王志林，高贛閩

福建青松股份有限公司，福建 建陽(yáng) 354200

在大部分化工企業(yè)中，都會(huì)使用到蒸餾系統(tǒng)，該系統(tǒng)是整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)能量消耗最大的工序之一，但是由于很多化工企業(yè)自動(dòng)化水平比較低，所以不能確保產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還對(duì)能源、原材料等造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。因此，有效的將蒸餾系統(tǒng)的自動(dòng)化水平提高，有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約能源的消耗，最終增加企業(yè)效益。

1 松節(jié)油蒸餾的工藝流程

松節(jié)油蒸餾的目的;要進(jìn)行異構(gòu)反應(yīng)的松節(jié)油都要先行精餾，以分出工業(yè)蒎烯。在異構(gòu)反應(yīng)過(guò)程中如果蒎烯的餾分中含有高沸點(diǎn)物存在，將使反應(yīng)中的聚合作用加快從而減少莰烯得率。

松節(jié)油蒸餾的原理；利用松節(jié)油中蒎烯餾分的沸點(diǎn)和重油餾分沸點(diǎn)的不同，在減壓條件下將蒎烯餾分分出。

松節(jié)油的精餾方法：國(guó)內(nèi)的工廠(chǎng)一般采用連續(xù)進(jìn)料，間歇退料。

松節(jié)油蒸餾工序主要包括以下幾個(gè)流程：先開(kāi)啟真空泵，使精餾設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)造成真空。原料松節(jié)油由泵送入高位槽流入預(yù)熱器，預(yù)熱至95℃～100℃，沸點(diǎn)進(jìn)料。塔釜列管加熱器用0.7MPa～0.8MPa的閉氣加熱，控制塔頂壓力為-0.092MPa～-0.095MPa之間，塔頂?shù)臏囟葹?0℃～80℃。塔釜的壓力控制在-0.076MPa～-0.079MPa之間。初進(jìn)料時(shí)，保證料液完全回流至汽液平衡后，調(diào)整回流比1.25℃～1.5左右，將蒎烯蒸出。取其沸點(diǎn)在154℃～162℃、比重0.858、折射率1.4645～1.4660、旋光度為-35的蒎烯餾分，以后隨著塔釜重餾分的增加餾分，可適當(dāng)提高回流比到2～3左右。根據(jù)料液組分及設(shè)備情況，每隔一定時(shí)間推出釜?dú)堃淮危刂戚逑?%）。

2 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)有機(jī)的將先進(jìn)性和實(shí)用性?xún)蓚€(gè)原則相結(jié)合，確定采用集散控制系統(tǒng)，并且將其分為兩層。

監(jiān)控站的主要作業(yè)工具就是控制計(jì)算機(jī)，主要有以下幾個(gè)工作內(nèi)容：1）要求監(jiān)控站能夠全時(shí)態(tài)的顯示出每個(gè)工藝流程里各個(gè)具體參數(shù)，并且可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控；2）在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)的過(guò)程中需要按照在線(xiàn)的具體要求等進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)定或者修改，例如周?chē)臏囟纫约皦毫Φ染托枰皶r(shí)的設(shè)計(jì)和調(diào)整。；3）能夠?qū)⒐ぷ鬟^(guò)程中發(fā)生的重要的事件以及對(duì)參數(shù)的調(diào)整和修改等進(jìn)行及時(shí)的記錄，便于查詢(xún)；4）生產(chǎn)的先進(jìn)及優(yōu)化控制：根據(jù)底層PLC所獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及所有的控制回路等，優(yōu)化所有的在工作過(guò)程中被控制的參數(shù)以及控制的參數(shù)等，然后在這基礎(chǔ)上優(yōu)化整個(gè)控制系統(tǒng)。

將數(shù)字執(zhí)行器以及檢測(cè)儀表等都安置在位置較高較為可靠的總線(xiàn)上面，數(shù)據(jù)可以通過(guò)總線(xiàn)和設(shè)備進(jìn)行交換。為了確?？偩€(xiàn)具有一定的可靠安全性，主要選用雙總線(xiàn)的方法，如果其中一條總線(xiàn)出現(xiàn)了異常，可以確保另外一條總線(xiàn)繼續(xù)數(shù)據(jù)的傳送；與此同時(shí)要求設(shè)備之間使用應(yīng)答式進(jìn)行通信交流，確保數(shù)據(jù)能夠順利的傳送。

