华东理工大学自动化工程设计报告样本.docx

自动化工程设计报告

学 院 信息科学与工程学院
系 别 自 动 化
专 业 自 动 化
班 级
姓 名
学 号
导 师

日 期： 12月9日 至 12月20日

一、设计根据
1.1概况
本次设计是上海金山石化吸取装置，这某些为吸取，重要产品是石脑油，在临氢条件下，加氢精制是在一定温度、压力、空速、氢油比,及在加氢催化剂作用下去除原料油中硫化物、氧化物、氮化物、不饱和烯烃和金属,以制得安定性好,燃烧性能好得优质燃料油，或为下游装置提供优质进料。
上海石化吸取装置设计规模为390万吨/年，采用中华人民共和国石化工程建设公司开发固定床渣油加氢技术，催化剂采用中华人民共和国石油化工科学研究院（RIPP）RHT系列渣油加氢催化剂，总催化剂空速为0.20h-1,反映器入口氢分压为15.0MPa，催化剂床层平均温度初期为378℃，末期为405℃，氢油比为750Nm3/m3 。
1.2 加氢裂化装置简介
加氢裂化装置是一种集催化反映技术、炼油技术和高压技术于一体工艺装置。其工艺流程选取和催化剂性能、原料油性质、产品品种、产品质量、装置规模、设备供应条件及装置生产灵活性等因素关于。
加氢装置按加工目可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢解决等类型。
加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化，高压加氢裂化分离器操作压力普通为16MPa左右，中压加氢裂化分离器操作压力普通为9．OMPa左右。
加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂化流程、串联加氢裂化流程。
一段加氢裂化流程是指只有一种加氢反映器，原料加氢精制和加氢裂化在一种反映器内进行。该流程特点是：工艺流程简朴，但对原料适应性及产品分布有一定限制。
二段加氢裂化流程是指有两个加氢反映器，第一种加氢反映器装加氢精制催化剂，第二个加氢反映器装加氢裂化催化剂，两段加氢形成两个独立加氢体系，该流程特点是：对原料适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺流程复杂，投资及操作费用较高。
串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反映器，但两个反映器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具备二段加氢裂化流程比较灵活特点，又具备一段加氢裂化流程比较简朴特点，该流程具备明显优势，如今新建加氢裂化装置多为此种流程。
1.3反映器重要技术参数
表1 加氢反映器重要技术参数
设计压力
5.75／0.1MPa
设计温度
375／177℃
最高工作压力
4.88MPa
最高工作温度
343℃
容器类别
三类容器
容积
78.2立方米
腐蚀裕量
0
水压实验
立式7.47／卧式7.55MPa
盛装介质
石脑油、油气、氢气、硫化氢
主体材质
15CrMoR
1.4原料指标
表2 汽油加氢装置原料指标
原 料
产 品
项 目
厂控质量指标
焦化汽油

含水(%)
≤0.2
汽油《石脑油（Q/SY 26-）原料》
干点(℃)
≤185
汽油《裂解原料油（HG/FSH 05-）原料》
干点(℃)
≤200
1.5 石脑油特性
石脑油是一种轻质油品，由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得。其沸点范畴依需要而定，普通为较宽馏程，如30-220℃。石脑油是管式炉裂解制取乙烯，丙烯，催化重整制取苯，甲苯，二甲苯重要原料。作为裂解原料，规定石脑油构成中烷烃和环烷烃含量不低于70%（体积）；作为催化重整原料用于生产高辛烷值汽油组分时，进料为宽馏分，沸点范畴普通为80-180℃，用于生产芳烃时，进料为窄馏分，沸点范畴为60-165℃。国外惯用轻质直馏石脑油沸程为0-100℃，重质直馏石脑油沸程为100-200℃；催化裂化石脑油有<105℃，105-160℃及 160-200℃轻、中、重质三种。
