DCS系统在轻烃分馏系统中的应用

摘要：物料是塔中进料所以对塔中温度、压力都有一定影响，所以在物料本质不变的情况下，控制物料流量使其恒定在一定范围内，对塔系稳定是必要的。

　　轻烃分馏采用多塔蒸馏分离技术，利用各组分之间相对挥发度的不同进行分馏。反应装置为塔式，塔内装设有塔板或填料，以提供传热和传质场所。加热设备为加热炉，以导热油为介质为塔底重沸器提供热源。冷凝设备为冷凝器，以水为介质为塔顶冷凝器提供冷源；根据工艺要求，设置DCS系统实现轻烃分馏工艺的自动控制。

1.工艺流程概述

　　轻烃原料→脱水器（脱水）→预热器（预热）→脱硫化氢塔（脱硫化氢）→脱硫醇塔（脱硫醇）→1#塔（脱丁烷）→2#塔（脱戊烷）→3#塔（脱己烷　）→4#塔（脱庚烷）→5#塔（脱辛烷）→6#塔（脱壬烷）

　　轻烃在1.4Mpa下进入工序，原料通过聚结器脱水，再经预热器预热30℃～35℃，然后进入脱硫化氢塔和脱硫醇塔，之后进入1#、2#、3#塔底预热器预热，汇总后进入1#塔（脱丁烷塔）进料口。由于每个塔系构成及工艺原理相似，所以以下只对1#塔系（脱丁烷塔系）工艺做详细叙述。

　　1#塔系（脱丁烷塔系）的目的是将原料C4以下的轻组分与C5以上的重组分分离，汇总后的原料进入1#塔（脱丁烷塔）中部，1#塔（脱丁烷塔）塔顶物料经1#塔冷凝器后进入1#塔回流罐，通过1#塔回流泵一部分打回流，另一部分作为液化石油气产品进入储罐待售，塔底物料在塔内压力的作用下，一部分经过1#塔重沸器与导热油　换热后重新回到塔底，另一部分经原料与1#塔底预热器换热后进入2#塔（脱戊烷塔）中部。

2.系统的主要控制要求

　　根据工艺要求，该系统主要实现轻烃分馏工艺的自动控制包括：物料进塔控制、塔温度控制、塔液位控制、塔压力控制；重沸器控制、冷凝器控制、回流罐控制、回流量的控制、采出量的控制、向下一塔的出料量的控制。

3.系统的控制方案分析

　　影响分馏塔的重要因素是温度、压力、回流量、液位，其中压力对温度和产品质量影响很大。所以压力是平稳操作的主要因素，塔的压力取决于塔顶产品的组分及冷却后的温度。系统中要求控制对象的工艺特性及要求不同，为了达到最佳控制效果，针对不同的对象，往往需要采用不同的控制方案。

3.1物料流量（FC1）控制

　　物料是塔中进料所以对塔中温度、压力都有一定影响，所以在物料本质不变的情况下，控制物料流量使其恒定在一定范围内，对塔系稳定是必要的。由于物料经预热器预热所以温度基本恒定，而且是由原料泵输送所以压力也是一定的，所以物料流量控制只需采用单回路前馈控制方案。前馈控制可使受控变量连续维持在恒定的给定值上，即总进料量恒定。