精馏塔控制方法、存储介质及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种精馏塔控制方法、存储介质及电子设备，该精馏塔控制方法包括：获取精馏塔的物料信息，所述物料信息包括进料流量、进料热量和塔釜蒸汽流量；根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，所述物料调节参数包括塔顶采出流量调节参数、塔底采出流量调节参数、塔釜蒸汽流量调节参数和塔顶回流流量匹配参数；根据所述物料调节参数调节所述精馏塔。本发明专利技术，通过获取精馏塔的物料信息，根据物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，并根据物料调节参数调节精馏塔，防止精馏塔控制参数调整滞后，提高控制参数的准确性，无需人工调整寻找平衡点的工作量，保证精馏塔能够平稳运行，提高工作效率和安全性。

Control method, storage medium and electronic equipment of distillation column

【技术实现步骤摘要】
精馏塔控制方法、存储介质及电子设备
本专利技术涉及化工
，尤其涉及一种精馏塔控制方法、存储介质及电子设备。
技术介绍
石油化工产业是国家基础工业的命脉，具有十分重要的地位。石油化工生产过程主要包括原料精制、化学反应和产品分离精制三个方面，其中，分离部分是能耗最大的部分，也是整个石油化工生产优化的主要关注点。目前，工业上分离精制的方法主要采用精馏的方法，精馏塔的平稳运行不仅关系着产品的质量也影响着整个生产过程的能耗。所以，精馏塔参数的精准、平稳控制是一直都是众多研究者所关注的焦点。目前，现有的精馏塔参数的控制主要通过对精馏塔运行时的温度、液位、流量、热量和冷量等参数进行控制，但现有的精馏塔参数的控制通常只是对精馏塔局部参数进行控制，对于需要频繁调整负荷的精馏塔，其进料量(即精馏塔负荷)是不断变化的，精馏塔局部参数的控制无法从整体上克服干扰，会导致精馏塔参数控制滞后、精馏塔整体运行稳定性差等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的精馏塔参数控制滞后、整体运行不稳定的不足，提供一种精馏塔控制方法、存储介质及电子设备。本专利技术的技术方案提供一种精馏塔控制方法，其特征在于，包括：获取精馏塔的物料信息，所述物料信息包括进料流量、进料热量和塔釜蒸汽流量；根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，所述物料调节参数包括塔顶采出流量调节参数、塔底采出流量调节参数、塔釜蒸汽流量调节参数和塔顶回流流量匹配参数；根据所述物料调节参数调节所述精馏塔。进一步的，所述调节参数包括塔顶分离常数，所述根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，具体包括：根据所述进料流量和所述塔顶分离常数得到塔顶采出流量调节前馈值；获取所述精馏塔的塔顶回流罐采出流量输出值；将所述塔顶采出流量调节前馈值和所述塔顶回流罐采出流量输出值进行加和，得到所述塔顶采出流量调节参数。进一步的，所述根据所述进料流量和所述塔顶分离常数得到塔顶采出流量调节前馈值，具体为：利于下式计算出所述塔顶采出流量调节前馈值：QKtop＝(Ffeed2-Ffeed1)×αtop其中，QKtop为所述塔顶采出流量调节前馈值；Ffeed1为所述进料流量在预设采样时间内的初值；Ffeed2为所述进料流量在所述预设采样时间内的终值；αtop表示所述塔顶分离常数。进一步的，所述塔顶分离常数采用以下方法确定：当所述精馏塔的塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，所述精馏塔的塔底的产品质量不需严格控制时：当所述塔底的产品存在组分y的质量需要严格控制，所述塔顶的产品质量不需严格控制时：当所述塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，同时所述塔底的产品存在组分y的质量需要严格控制时：其中，αtop为所述塔顶分离常数；Ddesign为所述塔顶的设计流量；Fdesign为所述精馏塔的进料的设计流量；Bdesign为所述塔底的设计流量；Dxi为组分x在所述塔顶的浓度；Fxi为组分x在所述进料中的浓度；Byi为组分y在所述塔底的浓度；Fyi为组分y在所述进料中的浓度。进一步的，所述调节参数包括塔底分离常数，所述根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，具体包括：根据所述进料流量和所述塔底分离常数得到塔底采出流量调节前馈值；获取所述精馏塔的塔釜采出流量输出值；将所述塔底采出流量调节前馈值和所述塔釜采出流量输出值进行加和，得到所述塔底采出流量调节参数。进一步的，所述根据所述进料流量和所述塔底分离常数得到塔底采出流量调节前馈值，具体为：利用下式计算出所述塔底采出流量调节前馈值：QKbtm＝(Ffeed2-Ffeed1)×αbtm其中，QKbtm为所述塔底采出流量调节前馈值；Ffeed1为所述进料流量在预设采样时间内的初值；Ffeed2为所述进料流量在所述预设采样时间内的终值；αbtm为所述塔底分离常数。进一步的，所述塔底分离常数采用以下方法确定：当所述精馏塔的塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，所述精馏塔的塔底的产品的质量不需严格控制时：当所述塔底的产品存在组分y的质量需要严格控制，所述塔顶的产品质量不需严格控制时：当所述塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，同时所述塔底的产品存在组分y的质量需要严格控制时：其中，αbtm为所述塔底分离常数；Ddesign为所述塔顶的设计流量；Fdesign为所述精馏塔的进料的设计流量；Bdesign为所述塔底的设计流量；Dxi为组分x在所述塔顶的浓度；Fxi为组分x在所述进料中的浓度；Byi为组分y在所述塔底的浓度；Fyi为组分y在所述进料中的浓度。进一步的，所述调节参数包括蒸汽热量流量转换系数，所述根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，具体包括：根据所述进料热量和所述蒸汽热量流量转换系数得到塔釜蒸汽流量调节前馈值；获取所述精馏塔的蒸汽流量输出值；将所述塔釜蒸汽流量调节前馈值和所述蒸汽流量输出值进行加和，得到所述塔釜蒸汽流量调节参数。进一步的，所述根据所述进料热量和所述蒸汽热量流量转换系数得到塔釜蒸汽流量调节前馈值，具体为：利用下式计算所述进料热量在预设采样时间内的变化值：其中，ΔQ为所述进料热量在所述预设采样时间内的变化值；xi为所述精馏塔的进料组分i的含量；Cmi为所述进料组分i的比热容；T1为所述精馏塔的进料热量在所述预设采样时间内的初值；T2为所述进料热量在所述预设采样时间内的终值；利用下式计算出所述塔釜蒸汽流量调节前馈值：QKvapor＝ΔQ×αvapor其中，QKvapor为所述塔釜蒸汽流量调节前馈值；αvapor为所述蒸汽热量流量转换系数。进一步的，利用下式计算出所述蒸汽热量流量转换系数：其中，αvapor为所述蒸汽热量流量转换系数；Hvapor为单位质量蒸汽的汽化焓；β为常数。进一步的，所述调节参数包括塔顶回流流量匹配参数模型，所述根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，具体为：使用历史的所述精馏塔处于手动、平稳状态时不同时刻的历史进料流量值和与所述历史进料流量值对应时刻的历史塔顶回流流量值，训练模型，得出用于计算所述精馏塔在平稳状态下，所述塔顶回流流量匹配参数的模型；将当前进料流量输入所述模型，得到所述当前进料流量对应的塔顶回流流量匹配参数作为当前塔顶回流流量匹配参数。本专利技术的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的精馏塔控制方法的所有步骤。本专利技术的技术方案还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精馏塔控制方法，其特征在于，包括：/n获取精馏塔的物料信息，所述物料信息包括进料流量、进料热量和塔釜蒸汽流量；/n根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，所述物料调节参数包括塔顶采出流量调节参数、塔底采出流量调节参数、塔釜蒸汽流量调节参数和塔顶回流流量匹配参数；/n根据所述物料调节参数调节所述精馏塔。/n

