芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法及压力控制系统与流程

本发明涉及芳烃抽提蒸馏，尤其涉及一种芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法及压力控制系统。

背景技术：

1、芳烃抽提蒸馏是一种利用溶剂改变不同组分相对挥发度，以实现芳烃与非芳烃分离的工艺。在芳烃抽提蒸馏过程中，抽提蒸馏塔的塔顶压力是影响装置稳定运行及分离效果的重要参数，通常需要对塔顶压力进行持续调节。

2、现有芳烃抽提蒸馏装置运行过程中，塔顶压力容易受到进料负荷、溶剂比以及冷凝工况等因素的影响。当进料负荷或溶剂比发生变化时，塔内气液负荷随之变化，容易引起塔顶压力波动。此外，抽提蒸馏塔的塔顶通常经冷凝器与回流罐连通，塔顶压力与回流罐压力之间存在相互影响，在分别对塔顶压力和回流罐压力进行调节时，不同压力调节动作容易相互干扰，进而造成压力波动。

3、现有压力控制方式通常根据检测到的压力变化进行反馈调节，对进料负荷、溶剂比等工况变化的适应性有限；同时，在补气、排气以及冷凝调节等多种压力调节方式之间缺少有效协调时，容易出现调节滞后、调节幅度过大或者不同调节动作相互影响的问题，难以在不同运行工况下保持塔顶压力稳定。

4、因此，亟需提供一种芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法及压力控制系统，以提高芳烃抽提蒸馏塔在不同运行工况下的压力控制稳定性和适应性。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法，以提高不同运行工况下塔顶压力控制的稳定性和适应性。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供了一种芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法，应用于芳烃抽提蒸馏系统，所述芳烃抽提蒸馏系统包括抽提蒸馏塔、与所述抽提蒸馏塔的塔顶连通的冷凝器以及与所述冷凝器连通的回流罐，所述压力控制方法包括：获取所述抽提蒸馏塔的进料负荷、实时溶剂比和塔顶压力以及所述回流罐的压力；根据所述进料负荷和所述实时溶剂比确定塔顶实时压力设定值；根据所述塔顶压力和所述塔顶实时压力设定值进行塔顶压力控制，以获得塔顶压力控制输出，并根据所述回流罐的压力进行回流罐压力控制，以获得回流罐压力控制输出；当所述塔顶压力控制输出和所述回流罐压力控制输出中的一者的变化速率大于预设变化速率时，对另一者进行限速控制；根据所述塔顶压力与所述塔顶实时压力设定值之差确定压力偏差，并根据所述压力偏差调节向所述回流罐的补气、从所述回流罐的排气以及所述冷凝器的冷凝能力中的至少一者，以调节所述塔顶压力。

4、可选地，根据所述进料负荷相对于设计进料负荷的偏差确定进料负荷修正量，根据所述实时溶剂比相对于设计溶剂比的偏差确定溶剂比修正量，并将所述进料负荷修正量和所述溶剂比修正量叠加至塔顶设计压力设定值，以确定所述塔顶实时压力设定值；其中：

5、

6、式中，δp1为所述进料负荷修正量，δp2为所述溶剂比修正量，k1和k2为前馈整定系数，f为所述进料负荷对应的实时进料流量，f0为所述设计进料负荷对应的设计进料流量，s为所述实时溶剂比，s0为所述设计溶剂比，sp0为所述塔顶设计压力设定值，sp为所述塔顶实时压力设定值。

7、可选地，所述压力偏差由小到大依次对应于补压区间、稳压区间、第一降压区间、第二降压区间和第三降压区间；在所述补压区间内，向所述回流罐补气；在所述稳压区间内，停止向所述回流罐补气和从所述回流罐排气，并调节所述冷凝器的冷凝能力；在所述第一降压区间内，根据所述压力偏差调节设置于火炬排放通路的火炬排放阀的开度，且所述火炬排放阀的开度随所述压力偏差的增大而增大；在所述第二降压区间内，控制所述火炬排放阀全开；在所述第三降压区间内，保持所述火炬排放阀全开、停止向所述回流罐补气、将所述冷凝器的冷凝能力增大至最大，并降低所述抽提蒸馏塔的塔釜加热量。

