吳林濤,佘林源,羅 巖,廖秋實,劉燕琴
(湖北三寧化工股份有限公司,湖北宜昌 443206)
蒸餾先進控制功能主要有以下幾點。
(1)常減壓裝置采用先進控制技術(shù),可以使裝置運行更平穩(wěn)、更精細(xì)[1]。本先進控制系統(tǒng)根據(jù)蒸餾一塔和蒸餾三塔的塔況(傳熱系數(shù)和蒸氣壓力綜合評價因子),實現(xiàn)蒸餾一、三塔的負(fù)荷智能優(yōu)化分配;同時實現(xiàn)總蒸發(fā)量的優(yōu)化分配。通過上述優(yōu)化控制,得到蒸餾一塔、二塔和三塔的蒸發(fā)量和進料負(fù)荷的先進控制系統(tǒng)計算值,然后利用模型預(yù)測控制技術(shù)實現(xiàn)單塔的蒸氣壓力和塔底溫度的先進控制,實現(xiàn)成品質(zhì)量和產(chǎn)出的卡邊控制。
(2)軟測量技術(shù)可以使得各工藝參數(shù)達到設(shè)定指標(biāo)[2]。蒸餾通過進料堿度的軟測量,實現(xiàn)蒸餾進料堿度的閉環(huán)控制,同時兼顧己內(nèi)酰胺產(chǎn)品的消光控制。
(3)初步實現(xiàn)了己內(nèi)酰胺班產(chǎn)、日產(chǎn)和歷史產(chǎn)量查詢,以及消耗在線統(tǒng)計。
(4)蒸餾二塔出現(xiàn)淹塔報警時,可及時對淹塔原因進行分析,并提出預(yù)防措施,確保裝置長周期運行[3]。
(5)蒸餾塔運行周期顯示及注堿管線堵塞診斷等功能。
己內(nèi)酰胺裝置蒸餾塔平均運行周期對比見圖1。
圖1 己內(nèi)酰胺裝置蒸餾塔平均運行周期對比
如圖1所見,先進控制系統(tǒng)投用前,蒸餾一、二和三塔蒸煮次數(shù)相對先進控制系統(tǒng)投用后的蒸煮次數(shù)明顯多,先進控制系統(tǒng)投用后,蒸餾一、二和三塔的運行時間增長。
同比時間2015.8—2015.10(常規(guī)控制)與2016.8—2016.10(先進控制),環(huán)比時間是 2016.1—2016.6(先進控制)與2016.8—2016.10,對比分析蒸餾一塔餾分、蒸餾三塔餾分以及混合餾分質(zhì)量指標(biāo)。
2.2.1 堿度與水分
工業(yè)用己內(nèi)酰胺堿度的分析方法采用滴定分析方法,國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 13255.6—2009《工業(yè)用己內(nèi)酰胺試驗方法 第6部分:酸度或堿度的測定》。
工業(yè)用己內(nèi)酰胺水分含量的分析方法采用共沸法和卡爾·費休法,國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》。
堿度、水分常規(guī)控制和先進控制同比、環(huán)比統(tǒng)計結(jié)果見表1。
窗外,不知何時下起了雨,噼噼啪啪打得窗玻璃響,讓人為著明天陡生出一種焦憂。王爺卻兀自輕輕地笑了。這地方天氣,凡前夜下雨或者大風(fēng),次日慣常都會是晴的。
表1 堿度、水分常規(guī)控制和先進控制同比、環(huán)比統(tǒng)計結(jié)果
從表1分析,堿度同比,一塔堿度整體呈下降趨勢,三塔、混合餾分堿度整體平均水平略有上漲;堿度環(huán)比,一塔餾分平均水平略有上升,三塔餾分以及混合餾分堿度整體略有下降。水分同比與環(huán)比,一塔餾分、混合餾分整體平均值有上漲,三塔餾分整體略有下降。但堿度與水分從標(biāo)準(zhǔn)方差分析,先進控制投用后蒸餾一塔、蒸餾三塔以及混合餾分堿度、水分穩(wěn)定性同比、環(huán)比有較大提升。