【技术特征摘要】
1.一种精馏塔控制方法，其特征在于，包括：
获取精馏塔的物料信息，所述物料信息包括进料流量、进料热量和塔釜蒸汽流量；
根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，所述物料调节参数包括塔顶采出流量调节参数、塔底采出流量调节参数、塔釜蒸汽流量调节参数和塔顶回流流量匹配参数；
根据所述物料调节参数调节所述精馏塔。


2.如权利要求1所述的精馏塔控制方法，其特征在于，所述调节参数包括塔顶分离常数，所述根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，具体包括：
根据所述进料流量和所述塔顶分离常数得到塔顶采出流量调节前馈值；
获取所述精馏塔的塔顶回流罐采出流量输出值；
将所述塔顶采出流量调节前馈值和所述塔顶回流罐采出流量输出值进行加和，得到所述塔顶采出流量调节参数。


3.如权利要求2所述的精馏塔控制方法，其特征在于，所述根据所述进料流量和所述塔顶分离常数得到塔顶采出流量调节前馈值，具体为：
利于下式计算出所述塔顶采出流量调节前馈值：
QKtop＝(Ffeed2-Ffeed1)×αtop
其中，QKtop为所述塔顶采出流量调节前馈值；Ffeed1为所述进料流量在预设采样时间内的初值；Ffeed2为所述进料流量在所述预设采样时间内的终值；αtop表示所述塔顶分离常数。


4.如权利要求3所述的精馏塔控制方法，其特征在于，所述塔顶分离常数采用以下方法确定：
当所述精馏塔的塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，所述精馏塔的塔底的产品质量不需严格控制时：



当所述塔底的产品存在组分y的质量需要严格控制，所述塔顶的产品质量不需严格控制时：



当所述塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，同时所述塔底的产品存在组分y的质量需要严格控制时：



其中，αtop为所述塔顶分离常数；Ddesign为所述塔顶的设计流量；Fdesign为所述精馏塔的进料的设计流量；Bdesign为所述塔底的设计流量；Dxi为组分x在所述塔顶的浓度；Fxi为组分x在所述进料中的浓度；Byi为组分y在所述塔底的浓度；Fyi为组分y在所述进料中的浓度。


5.如权利要求1所述的精馏塔控制方法，其特征在于，所述调节参数包括塔底分离常数，所述根据所述物料信息和预先设置的调节参数生成物料调节参数，具体包括：
根据所述进料流量和所述塔底分离常数得到塔底采出流量调节前馈值；
获取所述精馏塔的塔釜采出流量输出值；
将所述塔底采出流量调节前馈值和所述塔釜采出流量输出值进行加和，得到所述塔底采出流量调节参数。


6.如权利要求5所述的精馏塔控制方法，其特征在于，所述根据所述进料流量和所述塔底分离常数得到塔底采出流量调节前馈值，具体为：
利用下式计算出所述塔底采出流量调节前馈值：
QKbtm＝(Ffeed2-Ffeed1)×αbtm
其中，QKbtm为所述塔底采出流量调节前馈值；Ffeed1为所述进料流量在预设采样时间内的初值；Ffeed2为所述进料流量在所述预设采样时间内的终值；αbtm为所述塔底分离常数。


7.如权利要求6所述的精馏塔控制方法，其特征在于，所述塔底分离常数采用以下方法确定：
当所述精馏塔的塔顶的产品存在组分x的质量需要严格控制，所述精馏塔的塔底的产品的质量不需严格控制时：



当所述塔底的产品存在组分y的质量需要严...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢大鹏，田宇，王远辉，郑梁，王浩，董玉玺，刘刚，朱敏燕，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37