实际关联：由于石脑油市场价格远低于车用无铅汽油（吨价差达600-1200元），使用石脑油和石化助剂调配车用无铅汽油已成为民营石化公司增长成品油利润重要方式。国内原油较重，石脑油供应非常紧张，乙烯装置、重整装置、石脑油制氢装置争原料。
二、设计指引思想和设计原则
2.1项目建造意义
加氢反映装置是有机化学实验室和实际生产过程中一件非常重要设备，不但可以用作加氢反映容器，并且也可用于液体和气体需要充分混合场合。在化学制药方面有着广泛用途，可作为产品开发、有机化学制品和医药物研究基本设备，还可用于定量分析工业过程中催化剂活性。
惯用加氢反映装置重要分为两类：一类用于高沸点液体或固体（固体需先溶于溶剂或加热熔融）原料液相加氢过程，如油脂加氢、重质油品加氢裂解等。液相加氢常在加压下进行，过程可以是间歇式，也可以是持续。间歇液相加氢常采用品有搅拌装置压力釜或鼓泡反映器。持续液相加氢可采用涓流床反映器或气、液、固三相似向持续流动管式反映器。另一类反映器用于气相持续加氢过程，如苯常压气相加氢制环己烷、一氧化碳高压气相加氢合成甲醇等，反映器类型可以是列管式或塔式。
加氢过程在石油炼制工业中，除用于加氢裂化外,还广泛用于加氢精制,以脱除油品中存在含氧、硫、氮等杂质，并使烯烃所有饱和、芳烃某些饱和，以提高油品质量。在煤化工中用于煤加氢液化制取液体燃料。在有机化工中则用于制备各种有机产品，例如一氧化碳加氢合成甲醇、苯加氢制环己烷、苯酚加氢制环己醇、醛加氢制醇、萘加氢制四氢萘和十氢萘（用作溶剂）、硝基苯加氢还原制苯胺等。此外，加氢过程还作为化学工业一种精制手段，用于除去有机原料或产品中所含少量有害而不易分离杂质，例如乙烯精制时使其中杂质乙炔加氢而成乙烯；丙烯精制时使其中杂质丙炔和丙二烯加氢而成丙烯；以及运用一氧化碳加氢转化为甲烷反映，以除去氢气中少量一氧化碳等。
该项当前景可观，优势明显，符合国家产业政策发展方向，有良好经济效益和社会效益，产品起点高，技术设备先进，为国内行业先进水平。该项目上马及投产一定能有力地推动国内加氢脱氧纯化装臵项目有关产品供应能力，推动行业进一步发展，提高行业产品质量和市场竞争力。项目可以提供9个新增就业岗位，可以有效缓和地区就业压力，同步，项目建成后可以实现大幅度赚钱，也可以积极增进项目属地经济增长。
综合而言，本项目对地区经济及下游行业发展都具备明显积极作用，社会效益明显。
2.2经济效益
加氢裂化在炼油中是能耗较大装置，特别是随着炼油厂加工原油劣质化，原料蜡油密度变重，硫氮含量增长，使得反映温度越来越高，循环氢量增长，燃料气中压蒸汽消耗也随之增大。对加氢裂化装置能源消耗状况进行进一步分析，找出节约能源消耗办法，合理运用加氢裂化产品，装置将发挥更好经济效益，同步对加氢裂化技术发展也具备增进意义。
  加氢裂化装置经济效益重要体现为对电、蒸汽燃料、氢气节约、热量互换、操作优化。产品综合运用加氢裂化装置节能重点。加氢裂化装置是生产优质产品重要石油炼制工艺，其进料范畴很宽，操作模式多，氮该工艺需要消耗大量氢气，加氢裂化装置依照不同原料及转化深度，以及产品方案不同，氢耗量为320～380Nm3 。新氢化进料。据经济核算可知，氢气成本约占装置生产总成本8%，仅次于原料蜡油。故欲提高加氢裂化效益，核心之一是减少氢气成本。对氢耗进行分析，有助于更好减少成本，同步利于石化装置优化配备，特别是对制氢装置开车负荷优化。提高经济效益具备重要意义。
2.3.设计规则
在接到一种工程项目后，对其进行自控工程设计时应当按照如下办法来完毕
（1）熟悉工艺流程
（2）拟定自控方案，完毕工艺控制流程图（PCD）
（3）仪表选型，编制关于仪表选型设计文献
（4）控制室设计
（5）调节阀和孔板节流计算
（6）仪表供电供气系统设计
（7）依照现场条件，完毕现场与控制室之间联系有关设计文献
（8）依照自动化专业控制有关其她设备材料选用状况，完毕关于设计文献
（9）设计工作基本完毕之后，编写设计文献目录等文献
上述设计办法及顺序，仅仅是原则性，在实际工程设计中，还应当按照实际需要进行。
2.4．建厂地可行性描述
建厂地选取即新建项目详细位置选取。是工业布局最后环节和工业基本建设前期工作，也是工业项目可行性研究构成某些。它依照工业地区布局和新建项目设计任务书各项规定，由规划与设计部门共同承担，在实地踏勘及区域性技术经济调查基本上，对各地建设条件分析评价，并选取若干个能基本满足建厂规定厂址方案作定性与定量相结合技术经济综合论证，从而拟定最优建设地点和详细厂址。