對(duì)于控制站來(lái)說(shuō)，為了確保系統(tǒng)更具有可靠安全性，最終決定采用冗余方案。讓各個(gè)控制站都保留一些控制容量，若其中一個(gè)控制站出現(xiàn)了異常，需要及時(shí)的進(jìn)行異常的診斷以及智能判斷將故障檢測(cè)出來(lái)，然后把待解決的控制任務(wù)在其他控制站點(diǎn)上進(jìn)行分配，由這些控制站來(lái)完成任務(wù)。

3 在控制各個(gè)工藝參數(shù)時(shí)采取的方法

3.1 對(duì)高位槽液位進(jìn)行控制

根據(jù)蒸餾塔系統(tǒng)的實(shí)際需求，決定了流出高位槽松節(jié)油的具體流量，因此就需要將流到高位槽里的松節(jié)油的具體流量拉進(jìn)行具體的控制，在這過(guò)程當(dāng)中就需要結(jié)合前饋和反饋同時(shí)控制。前饋利用比例算法，主要目的就是將影響到松節(jié)油流入高位槽里的具體流量的因素進(jìn)行克服和排除；反饋利用控制算法，主要目的是保證高位槽液位能夠達(dá)到一定的精準(zhǔn)度。

3.2 塔頂以及塔釜溫度的控制方法

對(duì)于塔頂溫度的控制方法，需要將回流比例進(jìn)行修改和調(diào)整，而對(duì)于塔釜溫度的控制方法，需要將加熱蒸汽的流量控制在一定的范圍內(nèi)。在控制塔頂以及塔釜溫度的時(shí)候還應(yīng)該對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，所以選擇控制方式時(shí)需要將模糊控制和PID控制有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。但是由于這兩個(gè)參數(shù)一般都會(huì)出現(xiàn)比較大的時(shí)滯，所以還需要利用預(yù)估器。

3.3 蒸餾塔液的控制方法

在眾多能夠?qū)φ麴s塔液位造成影響的因素里面，主因包括松節(jié)油流入到蒸餾塔內(nèi)的流量、確定出的回流比和從蒸餾塔中排出的氣體量。為了確保液位處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以適當(dāng)?shù)膶⒏呶徊鄣牧鞒隽窟M(jìn)行調(diào)解和控制。待系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定后，氣體的排出量也逐漸趨于穩(wěn)定，并且回流比也不會(huì)發(fā)生較大的變化。在這里仍然要采用前饋和反饋相結(jié)合的控制系統(tǒng)，前饋利用比例算法，主要目的就是將影響到松節(jié)油流入高位槽里的具體流量的因素進(jìn)行克服和排除；反饋利用控制算法，主要目的是保證高位槽液位能夠達(dá)到一定的精準(zhǔn)度。

3.4 對(duì)冷凝器的溫度進(jìn)行控制

在控制冷凝器的溫度時(shí)，主要是通過(guò)對(duì)冷凝水的具體流量進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于冷凝器A來(lái)說(shuō)，它的目的是液化大多數(shù)的蒎烯蒸汽，而對(duì)于冷凝器B來(lái)說(shuō)，它的目的是液化剩余的蒎烯蒸汽，因此我們的重點(diǎn)控制對(duì)象是冷凝器B，采用的是模糊控制和PID控制相結(jié)合的方法，最終保證溫度控制在工藝規(guī)定的范圍之內(nèi)。

3.5 對(duì)預(yù)熱器的溫度進(jìn)行控制

對(duì)于預(yù)熱器的溫度來(lái)說(shuō)，影響因素包括加熱過(guò)程中蒸汽的流量以及流入蒸餾塔系統(tǒng)中的松節(jié)油的具體流量。所以在控制松節(jié)油的預(yù)熱溫度時(shí)，主要是對(duì)加熱蒸汽流量的溫度進(jìn)行控制。控制方法為開(kāi)環(huán)比例控制法，也就是說(shuō)要求加熱蒸汽的流量要和流入蒸餾系統(tǒng)中的松節(jié)油的流量呈正比例。

4 結(jié)論

綜上所述，在分析了松節(jié)油蒸餾系統(tǒng)里需要用到的所有工

[1]王培榮，徐冠軍，趙紅，王峰.松節(jié)油加氫熱解產(chǎn)物中單萜烷類(lèi)化合物的初步研究[J].地球化學(xué)，2007(6).

[2]廖軍，馮玲.常規(guī)質(zhì)量控制圖在松節(jié)油連續(xù)蒸餾中簡(jiǎn)化及應(yīng)用[J].大眾科技，2007(6).藝技術(shù)之后，最終確定出幾個(gè)最主要的工藝參數(shù)，通過(guò)對(duì)這幾個(gè)因素的控制和調(diào)整，設(shè)計(jì)出整體控制系統(tǒng)的方案，然后進(jìn)一步控制該系統(tǒng)。