[發(fā)明專利]煉油裝置塔頂注氨及pH值的自動控制方法及其控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910092654.0
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN102023655A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭麗群;吳建平;黃錦繡;劉家海;楊永寬;臺闖;朱曉明;王興旭;李欣波;楊鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: G05D21/02
• 分類號: G05D21/02;G05B19/05
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;杜澄心

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉油廠采用的一種新的防腐蝕控制技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)

我國目前原油加工原料緊缺，品質(zhì)好的大慶等地的原產(chǎn)油早已不能滿足需求，因此在考慮經(jīng)濟(jì)成本的情況下，只能選擇進(jìn)口的高含硫原油或高酸值(環(huán)烷酸)原油。高硫和高酸值原油對設(shè)備的腐蝕影響了生產(chǎn)裝置長周期平穩(wěn)運(yùn)行，也是造成設(shè)備經(jīng)濟(jì)損失的主要原因，為此，長期以來各煉油企業(yè)為解決和減緩設(shè)備的腐蝕做出了不懈的努力。“一脫三注”(脫鹽、注水、注氨或注胺、注緩蝕劑)是煉油裝置普遍采用的塔頂?shù)蜏叵到y(tǒng)的工藝防腐措施，其效果直接決定了塔頂?shù)母g情況。其中注氨或胺主要是中和酸，使介質(zhì)的pH值增大并略顯堿性，這是“一脫三注”的一個重要環(huán)節(jié)，也是減緩腐蝕的主要途徑。通常pH值需要控制在7～9，但在實(shí)際操作中當(dāng)工藝條件改變時往往控制不及時，無法達(dá)到有效控制腐蝕的目的，工作效率也較低。根據(jù)近一個時期的研究探索，pH值及腐蝕速率的在線網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測技術(shù)比較成熟，如果將pH值的實(shí)時在線監(jiān)測同塔頂注氨系統(tǒng)形成閉環(huán)控制，將會及時有效地調(diào)節(jié)塔頂注氨，會充分提高氨水或有機(jī)胺的利用率。在保障注劑效果的前提下，節(jié)約一定量的氨水或有機(jī)胺，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際操作中工作效率也會明顯提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煉油裝置塔頂注氨及pH值的自動控制方法及其控制系統(tǒng)，以解決將煉廠控制塔頂污水PH值的一系列手工操作轉(zhuǎn)換成自動控制的技術(shù)問題。

本發(fā)明所述的煉油裝置塔頂注氨及pH值的自動控制方法步驟如下：

使用抗污染耐高溫的pH復(fù)合電極直接安插在需要監(jiān)測的污水介質(zhì)中，通過現(xiàn)場的pH采集變送器實(shí)時采集pH值信號，測量值在現(xiàn)場顯示；同時將pH信號變送到監(jiān)控室的注劑自動控制器，注劑自動控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的在線PH值送監(jiān)控機(jī)實(shí)時顯示，同時與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差情況，采用PID過程控制，計(jì)算出輸出流量的調(diào)節(jié)值，將調(diào)節(jié)值送給流量輸出控制設(shè)備，從而控制注劑泵的輸出，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，達(dá)到塔頂pH值的穩(wěn)定。

本發(fā)明所述的煉油裝置塔頂注氨及pH值的自動控制系統(tǒng)，它包括：一組設(shè)置在每個蒸餾塔油水分離罐的脫水包中的pH值信號自動采集復(fù)合電極、與上述pH復(fù)合電極輸出端分別連接的一組pH采集變送器、由pH值信號自動計(jì)算和顯示的助劑自動控制器組成的監(jiān)控室、由變頻控制單元組成的低壓配電室；所述助劑自動控制器是由可編程計(jì)算機(jī)處理器組成，該可編程計(jì)算機(jī)處理器具有RS485和4～20mA兩種數(shù)據(jù)傳輸格式的輸出端；所述變頻控制單元的輸入端與可編程計(jì)算機(jī)處理器的輸出端連接，所述變頻控制單元的輸出端與儲劑罐的助劑泵的控制端連接。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，具有如下有點(diǎn)：

1、大大提高了塔頂PH值控制的穩(wěn)定性，減少人為造成的不確定因素影響；

2、減小注劑量，節(jié)約了人力和物力資源，提高了工作效益；

3、減小了腐蝕；

4、方便了運(yùn)營管理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的自動控制系統(tǒng)原理框圖。

圖2是助劑泵的電機(jī)頻率與pH值曲線圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的煉油裝置塔頂注氨及pH值的自動控制方法是使用抗污染耐高溫的pH復(fù)合電極直接安插在需要監(jiān)測的污水介質(zhì)中，通過現(xiàn)場的pH采集變送器實(shí)時采集pH值信號，測量值在現(xiàn)場顯示；同時將pH信號變送到監(jiān)控室的注劑自動控制器，注劑自動控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的在線PH值送監(jiān)控機(jī)實(shí)時顯示，同時與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差情況，采用PID過程控制，計(jì)算出輸出流量的調(diào)節(jié)值，將調(diào)節(jié)值送給流量輸出控制設(shè)備，從而控制注劑泵的輸出，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，達(dá)到塔頂pH值的穩(wěn)定。

具體的步驟如下：

一、確認(rèn)pH值的準(zhǔn)確性

先將pH值在線采集部分安裝完畢，在使用離心泵(沒換計(jì)量泵)的情況下，先對在線采集的pH值準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，采用對比方法，對同一時間的在線值和實(shí)驗(yàn)室測得的取樣值進(jìn)行比對，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1中數(shù)據(jù)的較大波動是人為造成，為了驗(yàn)證在線測量值的準(zhǔn)確性，在第一次取樣化驗(yàn)后，人為減小注劑注入量，而在2月6日上午正常取樣測量后，又人為加大注劑注入量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，pH值在5.61～8.81波動范圍內(nèi)，在線測量值與實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)值結(jié)果的誤差最大值為0.21，由于測量環(huán)境的差異，誤差值在0.2范圍內(nèi)是可以接受的。同時根據(jù)注劑量變動的時間，結(jié)合數(shù)據(jù)曲線觀查到注劑從注入到pH監(jiān)測點(diǎn)注劑生效滯后的時間約為25分鐘。

二、手動控制