建厂地选取普通分为两个阶段：
①拟定选址范畴和建厂地点。侧重考虑厂址外部区域经济技术条件，涉及：距离原材料、燃料动力基地和消费地远近；与各地联系交通运送条件；本地厂际生产协作条件；供水、排水及电源保证限度；原有城乡基本和职工生活条件；有否可供工业进一步发展、工业成组布局和城乡发展场地；与否与城乡规划及区域规划相协调；土地使用费用、建筑材料来源及施工力量等。
②拟定厂址最后详细位置。重要考虑项目设计任务书和厂区总平面布置关于规定及投资约束条件。涉及：厂址场地条件，如建设用地面积与外形、地势坡度、工程地质与水文地质状况、地震裂度、灾害性威胁（如洪水、泥石流等），土地征用数量、质量及解决难度，厂址下有无矿藏等；距水源地远近和给排水扬程；修建铁路专用线与厂外公路等交通设施工程量与投资；供电、供热设施工程量及投资；距已有城乡生活区与公共服务设施远近；“三废”排放对城乡和周边环境影响及环保费用等。厂址一经选定，不但对所在地区经济发展、城乡建设和环境质量产生重要影响，并且直接关系到新建项目基本建设投资和建厂速度，并长期影响公司经营、管理等经济效果。
加氢装置所在金山石化炼油厂位于上海市金山区。金山区地处上海市西南，杭州湾北岸，处在沪、杭、甬及舟山群岛经济区域中心和长三角都市圈枢纽地带。西连浙江省平湖市、嘉善县，东邻上海市奉贤区，北接松江区和青浦区。全区陆地总面积586平方公里，辖9个镇、1个街道以及具备行政管理职能金山工业区，既有人口55万。
金山区境内有沪杭高速、同三高速、莘奉金高速等高速公路网络。沪杭铁路金山支线直达金山城区。南部沿海申甬车客渡码头开辟了舟山、宁波等地海运航线。黄浦江支流贯穿全区各镇，成为内河运送积极脉。金山已形成“三纵两横”五条高速公路和“六纵六横”区域干线公路网架。杭州湾跨海大桥建成后，金山将成为浙江迅速进入上海桥头堡。嘉金高速建成通车后，金山北出上海时间将大大缩短。金山区境内有23.3公里海岸线，其中可综合开发公共岸线12.5公里。
金山石化交通便捷，沪杭铁路、金山区铁路支线和亭卫公路、新卫公路横贯南北，320国道穿越东西。上海金山区车客渡码头建立，开辟了上海至宁波等地海上蓝色通道（已经停运，预计改为金山三岛旅游码头）。随着上海市高速公路建设步伐加快，至，金山区境内形成“两横三纵”高速公路网架（“两横”指莘奉金高速公路和亭枫高速公路，“三纵”指沪杭高速公路、同三国道和嘉金高速公路），金山区交通条件产生质奔腾。
因此，金山石化交通发达，运送以便，原材料供应充分，劳动力充分。
上海金山石化是中华人民共和国石油化工股份有限公司控股子公司，位于上海市金山区，是中华人民共和国最大炼油化工一体化综合性石油化工公司之一，也是当前中华人民共和国最大乙烯和腈纶生产商，同步还是中华人民共和国重要成品油、中间石化产品，有雄厚实力以及良好信誉，其资金筹措非常容易。金山石化有完善培训体系以及研发中心，有强大技术人员队伍，拥有健全科技开发、知识产权管理组织体系和雄厚科技开发实力。公司科技开发部主管公司科技开发与推广应用、知识产权、技术允许、对外技术交流与合伙、新产品开发、三剂、原则化、质量、计量管理等。它在技术基本以及技术支持方面实力毋庸置疑。
2.5 整体自动化控制水平
本次工艺设计用到自控仪表有：用于调节及监测压力压力变送器、压力调节器/阀，用于调节、记录流量气-电转换器、流量记录仪、流量调节器/阀、用于记录、调节温度电子电位差计、温度调节器。
三、生产办法和工艺流程
3.1 设计工艺流程论述
加氢裂化指在加氢反映过程中，原料油分子有 10% 以上变小那些加氢技术。烷烃（烯烃）在加氢裂化过程中重要进行裂化、异构化和少量环化反映。烷烃在高压下加氢反映而生成低分子烷烃，涉及原料分子某一处C—C键断裂，以及生成不饱和分子碎片加氢。烯烃加氢裂化反映生成相应烷烃，或进一步发生环化、裂化、异构化等反映。

气脱硫脱硝工艺
NO+O3 → NO2+O2
2 NO2+O3 → N2O5 + O2
N2O5+H2O → 2HNO3
HNO3 + NaOH→ NaNO3 + H2O
SO2+NaOH →Na2SO3 + H2O
双脱原理
1、干气和液化气脱硫化氢原理
