[發明專利]一種精餾塔管線自動沖洗方法

有效

• 申請號: 201610340454.2
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN106040676B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 王文新;李全善
• 申請（專利權）人: 北京世紀隆博科技有限責任公司
• 主分類號: B08B9/032
• 分類號: B08B9/032;G05D9/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及一種精餾塔管線自動沖洗方法，屬于化工煉油生產管線技術領域。

背景技術

在化工煉油生產中，精餾塔是關鍵的精餾操作設備，其平穩運轉與否，關系到目標產物純度的高低。其中，塔底液位直接關系到整個精餾塔的物料平衡、能量平衡，當塔液位過高可能會造成滿釜，液位過低可能會造成空釜。為了維持塔設備的正常生產，塔底液位需要控制在一定安全操作范圍內。

某些精餾塔的塔進料管線由于進料原料中含有重質油成分，容易對后續工藝管線造成堵塞，通常采取的方法是人工定期對塔進料進行提量、保持、降量的操作，對下游管線起到沖刷的作用，但這會造成塔底液位的大幅度波動。然而，塔底液位通常由塔底出料量進行調節，采取液位—流量串級控制方案，這樣的調節方式存在時間滯后的問題，對塔底液位的調節不夠及時，這是液位大幅波動的主要原因。對一些控制水平要求高的塔設備，塔底液位的大幅波動必須加以重視。

目前對精餾塔管線的沖洗方法大多采用人工提量、保持、降量，對下游管線起到沖刷的作用。

現有技術采用的人工手動沖洗方法容易導致塔底液位的大幅度波動，而塔底液位通常由塔底出料量來調節，采取液位—流量串級控制方案，這樣的調節方式存在時間滯后問題，對塔底液位的調節不夠及時，這是造成塔底液位大幅度波動的主要原因，對一些控制水平要求高的塔設備，塔底液位的大幅波動必須加以重視。

發明內容

本發明的目的提出一種新穎的保證精餾塔穩定操作的管線沖洗方法。該方法在傳統液位—流量串級控制的基礎上，對塔底液位變量進行動態函數補償，即采取液位主要干擾量——塔進料量的變化量作為前饋信號。依照工藝要求預先設定進料變化量，以穩定塔底液位為目標，采用動態函數補償的方法，對塔底液位進行有效的動態控制，在工藝調整進料量的情況下塔底液位仍能穩定運行。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種精餾塔管線自動沖洗方法，以實現對精餾塔下游管線的沖刷，精餾塔進料量的設定值按工藝要求進行調整，在常規的液位-流量串級控制基礎上加入動態函數補償，實現對精餾塔塔底液位的平穩控制，減少或消除進料量變化對精餾塔正常生產的影響。

如圖1所示，為本方法的精餾塔流程圖，塔進料量為FIC1001，其給定值FIC001.SV按工藝需求進行調整，塔底液位LIC001與出料量FIC002實現串級控制。在此基礎上，依據進料量的調整變化，對塔底液位串級控制進行動態函數補償，其控制回路方塊圖如圖2所示。

精餾塔的塔底液位主要擾動為進料量的變化，在進料量按預先設定值變化時，對塔底液位造成的干擾極大。原控制方案中，待檢測到液位發生變化之后，控制器才做出調節動作，因此原液位—流量串級控制方案調節有滯后，控制效果不理想。為此，增加進料量的變化量ΔPV作為動態函數補償信號。當進料量變化時，系統在每個掃描周期內檢測進料量的變化，將進料變化量送入補償運算模塊進行運算處理，再把補償運算經濾波后輸出送到液位控制器的輸出端，作為出料流量控制器設定值FIC002.SV的增量，對精餾塔的塔底液位—流量串級控制進行動態函數補償，這樣即實現塔底液位受進料量變化的影響之前，根據進料量按函數f(t)規律變化，對出料量進行動態函數補償調節，起到穩定塔液位的效果。

該動態函數補償方案為：通過檢測進料量的變化量，根據塔底液位變量的動態平衡原理，計算出進料變化量ΔPV(s)相對應的出料變化量ΔPV₁(s)，關系如下：

其中，ΔPV₁(s)為出料量變化量的拉氏變換，ΔPV(s)為進料量變化量的拉氏變換，G_P(s)為主對象液位的傳遞函數，G_PD(s)為干擾通道傳遞函數。

由副回路的輸入輸出關系：

其中，G_C1(s)為副回路流量控制器傳遞函數，G_P1(s)為副回路流量對象傳遞函數，ΔSV(s)為出料流量設定值變化量的拉氏變換。

進而推出該出料流量的設定值變化量ΔSV(s)，如式(3)所示：

即得動態函數補償運算模塊為：

其中，為理論計算的塔底排出流量變化量傳遞函數。

由上式(4)得動態函數補償運算模塊需要辨識的對象模型有：副回路流量對象G_P1(s)、主回路液位對象G_P(s)及干擾通道對象G_PD(s)。