8、可选地，在向所述回流罐补气时，获取燃料气管网压力；当所述燃料气管网压力不低于预设供气压力时，向所述回流罐补入燃料气；当所述燃料气管网压力低于所述预设供气压力时，停止向所述回流罐补入燃料气，并通过第一氮气调节阀向所述回流罐补入氮气；当所述第一氮气调节阀的开度达到预设开度时，开启第二氮气调节阀。

9、可选地，在通过所述第一氮气调节阀和/或所述第二氮气调节阀向所述回流罐补入氮气期间，持续获取所述燃料气管网压力；当所述燃料气管网压力恢复至不低于所述预设供气压力时，停止向所述回流罐补入氮气，并恢复向所述回流罐补入燃料气。

10、可选地，检测燃料气管路是否发生泄漏；检测经火炬排放通路排出的气相介质的氧含量；当检测到所述燃料气管路发生燃料气泄漏或者所述氧含量超过预设氧含量时，切断向所述回流罐的燃料气供给，并将所述冷凝器的冷凝能力增大至最大。

11、可选地，从所述回流罐排气时，将经火炬排放通路排出的气相介质输送至气体回收装置，并将所述气体回收装置回收的可燃气输送至燃料气管网；当所述气体回收装置发生故障或所述芳烃抽提蒸馏系统处于紧急工况时，将所述气相介质旁路排放至火炬系统。

12、可选地，所述塔顶压力控制和所述回流罐压力控制均采用pid控制，并根据所述进料负荷调节pid控制参数，所述pid控制参数包括比例系数和积分时间；当所述进料负荷低于第一预设负荷时，提高所述比例系数并减小所述积分时间；当所述进料负荷高于第二预设负荷时，降低所述比例系数并增大所述积分时间；其中，所述第一预设负荷小于所述第二预设负荷。

13、本发明的另一个目的在于提供一种芳烃抽提蒸馏塔的压力控制系统，以实现上述压力控制方法。

14、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

15、本发明还提供了一种芳烃抽提蒸馏塔的压力控制系统，用于执行上述的芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法，其包括：抽提蒸馏塔；冷凝器，与所述抽提蒸馏塔的塔顶连通；回流罐，与所述冷凝器连通；燃料气补入通路和氮气补入通路，均与所述回流罐连通；火炬排放通路，与所述回流罐连通；检测组件，用于获取所述抽提蒸馏塔的进料负荷、实时溶剂比和塔顶压力以及所述回流罐的压力；以及控制装置，与所述检测组件连接，用于执行所述压力控制方法。

16、可选地，所述氮气补入通路包括并联设置的第一氮气补入通路和第二氮气补入通路；所述第一氮气补入通路设置有第一氮气调节阀，所述第二氮气补入通路设置有第二氮气调节阀，所述第二氮气调节阀的最大流通能力大于所述第一氮气调节阀的最大流通能力。

17、有益效果：

18、本发明提供的芳烃抽提蒸馏塔的压力控制方法，通过根据进料负荷和实时溶剂比确定塔顶实时压力设定值，并对塔顶压力控制和回流罐压力控制进行协调，能够提高压力控制对工况变化的适应性，减小两路压力控制之间的相互扰动；同时，根据塔顶压力与塔顶实时压力设定值之间的压力偏差调节补气、排气和冷凝能力，有利于提高塔顶压力控制的稳定性。

19、本发明提供的芳烃抽提蒸馏塔的压力控制系统，通过设置抽提蒸馏塔、冷凝器、回流罐、燃料气补入通路、氮气补入通路、火炬排放通路、检测组件和控制装置，能够实现上述压力控制方法，从而提高芳烃抽提蒸馏系统的压力控制稳定性和运行适应性。