R2R’N ＋H2S→ R2R’NH+＋HS—（迅速反映）
R2R’N＋CO2＋H2O→ R2R’NH+＋HCO3—（慢速反映）
2、液化气脱硫醇原理
RSH + NaOH→RSNa + H2O
H2S + 2NaOH→Na2S + 2H2O
2Na2S + H2O+2O2→Na2S2 O3+2NaOH
RSNa+ H2O+1/2O2→ RSSR+2NaOH
脱硫醇总反映式
4RSH＋O2＋催化剂→2RSSR＋2H2O
3.2反映系统
自装置外来原料油进入原料缓冲罐（D-3101），由原料油泵（P-3101）送至原料油/柴油换热器（E-3212）、原料油/尾油换热器（E-3100）加热后，再通过自动反冲洗过滤器（SR-3101）过滤，进入滤后原料油缓冲罐（D-3102）。滤后原料油经反映进料泵（P-3102）升压后与氢气混合，在混氢油/反映产物换热器（E-3101）与反映产物换热后，通过反映进料加热炉（F-3101）加热到反映所需温度（344℃），先后进入加氢精制反映器（R-3101）和加氢裂化反映器（R-3102），混氢油在反映器中催化剂作用下，进行加氢精制和加氢裂化反映，在催化剂床层间设有控制反映温度急冷氢（循环氢供应）。反映产物经混氢油/反映产物换热器（E-3101）换热后进入热高压分离器（D-3103），热高分油经液力透平（HT-3101）减压回收能量后，进入热低压分离器（D-3104）。热高分气通过氢气/热高分气换热器（E-3102）与氢气换热、热高分气空冷器（A-3101）冷却，进入冷高压分离器（D-3105）进行气、油、水三相分离。为防止低温下铵盐结晶堵塞高压空冷器，用高压注水泵（P-3103）将注水罐（D-3108）中除盐水分两路分别注入氢气/热高分气换热器（E-3102）前和高压空冷器（A-3101）前作反映注水。
3.3反映器某些
1）新鲜进料流程
从油罐来新鲜进料通过滤器K101除去固体和沉降脱水后，进入缓冲罐D101，再由
P101A、B送到换热器E104和E104A、B，同反映器流出物换热，然后，与热循环氢混合一起进入R101.
2）当进料及循环氢通过精制催化剂时，脱硫、脱氧、脱氮和烯烃炮和反映开始发生，并在反映器底部订层完毕，这些是放热反映，反映物温度升高。通过控制反映器入口温度及调节急冷氢量，使温度上升受到抑制，以延长催化剂寿命，同步防止发生飞温。在R101反映产物流出线上，要设立一种采样阀，以测定氮转化。在生产期间，要控制流出油总氮含量在50ppm（wt.）内，就要调节R101平均床层温度。如果反映器内温度超商，用减少第二反映炉F102温度和加大急冷氢仍不能控制裂化反映速度，则器内温度急升会严重地使催化剂结焦，甚至破坏设备构造，使反映器壁过热。如果最大冷却反映器仍不能控制催化剂床层温度，则反映器和关联设备必要降压。当R102A和B中任一种反映器温度超过它正常值28℃时，应及时启动7bar/min泄压系统降压。要严格控制R102A、B温度，以保证新鲜进料100％地转化成所需要产品。在操作中，新鲜进料和循环油比例要保持不变。
3)反映产物换热器流程
从Rl028出来反映产物通过一组换热器(E101—E105)回收热量，最后用空气冷器A101冷却到49度后进入高压分离器Dl02。空冷器进口注入冲洗水以除氨和防止氨盐沉积．注入处将容许大某些水汽化。注水泵Pll4B注水注入西面四组空冷，Pll4C注水注入东面四组空冷，Pll4A_互为Pll4B、C备用。
4)气液分离
经冷却反映产物进入Dl02，在其中进行油、水、气三相分离。烃类产品通过Dl02液位控制调节阀Ll03A、B进入低压分离器Dl03。为了节能，正常状况下，液体所有通过Ll03A
阀到能量回收透平HTl01进Dl03。自D102底排出水进入炼厂酸性水解决系统。D103得到物料大概在1．96MPa下操作，其闪蒸气送到酸性气解决某些，液相烃经与柴油和尾油换热后送分馏某些。生产过程中重要有如下反映：
（1）脱硫反映
在加氢条件下，含硫化合物转化为相应烃和H2S，从而脱除硫。如脱硫醇，反映式如下：
RSH ＋ H2 RH ＋ H2S
硫化物 氢气 烃 硫化氢

（2） 脱氮反映
在加氢过程中，氮化物在氢气作用下转化为NH3和相应烃。加氢脱氮反映比脱硫反映进行要困难得多.为了使脱氮比较完全，往往需要采用比脱硫更苛刻条件。如：
