甲醇精馏装置增设先进控制系统作用浅谈

杨 兵

(兖矿鲁南化工有限公司,山东滕州 277527)

兖矿鲁南化工有限公司甲醇精馏装置生产能力为35万t/a，年运行时间为330 d，采用三塔工艺流程。自2019年6月，兖矿鲁南化工有限公司根据甲醇精馏装置工艺特点和生产需求，完成了现场调研与进程控制符(PID)整定、软硬件安装与调试、先进控制系统详细方案设计与论证、模型辨识与控制器设计、集散控制系统(DCS)逻辑切换程序组态与调试、操作人员培训等工作，并在2019年8月底完成甲醇精馏装置先进控制器的上线调试工作。

1 实施过程

甲醇精馏装置先进控制系统的主要任务是抑制外部扰动，合理动态调节各操作变量，平稳各精馏塔关键工艺指标，稳定产品质量，实现自动化操作。采用多变量模型预测控制技术，并根据甲醇精馏装置的实际生产特点，设计出适合甲醇精馏装置的先进控制器。

1.1 预塔先进控制器

预塔的主要控制目标是通过平稳控制塔内温度分布，减少预塔塔顶甲醇损失。根据预塔的运行特点和过程控制要求，采用多变量模型预测控制，以再沸器低压蒸汽量、回流量、塔顶放空阀开度、塔釜采出阀开度、循环水调节阀开度为操纵变量，以塔釜温度、塔顶温度、回流槽液位、塔釜液位等为被控变量，建立操纵变量、被控变量、干扰变量之间的动态模型，实现各关键工艺参数的平稳控制，尽可能减小塔顶采出中甲醇含量，保证分离效果[1]。经数据收集、分析PID单回路，原控制策略可满足系统需求，故不再建设预塔先进控制器。……