【正文】 在設(shè)計(jì)完成之際，特向何老師以及刁老師表示深深的敬意和謝意。感謝給予我支持和幫助的全體同學(xué)、好朋友、室友。 表 主要性能： 機(jī)箱： IPC619MB30ZE（含 300W 電源） 主板： AIMB763VG00A1E CPU： 96MP2DD28FA3M7T1 CPU Cooler ：96FAN775P3U34CM1 內(nèi)存： 96D22G800NNTRL1 硬盤： 96HD160GSTWD7K1 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 28 參考文獻(xiàn) [1] 朱和，石寶明 ． 亞太地區(qū)與中國煉油行業(yè)現(xiàn)狀及未來趨勢 [J]．國際石油經(jīng)濟(jì) ,2020,11（ 5） :2954 [2] 陸怡 ．框架式塔設(shè)備的設(shè)計(jì) [J]．化工設(shè)備與管道 ,2020， 41（ 1） :1415 [3] 林世雄 ． 石油煉制工程 [M]．北京：石油工業(yè)出版社 2020:267268 [4] 崔鵬，魏鳳玉 ．化工原理 [M]．合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社 2020:288 [5] 楊祖榮，劉麗英，劉偉 ．化工原理 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2020:361 [6] 馮霄，何潮洪 ．化工原理（下） [M]．北京：科學(xué)出版社 2020:173174 [7] 夏清，陳常貴 ．化工原理（下） [M]．天津：天津大學(xué)出版社 2020: 163171 [8] 張洪流 ．化工原理（下） [M]．上海：華東理工大學(xué)出版社 2020:142 [9] 石油化學(xué)工業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院組織編寫 .塔的工藝計(jì)算 [M].北京：石油工業(yè)出版社， 1979： 128— 151 [10] 王松漢 ．石油化工設(shè)計(jì)手冊（四） [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2020:488504 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 29 致謝 四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在這四年里，化學(xué)化工學(xué)院的老師們?yōu)槲覍W(xué)習(xí)的進(jìn)步付出了許許多多辛勤的勞動。提高控制系統(tǒng)可靠性的基本方法有兩大類：故障預(yù)防（ Fault Prevention）和故障容錯（ Fault Tolerance）。 2 控制閥 恒星公司 的 ZMA(B)P型氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥，氣信號： ～ MPa，供氣壓力： MPa。 3 流量測量儀表 金湖縣計(jì)量儀器廠的 CCE型號的差壓變送器。電 氣轉(zhuǎn)換器選用羅蒙公司的 QZD1100型電 氣轉(zhuǎn)換器，輸出信號 20～ 100 kPa，氣源壓力：140kPa，輸入信號 4～ 20mA，本安型。同時(shí) ,由于流速增大，傳熱效果變好，容量滯后也會減小，這樣對象特性就發(fā)生了變化。各種流量特性控制閥的特性曲線如圖 41。但是如果釜液是易凝、易結(jié)晶、易聚合的物料時(shí)，控制閥則應(yīng)選氣閉式，以防控制閥失去能源時(shí)閥門關(guān)閉，停止蒸汽進(jìn)入而導(dǎo) 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 25 致釜內(nèi)液體的結(jié)晶和凝聚。 從降低原料、成品、動力損耗來考慮。如鍋爐供水控制閥，為了保證發(fā)生上述情況時(shí)不致把鍋爐燒壞，控制閥應(yīng)選氣閉閥。 對于一個(gè)具體的控制系統(tǒng)來說，究竟選氣開閥還是選氣閉閥，要由具體的生產(chǎn)工藝來決定。所占的比例越大，控制閥的可控范圍越寬。因此，從控制的角度來看，控制閥口徑的選擇應(yīng)留有一定的余量，以適應(yīng)增加生產(chǎn)的需要。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 24 （ 1）控制閥口徑大小的選擇 控制閥口徑的大小直接決定著控制介質(zhì)流過它的能力。 （ 4）適用于油、水、空氣等無腐蝕性流體和激烈振動的環(huán)境。 聯(lián)接形式：標(biāo)準(zhǔn)式 防爆：本質(zhì)安全型 壓力測量儀表 壓力測量儀表通過表內(nèi)的敏感元件 (波登管、膜盒、波紋管 )的彈性形變，再由表內(nèi)機(jī)芯的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將壓力形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。