CH – CH
CH CH + 4H2 C4H10 + NH3
NH
吡咯 氢气 丁烷 氨
（3） 脱氧反映
二次加工装置馏分油中含氧化合物含量很少，重要是环烷酸及酚类。普通含氧化合物很容易进行加氢而生成水和烃。如：
OH H
C C
C C HC CH
C C + H2 HC CH + H2O
C CH
苯酚 氢气 苯 水
（4）烯烃饱和反映
烯烃加氢速度不久，常温下即可进行，二烯烃加氢速度比单烯烃快，如：
H3C—CH2—CH2—CH=CH—CH3 + H2 → H3C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
（5）芳烃和稠环芳烃加氢反映
CH CH2
HC CH H2C CH2
HC CH + 3H2 H2C CH2
CH CH2
苯 氢气 环已烷
（6）脱金属反映
含砷、铅、铜等金属有机物在加氢条件下一方面分解出金属，然后金属由于吸附或化学反映滞留在催化剂表面上。
（7）脱卤素反映
含氯等有机卤化物在加氢条件下几乎全某些解，生成无机态卤化物。
3.4吸取设备选取
a.当气液反映速度不久，可优先选喷淋塔、填料塔等；
b.若反映速度极快，热效应大时，也可以采用筛板塔；
c.如果反映物浓度高，可选用文丘里或空塔；
d.当气液传质速度慢时，需要提供大量液体，此时
采用鼓泡塔；或增大液气比；
e.在吸取容易产生固体时，宜选用内部构件少、阻力
小、压降小设备，如泼水轮吸取室等；
f.在达到吸取规定前提下，尽量选用构造简朴、
造价低廉、容易操作设备。
3.5吸取设备运营管理
a.选取和掌握恰当空塔气速
填料塔:1.5～2m/s，板式塔、空塔：2m/s以上，湍球塔：4m/s左右。填料塔操作时不能产生“液泛”；板式塔不能产生“喷塔”；湍球塔不能产生“短路”等。
空塔气速越高，解决能力越大，但塔高也必要越高，要考虑气液接触时间。
高空塔气速会导致严重雾沫夹带，这将给除雾器增长承担。
示意图如下：

b。控制好液气比
液气比是指解决1m3气体所需吸取剂体积（L）。
液气比增大，气液传质速率增大，从而增大污染物
去除率。在工程中，容许最小液气比（L/G）min由吸
收塔运营特性决定，可依照吸取塔物料衡算和操作
线方程计算。
实际L/G要比（L/G）min大。可依照如下原则考虑：
文丘里或喷淋塔，气-液接触面积与L/G成正比，因
此L/G与污染物去除率有直接正比关系，而与废气浓
度无关。
c.控制和调节吸取液浓度（pH值）
d.注意系统防垢和堵塞
e.其他
温度、压力、密封、泄露等
主反映
C2H2+H2C2H4　ΔH=-175·7 kJ/mol (1)
副反映
C2H4+H2C2H6　ΔH=-138·1 kJ/mol (2)
C2H2+2H2C2H6钯/二氧化钛催化剂在C2馏份选取加氢反映中催化作用,发现二氧化钛载体在一定条件下能被氢还原并能与金属强烈互相作用,钯/二氧化钛催化剂在250℃下还原,乙烯选取性最高,约达91%,其催化性能明显优于钯/氧化铝催化剂。
氢化物Mg2CoH5用于乙炔加氢反映,乙烯选取性为100%;而氢化物Mg3CoH5和Mg2FeH6乙烯选取性相应为82%和85%;氢化物Mg2NiH4则使乙炔加氢为乙烷混合相
乙炔加氢反映器操作条件:温度0~40℃;压力1·6~3·6 MPa;催化剂0·1%(质量分数)钯/氧化铝。
混合相反映器出口物流冷却后进入分离塔,塔釜富含C3组份液体引入高压脱丙烷塔顶作为回流液,分离塔顶气相物流经蒸汽加热后进入气相加氢反映器。任何乙炔选取加氢催化剂都可用在此种气相加
氢反映器中,当前最普遍使用是钯催化剂,并且其性能也较好。气相加氢反映器出口物流通过冷箱,用C3冷却剂进行冷却和某些冷凝后,进入分离塔分离成一种气相物流和一种液相物流。富含乙烯、甲烷和
氢气等轻组份气相从塔顶送往下游脱甲烷塔和/或脱乙烷塔及其他进一步分离各组份分离设备。富含丙烯和丙烷液体从塔釜引出,用泵输送,一某些与分离塔塔釜液合并作为前脱丙烷塔顶回流液,另
一某些作为混合相加氢反映器进料。
3．6　裂解气混合相选取加氢工艺
