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案例頻道1、工藝簡介
芳烴抽提裝置是以環(huán)丁砜為溶劑，以重整脫庚烷塔頂液為原料，通過溶劑抽提和蒸餾相結合的方法，分離成芳烴和非芳烴的物理過程，其中芳烴再經苯塔精餾得到高純度的苯和甲苯，苯作為芳烴聯合裝置的主要產品之一送出界區(qū)，甲苯作為歧化裝置的原料。
重整脫庚烷塔頂液由加壓經流量控制調節(jié)后進入抽提塔的第64或75塊塔板。在抽提塔中，原料與溶劑逆流接觸，進行液液抽提。在溶劑回收塔中完成溶劑和芳烴的分離，溶劑循環(huán)使用。經白土塔處理后的抽提油進入苯塔第30塊塔板，從塔頂導出的苯和少量非芳烴經冷凝冷卻后入受槽，大部分凝液控制后返回苯塔上部第一塊塔板作回流，少部分由流量控制后作拔頂苯送往屆外，苯從側線抽出。
2、需求分析
芳烴抽提裝置生產過程中面臨的主要問題有：
*許多重要的工藝參數需手動調節(jié)，不能達到平穩(wěn)和一致的控制效果；
*裝置的干擾因素多，對塔的影響大，如：進料流量的變化、進料組分波動、溶劑質量的變化、溶劑溫度的波動以及環(huán)境條件變化等，這些因素均影響裝置的平穩(wěn)操作；
*由于裝置中存在著溶劑循環(huán)、烴循環(huán)和水循環(huán)，且各塔是上下游的工藝關系，因此裝置中的許多變量存在著較強耦合關聯性，帶來操作與控制上的困難。
針對上述問題，芳烴抽提裝置先進控制系統的需求是：通過高級多變量魯棒預測控制等手段，提高整個裝置的抗干擾能力和控制系統魯棒性，實現溶劑平衡、烴平衡和水平衡以改善各生產單元的平穩(wěn)性；在保證產品質量的前提下、實現“卡邊”控制、提高芳烴收率、降低溶劑消耗，并通過優(yōu)化精餾塔的回流，實現節(jié)能降耗。
3、控制目標
?*抽提塔界面、汽提塔壓力、回收塔溫度等主要變量標準差降低20%~50%；
?*進一步提高芳烴收率和降低溶劑消耗，使芳烴收率在現有基礎上提高0.5%而溶劑消耗降低5%；
?*回收塔塔頂回流比降低5%以上，能耗降低2%以上。
4、先進控制方案
針對芳烴抽提生產裝置設計了一個大的控制器，并結合抽提塔、汽提塔、溶劑回收塔和苯塔等塔的特點，將大控制器分解成抽提塔、汽提塔、溶劑回收塔和苯塔四個子控制器，從而實現了整個裝置的先進控制。
? 抽提塔子控制器由2個CV、2個MV和5個DV組成；
? 汽提塔子控制器由2個CV、2個MV和3個DV組成；
? 溶劑回收塔子控制器由2個CV、3個MV和4個DV組成；
? 苯塔子控制器由5個CV，6個MV和4個DV組成。
5、應用效果
芳烴抽提裝置先進控制系統有效提高了裝置的抗干擾能力，各主要工藝參數能自動跟蹤調整，使精餾系統的操作更平穩(wěn)，主要被控變量的標準差降低50%以上；在平穩(wěn)操作的基礎上，抽提塔系各主要參數實現了“卡邊”控制，帶來了顯著的經濟效益。先進控制系統投用后，操作人員勞動強度下降，得到了操作人員的認可和歡迎。
6、經濟效益
根據裝置標定，通過對比先進控制系統投運前后的統計數據，采用先進控制系統可獲得如下的效益：
1) 低壓蒸汽消耗下降8%，年直接經濟效益123.6萬元；
2) 抽余油中芳烴含量降低1.25％，年直接經濟效益208.07萬元；
3) 溶劑消耗降低6.9噸/年，年直接經濟效益19.32萬元；
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號