毕业论文----乙烯裂解装置自控系统的设计

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1、 第 1 页 共 33 页 毕毕 业业 设设 计计 题目：题目：乙烯乙烯裂解裂解装置自控系统的设计装置自控系统的设计 专 业：计算机控制技术 班 级： 计控 0821 学 号： 姓 名： XXX 指导教师： 时 间：二零一 si 年三月 第 2 页 共 33 页 摘摘 要要 在石油的化工生产过程生产中，裂解过程是一个重要的工艺生产环节，常常 对裂解过程的自动控制的要求比较高。其目的是将混合物中各组分裂解分离，达 到规定的程度。裂解过程实质就是利用气压温度等条件使原料裂解，从而实现分 离的目的。 因此选择烯烃裂解塔单元作为工艺装置来进行自控工程设计具有实际 应用和代表意义。 近年来，智能仪表，在

2、化工生产过程中的应用已经的比较成熟的技术，而 DCS 控制系统应用于化工生产过程控制的自动报警及连锁保护系统是较新的技 术， 本设计试图通过常规仪表与 DCS 控制系统结合的工程设计和新型智能化自动 化装置的应用，从而既能掌握在哦懂控制工程设计的基础程序和方法，又能对新 型智能化自动化装置在化工生产过程中的应用技术有一定的了解， 从而得到一次 解决实际工程技术问题的基本训练。 由于原料中的二烯烃易产生结焦，因此应预先将其选择性加氢转化成烯烃。 由于使用的催化剂寿命较短，因此通常选用有利于催化剂再生的 FCC 型反应器。 最近报道了可采用通过与蒸汽共存延长催化剂寿命的固定床反应器的新工艺。 目

3、前自动化专业日新月异，信息技术在自动控制中得到了充分的利用，智能仪表控 制系统中集散控制系统（DCS）等控制系统已经成为如今工业生产过程不可缺少 的一部分。为此我们决定用 DCS 控制系统来实现该项目的过程控制。 采用 DCS 控制系统，能够降低烯烃在裂解过程中的损失，增加产量，降低装 置的能耗，使其处于最佳的工作状态。 关键字关键字：DCS ， 烯烃裂解装置 ，组态 ， 自动控制系统 第 3 页 共 33 页 1 绪论绪论 1.1 课题来源课题来源 本设计是基于烯烃车间裂解工艺流程为对象而进行的。烯烃裂解技术是将 较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃的烯烃转换技术。其工艺以烯烃的热 力学平

4、衡为基础， 采用一种合适的催化剂 （如改性的 ZSM-5 或其它类型的沸石） ， 把 C4 和 C5 等高碳烯烃转换为低碳烯烃（主要为乙烯、丙烯和丁烯） 。低碳烯烃 具体组成与原料烯烃的碳数无关，由反应条件和催化剂决定。通常使用的原料为 蒸汽裂解装置的 C4 和 C5 馏分、FCC 装置的 C4 馏分和汽油中的 C5 馏分。石脑 油经急冷水及裂解炉 F101 烟道气预热，注入稀释蒸汽后，进入裂解炉裂解。来 自裂解炉TLE的裂解气经急冷后送至油冷塔T101进一步冷却。 裂解燃料油(PFO) 和裂解柴油(PGO)从 T101 中抽出，汽油和较轻的组份作为塔顶气体。急冷油循 环实现裂解气中热量的脱除

5、回收，同时产生低压蒸汽。水冷塔 T103 中冷凝的汽 油作为 T101 的回流液。裂解燃料油被送到裂解燃料油汽提塔 T102，裂解柴油 被送至 T102 的下部汽提段，以控制闪点。塔底的燃料油通过燃料油泵送入燃料 油罐。 T101 顶的裂解气， 通过 T103 部分冷凝,塔顶裂解气被送到下一工段。T103 中冷凝的汽油，与循环急冷水和塔底冷凝的稀释蒸汽分离，冷凝后作为回流进入 T101 和送往其他工段。T103 中冷凝的稀释蒸汽（工艺水）经顶部进料换热器预 热后进入 T104，将酸性气体和易挥发烃类汽提后返回 T103。汽提后的工艺水经 急冷油预热进入稀释蒸汽发生器， 然后被中压蒸汽和稀释蒸汽

6、发生器中的急冷油 汽化，产生的蒸汽被中压蒸汽过热，用作裂解炉中的稀释蒸汽。 由于原料中的二烯烃易产生结焦，因此应预先将其选择性加氢转化成烯烃。 由于使用的催化剂寿命较短，因此通常选用有利于催化剂再生的 FCC 型反应器。 最近报道了可采用通过与蒸汽共存延长催化剂寿命的固定床反应器的新工艺。 目 前自动化专业日新月异，信息技术在自动控制中得到了充分的利用，智能仪表控 制系统中集散控制系统（DCS）等控制系统已经成为如今工业生产过程不可缺少 的一部分。为此我们决定用 DCS 控制系统来实现该项目的过程控制。 第 4 页 共 33 页 1.2 选题依据选题依据 低碳烯烃在石化工业中起着举足轻重的作用。目前，其仍以高能耗、高二氧 化二碳排放的热裂解生产过程为主， 热裂解的强吸热特性使其进一步发展的空间 变小。 本论文以正己烷、环己烷、异辛烷和正癸烷为模型化合物，对高碳烷烃 经氧化裂解过程制低碳烯烃进行了研究。侧重对不同烷烃经气相氧化裂解(GOC) 制低碳烯烃并联产一氧化碳过程及铂基催化剂催化的正己烷临氢氧化裂解催化