比如，某一熱偶的量程是 200— 500，說明這只 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 23 熱偶的量程范圍是 300。但是測量結(jié)果都具有誤差，仟何先進(jìn)的測量方法，任何準(zhǔn)確的測量儀表，均不可能使測量的誤差等于零。射頻導(dǎo)納是這類液位計(jì)的代表產(chǎn)品，在煉油裝置上應(yīng)用比較廣泛。聲波在穿過 不同介質(zhì)的分界面時(shí)會產(chǎn)生反射。缺點(diǎn)是易臟，另外當(dāng)測量界位時(shí)，如果兩種物料的顏色相近，不易看出 分界點(diǎn)在哪里。它的優(yōu)點(diǎn) 是測量精度高，反應(yīng)速度快，量程可以做的很寬，可進(jìn)行連續(xù)測量和遠(yuǎn)傳指示，且被測壓差與輸出信號呈線性關(guān)系，所以應(yīng)用的比較多。缺點(diǎn)是容易發(fā)生浮球脫落．測量范圍小。典型的浮力式液位計(jì)有： 內(nèi)浮筒式：這種表精度高，但量程較小，適用范圍窄。主要技術(shù)指標(biāo)： 標(biāo)準(zhǔn)孔板：公稱通徑（ mm）： 50 ~ 1000 公稱壓力（ MPa）： 取壓方式：法蘭取壓 孔板材質(zhì)：不銹鋼 1Cr18Ni9Ti 環(huán)室，法蘭材質(zhì)：不銹鋼 差壓變送器：測量范圍（ kPa）： 0 ~ 250 工作壓力（ MPa）： 1 精度： % 輸出信號（ mA）： DC4 ~ 20二線制 電源電壓（ V）： DC24177。因它是容積式測量，計(jì)量時(shí)應(yīng)乘以操作溫度下的密度。缺點(diǎn)是：精度低，安裝要求嚴(yán)格，且測量元件的上下游都要有足夠長度的直管段，測量范圍窄，壓力損失較大，刻度非線性。 (2) 容積式：如橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪流量計(jì) (羅茨表 )o (3) 面積式：如轉(zhuǎn)子流量計(jì)。對于氣體，密度受溫 度、壓力變化影響很大．例如，在常溫附近，溫度每變化 10，密度變化約 3％；在常壓附近，壓力每變化 10KPa，密度變化也差不多 3％。流量以質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量流量，比如 t/h，以體積表示時(shí)稱為體積流量，比如 m3／ h。 % 量程 數(shù)字精度：177。在各種測量場所，熱端和冷端的溫差不同，就產(chǎn)生了熱電勢，熱電勢的大小和溫差成正比，將熱電勢的大小轉(zhuǎn)變 成數(shù)值就是測量溫度。 熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)，將溫度變化轉(zhuǎn)換為熱電勢變化進(jìn)行溫度測量的儀表，是目前應(yīng)用最為廣泛的溫度傳感器。 常減壓裝置常用的測溫儀表為熱電偶和雙金屬溫度計(jì)。 溫度測量儀表 溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工業(yè) 生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最普遍、最重要的參數(shù)之一。 (5) 儀表供應(yīng)和使用情況 這是在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的一個(gè)問題。不同類型的控制方式為采用何種系列的儀表提供一定的依據(jù)。 一般來說，對工藝過程影響不大，但需經(jīng)常監(jiān)視的變量，宜設(shè)指示；必須操作的變量，宜用手動遙控；對需經(jīng)常了解變化趨勢的重要變量，宜選記錄式；而一些對工藝過程影響較大的，又需隨時(shí)監(jiān)控的變量，應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)；對關(guān)系到物料衡算和動力消耗而要求計(jì)量或經(jīng)濟(jì)核算的變量，宜設(shè)積算；一些可能影響生產(chǎn)或安全的 變量，宜設(shè)報(bào)警。它的主要任務(wù)是確定各種測量及調(diào)節(jié)儀表為指示式、記錄式或累積式，是就地安裝或安裝在儀表盤上，主體儀表采用哪種系列的儀表等等。因此單回路控制系統(tǒng)僅適用于對爐出口溫度要求不十分嚴(yán)格；其外來擾動緩慢而較小，且不頻繁；爐膛容量較小，即滯后不大。此外，也可以采用二者流量的比值控制，則能克服上述缺點(diǎn)，但所用儀表多且重油流量測量困難。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 16 (2)燃料油總壓控制，總壓控制一般調(diào)回油量，如入 P1C控制系統(tǒng)。在這些擾動因素中有的是可控的，有的是不可控的。 圖 煙氣含氧量控制系統(tǒng)框圖 加熱爐的單回路控制方案 加熱爐的最主要控制指標(biāo)往往是工藝介質(zhì)的出口溫度。 煙氣含氧量控制方案：煙氣含氧量是標(biāo)志燃燒狀況的重要參數(shù)。煙氣含氧量的大小能反映出加熱爐的燃燒情況，含氧量不足時(shí)，燃料燃燒不充分，造成大量的化學(xué)能損失，并且煙氣中含有大量的 CO，對環(huán)境造成了危害；含氧量過大時(shí)，過?？