2.2.2 消光與揮堿
工業(yè)用己內(nèi)酰胺在290 nm波長處的吸光度的測定方法采用分光光度法,國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 13255.5—2009《工業(yè)用己內(nèi)酰胺試驗方法 第5部分:290 nm波長處吸光度的測定》。
工業(yè)用己內(nèi)酰胺中揮發(fā)性堿含量的分析方法采用蒸餾后滴定分析方法,國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 13255.4—2009《工業(yè)用己內(nèi)酰胺試驗方法 第4部分:揮發(fā)性堿含量的測定 蒸餾后滴定法》。
消光、揮堿常規(guī)控制和先進控制同比、環(huán)比統(tǒng)計結(jié)果見表2。
表2 消光、揮堿常規(guī)控制和先進控制同比、環(huán)比統(tǒng)計結(jié)果
從表2分析,消光同比結(jié)果,一塔餾分整體呈下降趨勢,三塔、混合餾分整體平均水平有下降趨勢,且混合餾分下降明顯;消光環(huán)比結(jié)果,蒸餾一塔、三塔以及混合餾分均有下降趨勢,且一塔和混合餾分下降明顯。但從標(biāo)準(zhǔn)方差分析,先進控制投用后,蒸餾三塔餾分消光同比結(jié)果,穩(wěn)定性有一定下降,蒸餾一塔餾分以及混合餾分消光穩(wěn)定性同比、環(huán)比有較大提升。揮堿同比結(jié)果,一塔、三塔和混合餾分整體平均水平有上漲趨勢,揮堿環(huán)比結(jié)果,一塔餾分穩(wěn)定,三塔和混合餾分揮堿平均水平上漲。從標(biāo)準(zhǔn)方差分析,先進控制投用后,三塔餾分揮堿同比、環(huán)比穩(wěn)定性有所下降,一塔餾分和混合餾分揮堿的整體穩(wěn)定性同比、環(huán)比均有一定提升。
2.3.1 堿度軟測量功能評價
目前蒸餾堿度基本實現(xiàn)以堿度軟測量功能來進行自動控制,堿度軟測量是根據(jù)蒸發(fā)進料量及加堿量計算得出的一個蒸餾進料在線堿度,有時計算與實際值偏差較遠,此時就根據(jù)分析數(shù)據(jù)對軟測量進行校偏處理,但軟測量整體趨勢調(diào)控基本可以達到要求,蒸餾進料堿度平穩(wěn)性較好。
2.3.2 蒸餾二塔淹塔報警功能評價
蒸餾二塔淹塔報警主要是基于二塔溫度和蒸發(fā)量下降趨勢進行計算,得出一個淹塔報警值,雖然受各種因素的影響,如切換殘液管、真空波動和餾分波動等因素影響,但是可以起到提醒的作用,及時發(fā)現(xiàn)問題。
2.3.3 產(chǎn)量、消耗在線統(tǒng)計功能評價
對生產(chǎn)運行的監(jiān)控和統(tǒng)計起到了較好作用,一定程度上方便了操作。
(1)先進控制技術(shù)在蒸餾塔中的運用,延長了蒸餾塔的運行周期。
(2)先進控制技術(shù)通過對蒸餾塔的負(fù)荷智能優(yōu)化分配和總蒸發(fā)量的優(yōu)化分配,利用模型預(yù)測控制技術(shù)實現(xiàn)了單塔的蒸氣壓力和塔底溫度的先進控制,提高了成品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
(3)初步實現(xiàn)了己內(nèi)酰胺班產(chǎn)、日產(chǎn)和歷史產(chǎn)量查詢以及消耗在線統(tǒng)計。
(4)蒸餾堿度基本實現(xiàn)以堿度軟測量功能來進行自動控制,軟測量整體趨勢調(diào)控基本可以達到要求,蒸餾進料堿度平穩(wěn)性較好。