Cosyns等[23]提出裂解气混合相选取加氢工艺(图5)。该工艺将裂解气干燥器出口气相(裂解气)和液相(已加氢裂解汽油)混合进入列管式混合相加氢反映器(开车时液相进料改用甲苯),反映器出口物流冷却后送入有10块塔盘蒸馏塔,塔顶气相物流具有氢气、甲烷、C2馏份、C3馏份和C4馏份,送往下游分离装置;塔釜液相物流具有C5~C9裂解汽油和少量C4,一某些用泵循环与气相裂解气混合,别的作为汽油出售或送往芳烃装置。
裂解气混合相选取加氢反映条件:气相空速2500h-1(原则状况);压力20MPa;温度40℃;液相空速10 h-1(原则状况);催化剂0·05%(质量分数)钯/氧化铝。
裂解气混合相选取加氢反映成果:C2馏份中乙炔摩尔分数<5×10-6;裂解汽油中顺丁烯二酸酐值<3;辛烷值约98;双烯烃摩尔分数<0·3%;烯烃摩尔分数约10%。运营2个月反映成果见表1。
工业上乙炔选取加氢普通采用绝热式固定床反映器,碳二原料通过换热和预热,反映器入口温度在25~100℃,当温度较高时有助于副反映发生,特别是乙炔直接加氢生成乙烷随着着大量反映热生成,使物料温度继续升高,这样整个反映过程会进入恶性循环,最后催化剂床层有也许会浮现飞温现象。因此碳二加氢反映对催化剂选取性要
求很高,此外实际操作过程中对工艺参数控制也很重要,应控制较低入口温度和适当氢气量
主反映
C2H2+H2---C2H4(1)
副反映
C2H4+H2——C2H6(2)
C2H2+2H2——C2H6(3)
剩余乙炔被加氢至不大于 5ppm 如下

在初始反映稳定后，反映器入口条件为
温度 25~34℃ 压力 2.0MPa
物料流量 1~14000m3/hr
氢气流量 90~140 m3/hr
乙炔浓度 1.2~1.5mol%
运用这些数据对反映器模仿计算，计算成果如表 7.2

从表中模仿计算成果看，反映出口温度和乙炔浓度计算成果和实际相差不大。由于工业操作参数变化，有时反映器出口温度和乙炔浓度相应变化会有某些滞后，因此有个别数据偏差较大。普通来说在稳定操作条件下，模仿成果能较好地和实际运营成果吻合。
由于初期催化剂活性和选取性好，与小试得出动力学方程条件相似。在这种条件下运用动力学方程模仿计算成果与实际相差较小。但是当催化剂运营一段时间后，由于副反映增长，加上反映生成低聚物覆盖在催化剂表面，此时反映过程与小试条件相差大，在这种条件下模仿计算成果误差较大。

为了保证 C2加氢等温反映器及绝热反映器反映效果，规定 C2
加氢进料流量与氢气流量按着一定比值进行调节，氢气量随着进料量变化而变化。氢气 /进料流量比值要依照氢气 /乙炔比计算得出，一方面依照进料中炔烃摩尔含量( 由在线分析仪测量) 计算出加氢所需氢气摩尔量，再换算成重量，进而得出氢气 / 进料流量比值。因而，氢气 / 乙炔进料流量比值控制又可称为氢气 /乙炔进料流量变比值控制。
氢炔比控制，规定依照乙炔动恋数泣，及时调节各床氢加入量，，蔚足规定氢炔比条件，保证各床转化率和产品中乙炔合格。
四、仪表自控设计方案
4.1罐体控制
罐体控制工作原理是：原料在煅烧时由于某种因素浮现偏差e 时，控制器便按设立控制温度对偏差进行运算，然后再输出一种控制量v u到执行机构以减
少偏差，直到满足控制规定为止，此时控制器输出u便维持在一定值上不再变化。整个系统采用闭环控制，能有效消除给定值与被控参数偏差，以及与煅

（7）罐体单回路控制
烧温度和时间跟踪。模块输出4~ 20mA 信号，控制执行机构动作，变化煤气流量，达到控制温度目,同步，为保证燃烧经济性，煤气与空气必要按一定比 例混合，本系统采用比值与反馈控制系统，通过控制煤气空气流量，使温度保持在一定范畴内。
4.2加氢裂化加热炉串级控制

（8）加氢裂化工艺流程简图
加热炉重要作用是把待加热物料加热到规定温度后送出，因而规定自动控制系统能迅速、精确地克服扰动对加热炉物料出口温度影响。对自动控制系统规定重要体当前迅速性和精确性两个方面。而影响加热炉出口物料温度因素有如下几种方面：燃料流量（压力）、燃料质量、物料流量，即负荷、物料温度、环境温度以及加热炉构造。
重要任务是把原制油或重油加热到一定温度，以保证下一道工序（分馏或裂解）顺利进行。加热炉工艺流程图如图2.1所示。燃料油通过蒸汽雾化后在炉膛中燃烧，被加热油料流过炉膛四周排管中，就被加热到出口温度θ1。在燃料油管道上装设一种调节阀，用它来控制燃油量以达到调节温度θ1目。
