第三节　生产操作技术

下面以如图1-3所示的实训装置，对乙醇-水的物料体系进行精馏操作为例，介绍其基本生产操作技术。

一、开车前准备

（1）熟悉各取样点及温度和压力测量与控制点的位置。

（2）检查公用工程（水、电）是否处于正常供应状态。

（3）设备上电，检查流程中各设备、仪表是否处于正常开车状态，动设备试车。

（4）检查塔顶产品罐，是否有足够空间储存实训产生的塔顶产品；如空间不够，关闭阀门VA101、VA115A（B）和VA123，打开阀门VA116A（或B）、VA117、VA120、VA121、VA128、VA129、VA122A（或B），启动循环泵P104，将塔顶产品倒到原料罐A（或B）。

（5）检查塔釜产品罐，是否有足够空间储存实训产生的塔釜产品；如空间不够，关闭阀门VA115A（B）、VA129和VA123，打开阀门VA101、VA102、VA116A（或B）、VA117、VA120、VA121和VA122，启动循环泵P104，将塔釜产品倒到原料罐A（或B）。

（6）检查原料罐，是否有足够原料供实训使用，检测原料浓度是否符合操作要求（原料体积分数10%～20%），如有问题进行补料或调整浓度的操作。

（7）检查流程中各阀门是否处于正常开车状态：关闭阀门VA101、VA104、VA108、VA109、VA110、VA111、VA112、VA113A（B）、VA117、VA118、VA119、VA120、VA121、VA122A（B） 、VA123、VA124、VA125、VA126、VA127、VA129、VA130、VA133、VA136；全开阀门VA102、VA103、VA105、VA107、VA114A（B）、VA115A（B）、VA116A（B）、VA128、VA131、VA132、VA136。

（8）按照要求制定操作方案。

二、手动操作方案

将变频器的频率控制参数F011设置为0000（变频器的使用见本章附录4）。

1.正常开车

（1）从原料取样点AI02取样分析原料组成。

（2）精馏塔有3个进料位置，根据实训要求，选择进料板位置，打开相应进料管线上的阀门。

（3）操作台总电源上电。

（4）启动循环泵P104。

（5）当塔釜液位指示计LIC01达到300mm时，关闭循环泵，同时关闭VA107阀门。

注意：塔釜液位指示计LIC01严禁低于规定最低限值。

（6）打开再沸器E101的电加热开关，加热电压调至200 V，加热塔釜内原料液。

（7）通过第十二节塔段上的视镜和第二节玻璃观测段，观察液体加热情况。当液体开始沸腾时，注意观察塔内气液接触状况，同时将加热电压设定在130～150V的某一数值。

（8）当塔顶观测段出现蒸气时，打开塔顶冷凝器冷却水调节阀VA135，使塔顶蒸气冷凝为液体，流入塔顶冷凝液罐V103。

（9）当冷凝液罐中的液位达到规定值后，启动回流液泵P102进行全回流操作，适时调节回流流量，使塔顶冷凝液罐V103的液位稳定在150～200mm的某一值。

（10）回流泵流量控制：方案一，固定变频器的输出值，调节回流泵的行程；方案二，固定回流泵的行程，调节变频器的输出值。

泵的流量计算：

　　        （1-7）

（11）随时观测塔内各点温度、压力、流量和液位值的变化情况，每5min记录一次数据。

（12）当塔顶温度TIC01稳定一段时间（15min）后，在塔釜和塔顶的取样点AI01、AI03位置分别取样分析。

回流泵、采出泵电机频率与回流比的关系如表1-2所示。

注：采出泵行程1.5L/h，回流泵行程6L/h。

2.正常操作

（1）待全回流稳定后，切换至部分回流，将原料罐、进料泵P101和进料口管线上的相关阀门全部打开，使进料管路通畅。

（2）将进料柱塞计量泵P101的行程调至4L/h，然后开启进料泵P101、塔顶出料泵P103开关，适时调节回流泵和采出泵的流量，以使塔顶冷凝液罐V103液位稳定（采出泵的调节方式同回流泵）。

