油水分离罐油水界位控制方案的选择

油水分离罐油水界位控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的选择 油水分离罐油水界位控制方案的选择 第47卷第4期 2011年8月 石油化工自动化 AUT0MAT10NINPETR0一CHEMICALINDUSTRY Vo1.47.No.4 August,2011 油水分离罐油水界位控制方案的选择 张少鹏 (中国石油天然气华东勘察设计研究院,山东青岛266071) 摘要:炼油装置一般采用油水分离罐脱除油品中的水分,油水分离罐界位的控制是保证脱水质量的关键.由于油 品中含水量的多少是一个变化的数值,对于油水分离器的界位,如果采用PID连续控制,排水控制阀的流通能力很难选 择,而且无论如何选择,都会带来各种问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ;而采用间隙控制方案,可以根据油水分离器水包的储水量和排空水包的时间 要求来选择排水控制阀的流通能力,克服了油品中含水量变化造成的问题.介绍了如何采用间隙控制方案控制油水 界位. 关键词:油水分离罐;界位;间隙;PID控制;排水阀 中图分类号:TH816文献标志码:B文章编号:1007—7324(2011)04—0066—02 O引言 炼油装置中由于原料带水或加工过程中注水, 导致油品中含有一定的水分.这些水分的存在会 加重下游流程的管道和设备的腐蚀,增加加工能 耗,造成最终产品的含水量超标,所以常采用油水 分离罐脱除油品中的水分. 在油水分离罐中,油和水由于密度不同而分 离,水进入分离罐下部的水包中,排入污水系统,而 油品进入下一工序继续加工.常规的分离罐油水 界面控制方案采用PID控制器连续控制排水调节 阀,通过保持油水界面的高度,控制油中污水的排 出.虽然这种方案得到了广泛的应用,但它存在着 一 定的问题,该文将分析常规控制方案的不足,并 提出一种替代方案. 1常规PID控制方案的问题 油水分离界面控制方案如图1所示.液位 单回路PID调节是一种很简单的方案,分离罐 油水界面控制的常规方案就直接采用了这种思 路,通过调节排水阀的流量保持油水界面.油 水分离罐分离出的污水即时排放,有多少放 多少. 图1油水分离界面控制方案 常规方案的问题在于油品中的含水量不确定. 一 般情况下,工艺专业会根据流程模拟计算获得的 油品带水量,提出排水阀处污水的正常流量.这种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 得出的数据,水量会比较小.实际上,由于原 料和操作条件的变化,油品中水含量是不确定的, 而工艺又会考虑极端情况下的可能排水量确定排 水阀的最大流量,并根据极端情况设计排水管线. 收稿日期:2011-05—26(修改稿). 作者简介:张少鹏(197O,),辽宁抚顺人,1991年毕业于大连 理工大学自动控制专业,现工作于中国石油天然气华东勘察设计 研究院电控室,任高级工程师,曾发表多篇论文. [4]孙延祚.流量仪表的合理选型[J].工业计量,2007,17(4): 2O一24.[9] [5]周俊.流量仪表及其选型[J].冶金动力,2008,(2): 82,84. [6]曹王剑,李胜.流量仪表的选型设计探讨[J].自动化与仪 器仪表,2003,(3):52—55. [7]李全.电磁流量计的选型及应用EJ].仪表世界,2010, (3):28—29. [8]魏金辉,肖秀芳.电磁流量计及其应用EJ].石油化工自动 ElO3 [11] [1z] 化,1997,(2):62—66. 姚琳.电磁流量计的使用与维护[J].中国仪器仪表, 2005,(4):6O,63. 金希柱,王洪诏,王明珠,等.电磁流量计的选择与正确使用 EJ].中国计量,2005,(8):57—58. 陈秉光.电磁流量计应用中有关问题探讨[J].计量技术, 2003,(7):57,58. 王森.仪表常用数据 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 [M].北京:化学工业出版 社,1998. 第4期张少鹏.