4.3 （1）主、副操纵变量选取
主操纵变量：应选取具备较快动态响应操纵变量
副操纵变量：应选取较好静态性能操纵变量
主、副控制器选取
双重控制系统主、副控制器均起定值控制作用，为了消除余差，主、副调节器均应选取PI控制控制器，普通不加微分控制作用，当被控对象时间常数较大时，为加速主对象响应，可恰当加入微分。对于副控制，由于起缓慢调节作用，因而，也可以选用纯积分控制器。
（2）主、副控制器正、反作用选取
先拟定控制阀气开、气关形式，然后依照动态响应被控对象特性拟定主控制器正、反作用形式，最后依照慢响应被控对象特性拟定副控制器正、反作用方式。
（3）双重控制系统投运和参数整定
与简朴控制系统投运相似。在手、自动切换时，应当无扰动切换；投运方式是先主后副，即先使快响应对象切入自动，然后再切入慢响应控制回路。
主控制器参数整定规定：具备快动态响应。
副控制器参数整定以缓慢变化、不导致对系统扰动为目的，可采用宽比例度和大积分时间、甚至可采用纯积分作用。
五、仪表计算和选型
5.1 检测仪表（元件）选型
1)工艺过程条件
工艺过程温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型重要条件，它关系到仪表选用合理性、仪表使用寿命及车间防火、防爆、保安等问题。
2)操作上重要性
各检测点参数在操作上重要性是仪表批示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定根据。普通来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视变量，可选批示型；对需要经常理解变化趋势重要变量，应选记录式；而某些对工艺过程影响较大，又需随时监控变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而规定计量或经济核算变量，宜设积算；某些也许影响生产或安全变量，宜设报警。
3)经济性和统一性
仪表选型也决定于投资规模，应在满足工艺和自控规定前提下，进行必要经济核算，获得适当性能／价格比。为便于仪表维修和管理，在选型时也要注意到仪表统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同毕生产厂家产品。
4)仪表使用和供应状况
选用仪表应是较为成熟产品，经现场使用证明性能可靠；同步要注意到选用仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程施工进度。
5.2. 检测仪表（元件）及控制阀选型
检测仪表（元件）及控制阀选型普通原则如下：
（1）工艺过程条件
工艺过程温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型重要条件，它关系到仪表选用合理性、仪表使用寿命及车间防火、防爆、保安等问题。
（2）操作上重要性
各检测点参数在操作上重要性是仪表批示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定根据。普通来说，对工艺过程影响不大，但需监视变量，可选批示型；对需要经常理解变化趋势重要变量，应选记录式；而某些对工艺过程影响较大，又需随时监控变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而规定计量或经济核算变量，宜设积算；上些也许影响生产或安全变量，宜设报警。
（3）经济性和统一性
仪表选型也决定于投资规模，应在满足工艺和自控规定前提下，进行必要经济核算，获得适当性能/价格比。为便于仪表维修和管理，在选型时也要注意到仪表统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同毕生产厂家产品。
（4）仪表使用和供应状况
选用仪表应是较为成熟产品，经现场使用证明性能可靠；同步要注意到选用仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程施工进度。
5.3温度仪表选型
5.3．1普通原则
（1）单位及标度（刻度）
温度仪表标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。