（3）观测塔顶回流液位变化，以及回流和出料流量计值的变化。在此过程中可根据情况小幅增大塔釜加热电压值（5～10V），以及冷却水流量。

（4）塔顶温度稳定一段时间后，取样测量浓度。

3.正常停车

（1）关闭塔顶采出泵、进料泵。

（2）停止再沸器E101加热。

（3）待没有蒸气上升后，关闭回流液泵P102。

（4）关闭塔顶冷凝器E104的冷却水。

（5）将各阀门恢复到初始状态。

（6）关仪表电源和总电源。

三、采用仪表控制运行方案

将变频器的频率控制参数F011设置为0002（人工智能调节器的使用见本章附录4）。

1.正常开车

（1）从原料取样点AI02取样分析原料组成。

（2）精馏塔有3个进料位置，根据实训要求，选择进料板位置，关闭其他两个进料管线上的相关阀门。

（3）操作台总电源上电。

（4）将塔顶冷凝液罐V103的控制液位值设置在150～200mm。

（5）启动循环泵P104。

（6）当塔釜液位指示计LIC01达到300mm左右时，关闭循环泵，同时关闭VA107阀门。

（7）打开再沸器E101的电加热开关，加热电压调节200V，加热塔内液体。

（8）通过第十二节塔段上的视镜和第二节玻璃观测段，观察液体加热情况。当液体开始沸腾时，注意观察塔内气液接触状况，同时将加热电压设定在130～150V的某一数值。

（9）当塔顶观测段出现蒸气时，打开塔顶冷凝器冷却水调节阀VA135，使塔顶蒸气冷凝为液体，流入塔顶冷凝液罐V103。

（10）启动回流液泵P102进行全回流操作。

（11）观测塔内各点温度、压力、流量和液位的变化情况，每5min记录一次数据。

（12）当塔顶温度TIC01稳定一段时间后，在塔釜和塔顶的取样点AI01、AI03位置分别取样分析。

2.正常操作

（1）待全回流稳定后，切换至部分回流，将原料罐、进料泵、进料口管线的相关阀门全部打开，使进料管路通畅。

（2）将进料柱塞计量泵的行程调节至4L/h，然后开启进料泵、进料预热器（温度设为60℃，也可不开）以及塔顶出料泵开关，同时将塔顶温度设定在78.2～80.0℃的某一温度值。

（3）观测塔顶回流液位变化，以及回流和出料流量计值的变化。在此过程中可根据情况小幅增大塔釜加热电压值（5～10V），以及冷却水流量。如果操作状态稳定，也可不变。

（4）待塔顶温度稳定后，取样测量浓度。

3.正常停车

（1）关闭塔顶采出泵、进料泵。

（2）停止再沸器E101加热。

（3）待没有蒸气上升后，关闭回流液泵P102。

（4）关闭塔顶冷凝器E104的冷却水。

（5）将各阀门恢复到初始状态。

（6）关仪表上电源和总电源。

四、DCS操作方案

将变频器的频率控制参数F011设置为0002，启动DCS控制程序，出现如下画面（图1-8）。

点击调节控制，进入调节控制画面如图1-9所示。

点击控制方式切换将控制方式切换到DCS控制（图1-10）。

1.正常开车

（1）从原料取样点AI02取样分析原料组成。

（2）精馏塔有3个进料位置，根据实训要求，选择进料板位置，关闭其他两个进料管线上的相关阀门。

（3）仪表柜总电源上电。点击回流泵打开按钮，点击回流液位调节画面（图1-11），弹出回流液位控制窗口，用鼠标拖动回流液位的滚动条，将塔顶冷凝液罐V103的控制液位值设置在150～200mm。

（4）点击隔膜泵开关的打开按钮，启动循环泵P104。

（5）当塔釜液位指示计LIC01达到300mm左右时，点击隔膜泵关闭按钮，同时关闭VA107阀门。

（6）点击塔釜加热开关的打开按钮，然后点击塔釜加热调节画面（图1-12、图1-13），弹出塔釜加热控制窗口，拖动加热电压给定值的滚动条到200V，加热塔釜内的液体。

（7）通过第十二节塔段上的视镜和第二节玻璃观测段，观察液体加热情况。当液体开始沸腾时，注意观察塔内气液接触状况，同时将加热电压设定在130～150V的某一数值。

（8）当塔顶观测段出现蒸气时，打开塔顶冷凝器冷却水调节阀VA135，使塔顶蒸气冷凝为液体，流入塔顶冷凝液罐V103。

（9）随时观测塔内各点温度、压力、流量和液位的变化情况，每5min记录一次数据。

（10）当塔顶温度TIC01稳定一段时间后，在塔釜和塔顶的取样点AI01、AI03位置分别取样分析。

2.正常操作

（1）待全回流稳定后，切换至部分回流，将原料罐、进料泵和进料口管线的相关阀门全部打开，使进料管路通畅。

（2）将进料柱塞计量泵的行程调节至4L/h，然后点击进料泵打开按钮启动进料泵。

点击进料加热开关打开按钮后，点击进料加热调节画面弹出进料温度控制窗口（图1-14），拖动给定值滚动条到60℃（也可不开）。

点击采出泵开关打开按钮后，点击塔顶温度调节画面弹出塔顶温度控制窗口（图1-15），拖动塔顶温度给定值的滚动条到78.2～80.0℃的某一温度值。返回精馏画面。

（3）观测塔顶回流液位变化，以及回流和出料流量计值的变化。在此过程中可根据情况小幅增大塔釜加热电压值（5～10 V），以及冷却水流量。

（4）待塔顶温度稳定后，取样测量浓度。

3.正常停车

点击调节控制，进入调节控制画面（图1-16）。

（1）点击进料加热开关关闭按钮停止进料加热。

（2）点击采出泵开关关闭按钮停止塔顶采出，点击进料泵开关关闭按钮停止进料。

（3）点击塔釜加热开关关闭按钮停止加热。

（4）待没有蒸气上升后，点击回流泵开关关闭按钮关闭回流液泵P102。

（5）关闭塔顶冷凝器E104的冷却水。

（6）按照正常顺序关闭工程机。

（7）将各阀门恢复到初始状态。

（8）关仪表上电源和总电源。