油水分离罐油水界位控制方案的选择 根据这两组数据选择调节阀时,会发现根据正常流 量选择的调节阀口径较小(甚至无法在常规调节阀 产品中选型),而根据最大流量选择的调节阀口径 却很大,两个流量之间难以兼顾,必须在正常操作 和极端情况之间取舍.如果根据正常操作需要选 择调节阀,当水含量远远大于模拟流程计算的数据 时,污水调节阀即使全开,也无法满足排水的需要. 如果根据最大流量选择调节阀,调节阀开度将长期 处于较小的状态,调节余量变小,调节品质差,还容 易造成调节阀振荡,进而损坏调节阀. 一 方面是正常操作中水量较小,调节阀由于流 量太小而很难选择;另一方面,当水量急剧增加时, 调节阀需要较大的流通能力,但操作正常时却无法 平稳工作.如果把控制方案由连续排水改为间断 排水,可以很好地解决该问题. 2间隙控制方案 间断排水,就是在油水界面达到操作允许的高 限时,完全打开排水阀,使油水界面迅速下降至操 作允许的低限水位,然后关闭排水阀,直至水位再 一 次上升到高限.在这种情况下,图1中液位控制 器LC的控制方式由PID控制改变为间隙控制. 间隙控制是一种"开一关"位式控制.当控制对 象在一个范围内变化时,间隙控制的输出只有最大和 最小两种情况,分别出现在控制对象变化范围的两 端.前述间断排水的方案,就是间隙控制的工作 方式. 采取间隙控制方案的优点,是将常规方案中难 以确定的含水量问题,变成了油水分离罐水包中固 定的储水量.在选择排水调节阀时,只要考虑需要 多长时间将水包中的油水界面从高限降到低限,这 样排水阀的流通能力就很容易确定了. 在工程设计中,排水时间要与极端情况下水量 增加的速度相当,油水界面上限则通常取油水界位 量程的80,下限通常取20.这样,就可以根据 假定需要在1,4min内排空水包中60的水,来 确定排水流量. 3应用实例 间隙控制应用如图2所示.在某项目中,对原料 脱水器D101的油水界面采用了间隙控制方案.根据 1.65min内排空水包中6O%的液体的要求,确定了排 水调节阀LV一1001的流通能力.控制间隙选定为油 水界面量程的20,8O.当油水界面超过量程的 80时,控制器LIC一1001输出最大,LV-1001全开放 水;当油水界面低于量程的20时,IV一1001关闭. 该项目投产后,间隙控制方案运行良好. 污7K 4结束语图2间隙控制应用实例 与PID连续控制相比,采用间隙控制方案控 制油水分离罐的界面,其优点是很明显的.而且, 该方案可以用于各种由于物料性质不明,导致液位 无法通过常规PID控制方案稳定操作的工序,例 如对于气体分液罐,也可以采用间隙控制来控制 液位. 当然,怎样更合理地选择间隙控制的参数,还 需要根据具体情况与工艺专业共同确定. 参考文献: [1]中国石化集团上海工程有限公司.新编化工工艺设计手册 (第一册)[M].北京:化学工业出版社,2010. [2]陆德民,张振基,黄步余.石油化工自动控制设计手册[M]. 3版.北京:化学工业出版社,2000. [3]《石油和化工工程设计工作手册》编委会.炼油装置工程设 计[M].东营:中国石油大学出版社,2010. [4]胡寿松.自动控制原理[M].4版.北京:科学出版社,2001. [5]韦继明.远程自动量油系统在油田的应用[J].石油化工自 动化,2009,45(4):71—73. [6]国家石油和化学工业局.SH3oo51999石油化工自动化 仪表选型设计规范Es].北京:中国石化出版社,1999. [7]国家石油和化学工业局.SH/T3104--2000石油化工仪表 安装设计规范Is].北京:中国石化出版社,2001. [8]国家石油和化学工业局.SH/T31o1—2ooo炼油厂流程图 图例IS].北京:中国石化出版社,2000. [9]国家石油和化学工业局.HG/T205052000过程测量与 控制仪表的功能标志及图形符号[s].北京:全国化工工程 建设 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 编辑中心,2000. [1o3中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标 准化管理委员会.GB/T17213工业过程控制阀[s].北京: 中国标准出版社,2008