（2）检出（测）元件插入长度
1）插入长度选取应以检出（测）元件插至被测介质温度变化敏捷具备代表性位置为原则。但在普通状况下，为了便于互换，往往整个装置统一选取一至二挡长度。
2）在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。
（3）检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。
（4）安装在易燃易爆场合就地带电接点温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。
5.3.2集中温度仪表选型
（1）检出（测）元件
1）依照温度测量范畴，选用相应分度号热电偶、热电阻或热敏电阻。
2）热电偶合用于普通场合。热电阻合用于无振动场合。热敏电阻合用于规定测量反映速度快场合。
3）依照测量对象对响应速度规定，可选用下列时间常数检出（测）元件：
①热电偶：600s、100s和20s三级；
②热电阻：90～180s、30～90s、10～30s和＜10s四级；
③热敏电阻：＜1s。
4）依照使用环境条件，按下列原则选用接线盒：
①普通式：条件较好场合；
②防溅式、防水式：潮湿或露天场合；
③隔爆式：易燃、易爆场合；
④插座式：仅合用于特殊场合。
5）普通状况可选用螺纹连接方式，对下列场合应选用法兰连接方式：
①在设备、衬里管道和有色金属管道上安装；
②结晶、结疤、堵塞和强腐蚀性介质：
③易燃、易爆和剧毒介质。
6）在特殊场合下使用热电偶、热电阻：
①温度高于870℃、氢含量不不大于5％还原性气体、惰性气体及真空场合，选用钨铼热电偶或吹气热电偶；
②设备、管道外壁和转体表面温度，选用表面或铠装热电偶、热电阻；
③含坚硬固体颗粒介质，选用耐磨热电偶；
④在同一种检出（测）元件保护套管中，规定多点测温时，选用多点（支）热电偶；
⑤为了节约特殊保护管材料（如钽），提高响应速度或规定检出（测）元件弯曲安装时，可选用铠装热电偶。
（2）变送器
1）与接受原则信号显示仪表配套测量或控制系统，选用变送器。
2）在满足设计规定状况下，推荐选用测量和变送一体化变送器。
（3）显示仪表
1）单点显示选用普通批示仪，多点显示宜选用数字式批示仪，规定查阅历史数据，宜选用普通记录仪。
2）信号报警系统，宜选用带接点讯号输出批示仪或记录仪。
3）多点记录宜选用中型记录仪（如30点记录仪）。
5.3.3附属设备选型
（1）当多点共用一台显示仪表时，应选用质量可靠切换开关。
（2）采用热电偶测量1600℃如下温度，当冷端温度变化使测量系统不能满足精准度规定，而配套显示仪表又无冷端温度自动补偿功能时，应选用冷端温度自动补偿器。
（3）补偿导线
1）依照热电偶支数、分度号和使用环境条件，应选用符合规定补偿导线或补偿电缆。
2）按使用环境温度选用不同级别补偿导线或补偿电缆：
①－20～＋100℃选用普通级；
②－40～＋250℃选用耐热级。
3）有间断电加热或强电、磁场场合，应选用屏蔽补偿导线或屏蔽补偿电缆。
补偿导线截面积，应按其敷设长度往复电阻值，以及配套显示仪表、变送器或计算机接口容许输入外部电阻来拟定。
5.4 压力仪表选型
5.4.1 压力表选取
(1)按照使用环境和测量介质性质选取
1)在大气腐蚀性较强、粉尘较多和易喷淋液体等环境恶劣场合，宜选用密闭式全塑压力表。
2)稀硝酸、醋酸、氨类及其他普通腐蚀性介质，应选用耐酸压力表、氨压力表或不锈钢膜片压力表。
3)稀盐酸、盐酸气、重油类及其类似具备强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，应选用膜片压力表或隔膜压力表。其膜片或隔膜材质，必要依照测量介质特性选取。
4)结晶、结疤及高粘度等介质，应选用膜片压力表。
5)在机械振动较强场合，应选用耐震压力表或船用压力表。
6)在易燃、易爆场合，如需电接点讯号时，应选用防爆电接点压力表。
(2)精准度级别选取
1)普通测量用压力表、膜盒压力表和膜片压力表，应选用1.5级或2.5级。
2)精密测量和校验用压力表，应选用0.4级、0.25级或0.16级。
(3)外型尺寸选取
1)在管道和设备上安装压力表，公称直径为φ100