熱量下降，節(jié)省能量。 b）降低操作壓力，使整個(gè)精餾系統(tǒng)的汽液平衡溫度下降，提高了再沸器兩側(cè)傳熱溫差，再沸器在消耗同樣熱劑的情況下，加熱能力增大了。 ② 塔壓浮動(dòng)的條件 。 。 。 ③塔壓浮動(dòng)控制的實(shí)施 VPC PC 閥位極限值 PC 恒壓塔的控制方案 浮動(dòng)塔壓的控制方案 （ 2）從化學(xué)熱力學(xué)觀點(diǎn)選取節(jié)能方案 節(jié)能的提餾段溫度控制 T1C LC T2C VPC 燃料油 返回