甲醇制氢装置反应器控制方案设计方案.docx

甲醇制氢装置反应器控制方案设计方案1 .被控参数选择化学反应的控制指标主要是转化率、产量、收率、主要产品的含量和产物分布等，温度与上述这些指标关系密切，又容易测量，所以选择温度作为反应器控制中的被控变量以进口温度为被控变量的单回路控制系统设计2 .控制参数选择影响反应器温度的因素主要有：甲醇水混合气的流量、导热油的流量。混合气直接进入干燥器，滞后最小，对于反应温度的校正作用最灵敏，但混合气的流量是生产负荷，是保证产品氢气量的直接参数，作为控制参数工艺上不合理。所以选择导热油流量作为控制参数。3 .过程检测仪表的选用根据生产工艺和用户的要求，选用电动单元组合仪表（DDZTn型）测温元件及变送器被控温度在500C以下，选用钳热电阻温度计。为了提高检测精确度，应用三线制接法，并配用DDZ-In型热电阻温度变送器调节阀根据生产工艺安全原则，若温度太高，将可能导致反应器内温度过高，引起设备破坏、催化剂破坏等等，所以选择气开形式的调节阀，正作用阀；根据过程特性与控制要求选用对数流量特形的调节阀；根据被控介质流量选择调节阀公称直径和阀芯直径的具体尺寸。Qmax=509Qmin=31.8m3hPl=O.35MpaP2=0.3Mpar=1.070gm3管径159mm=P1P2=0.05Mpa=0.49kgfcm3Cvmax=1.167Qr=1.167×509JLO70/0.49=878Cvmax=1.167Qg屈=1.167×3i.8.070/0.49=55据此选择Cv和调节阀的口径DN调节器根据过程特性与工艺要求，选择PID控制规律；根据构成系统负反馈的原则，确定调节器为反作用。4 .温度控制系统流程图及其控制系统方框图温度控制系统流程图控制系统方框图5 .调节器参数整定经验试凑：对于温度控制系统，一般取3=2060%,T=3-10min,Td=T4也可用临界比例度法或衰减曲线法进行参数整定6 .如何实现控制过程的具体说明当干扰发生时，例如甲醇水蒸汽流量加大，继续反应所需的热量增加，反应器温度降低，测量元件（钳热电阻温度计）检测到温度值，经变送器送给调节器和设定值比较，调节器（反作用）发出控制信号，加大调节阀的开度，调节阀正作用，导热油流量增大，反应器温度上升，克服干扰，达到控制目的。