諝膺^多，煙氣要帶走大量的熱量，造成排煙熱損失，并且空氣中的 N2在高溫下與 O2 發(fā)生化學(xué)反映生成 NOX，也對環(huán) 境造成污染。 控制任務(wù)概述： 2. 控制爐膛壓力在規(guī)定的范圍內(nèi) 3. 控制煙氣含氧量在設(shè)定值附近波動 其中：保持出口溫度是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量合格；后兩個(gè)控制任務(wù)是為了保證加熱爐的安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行，當(dāng)加熱爐運(yùn)行平穩(wěn)后，也有利于產(chǎn)品質(zhì)量的保證。常規(guī)的控制系統(tǒng)中，加熱爐出口溫度、爐膛負(fù)壓、煙氣氧含量等變量是獨(dú)立的、互不關(guān)聯(lián)的，而實(shí)際上各變量之間相互影響。煙氣含氧量的大小能反映出加熱爐的燃燒情況，含氧量不足時(shí)，燃料燃燒不充分，造成大量的化學(xué)能損失，并且煙氣中含有大量的 CO，對環(huán)境造成了危害；含氧量過大時(shí)，過?？諝膺^多，煙氣要帶走大量的熱量，造成排煙熱損失，并且空氣中的 N2在高溫下與 O2 發(fā)生化學(xué)反映生成 NOX，也對環(huán)境造成污染。 控制任務(wù)概述： 2. 控制爐膛 壓力在規(guī)定的范圍內(nèi) 3. 控制煙氣含氧量在設(shè)定值附近波動 其中：保持出口溫度是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量合格；后兩個(gè)控制任務(wù)是為了保證加熱爐的安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行，當(dāng)加熱爐運(yùn)行平穩(wěn)后，也有利于產(chǎn)品質(zhì)量的保證。由于加熱爐是蒸餾裝置中耗能最大的環(huán)節(jié)，能耗占整個(gè)裝置的 70%以上，因此加熱爐熱效率的提高對于整個(gè)蒸餾裝置的節(jié)能具有決定性的意義。采用原油進(jìn)料前饋控制后，在原油進(jìn)料流量有變化時(shí)，控制系統(tǒng)能很快使燃料流量發(fā)生相應(yīng)的變化，從而得到補(bǔ)償，使進(jìn)料流量波動對出口溫度的影響較小。這種控制方案也比較簡單，效果比簡單控制的效果要好一些，但因?yàn)闆]有考慮原油進(jìn)料量的波動，所以出口溫度仍不容易穩(wěn)定，另外沒有考慮空氣量與燃料量之間的配比控制，燃燒也不能達(dá)到較為理想的狀態(tài)，這也是出口總管溫度不容易穩(wěn)定的一個(gè)原因。最簡單的控制方法就是采用單回路的反饋控制。近年來出 現(xiàn)的差動式平衡控制、解藕控制以及多變量預(yù)測控制等方法能夠收取一定的效果。常規(guī)的控制方法是：在各支路上安裝各自的流量變送器和控制閥，而用爐出口總管溫度來調(diào)節(jié)爐用燃料量。 4）測線量變化：測線液面正?？刂茣r(shí)，測線量的變化對塔底液面影響不大， 但當(dāng)減三、四集油箱滿而溢流時(shí)，測線量減少，渣油量上升。反之，渣油量增多。 3）進(jìn)料量及進(jìn)料性質(zhì)：進(jìn)料量增大或性質(zhì)變輕，塔頂負(fù)荷增大，塔頂溫度 高，反之溫度低。 但如果塔頂溫度低，使塔頂負(fù)荷過小， 易產(chǎn)生增壓器倒汽現(xiàn)象，而使整個(gè)操作發(fā)生異常。經(jīng)濟(jì)效果的分析通常包括自動化投資、增產(chǎn)的產(chǎn)量和產(chǎn)值、勞動力的節(jié)約、成本的降低、自動化的總收益與投回收 項(xiàng)目。對于某些具有危險(xiǎn)性的生產(chǎn)過程，安全上的考慮要放在重要的位置。 （ 2）控制方案能否達(dá)到預(yù)定的工藝要求，在方案與控制規(guī)律的選擇上必須是合適的。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 9 3 控制方案 控制方案擬定的基本原則 要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制， 首先要擬訂控制方案。 d．地面沖洗原油泵、熱油泵、控制閥等部位所在地面最易遭受污染。 b．設(shè)備如拆卸油泵、換熱器等，需將設(shè)備內(nèi)的存油放掉進(jìn)入系統(tǒng)。 ④裝置其他排水 a．油品采樣該裝置有汽油、煤油、柴油等油品采樣口用于采 j 品進(jìn)行質(zhì)量檢測。 ③機(jī)泵冷卻水機(jī)泵冷卻水由兩部分構(gòu)成，一部分是冷卻泵體用水，全部使用循 K 冷卻后進(jìn)循環(huán)水回水管網(wǎng)循環(huán)使用。這部水是由原油加工過程中的加熱爐注水，常壓塔和減壓塔底注汽產(chǎn)品汽提塔所用蒸汽冷凝水，大氣抽空器冷凝水，塔頂注水，緩蝕劑所含水分等組成。由于這部分水與油品直接接觸，溶人的污染物較多，特別是電脫鹽罐油水分離效率不高時(shí)，這部分排水中石油類和 COD均較高。管線閥門的泄漏率應(yīng)小于 2％ c。 ③無組織排放廢氣 一般情況下含硫廢水中硫化氫及氨的氣味較大