毕 业 设 计（论 文）
精馏塔塔顶压力分程控制的设计
院（系、部）： 信息工程学院
姓 名：
班 级： 自071
专 业： 自动化
指导教师：
教师职称： 讲师
2011年12月23日
北 京 石 油 化 工 学 院
毕 业 设 计 （论 文） 任 务 书
学院（系、部） 信息工程 专业 自动化 班级 自07-1
学生姓名 指导教师/职称 讲师
1.毕业设计（论文）题目
精馏塔塔顶压力分程控制的设计
2.任务起止日期： 2011 年 8 月 29 日 至 2011 年 12 月 23 日
3.毕业设计（论文）的主要内容与要求（含原始数据及应提交的成果）
1）．本毕业设计的课题属于自动化类的设计题目，在实际的生产
过程控制中广泛应用。
查阅有关相应的文献专业资料。
2）．工艺流程和控制方案等的分析，重点研究设计相应的控制系统。
3）．设计出本题目的一具体的控制系统。
4）．控制器与控制阀等仪表的选择、选型。
5）．绘制出相应的自控设计工程图纸。
6）．其它要求的毕业设计内容。
应提交的成果：
1）．毕业设计论文；
2）．本专业的英文翻译材料，英文原文、中文译文；
3）．毕业设计开题报告；
4）．其它要求提交的毕业设计成果。
4.主要参考文献
[1] 蒋慰孙、俞金寿.过程控制工程.北京：中国石化出版社，1999
[2] 王骥程、祝和云.化工过程控制工程.北京：化学工业出版社，2001
[3] 吴勤勤.控制仪表及装置.北京：化学工业出版社，2001
[4] 俞金寿、何衍庆.化工自控工程设计.上海：华东化工学院出版社，1996
[5] 周培森.自动检测与仪表.北京：清华大学出版社，1999
[6] 金以慧.过程控制.北京:清华大学出版社，1993.
[7] 施仁、刘文江、郑辑光.自动化仪表与过程控制.北京:电子工业出版社, 2003
[8] 向婉成.过程控制调节装置.北京：机械工业出版社，1999
[9] 翁维勤、孙洪程．过程控制系统与工程.北京:化学工业出版社, 2002
[10] 陈诗滔.工业过程仪表与控制.北京:中国轻工业出版社, 1998
[11] 孟华、王幸之.工业过程仪表与控制.北京:航空航天大学出版社, 2002
[12] 林德杰.过程控制仪表及控制系统.北京: 机械工业出版社, 2004
[13] 王树青.工业过程控制工程.北京:化学工业出版社, 2002
5.进度计划及指导安排
1-2周：了解毕业设计内容，借阅有关参考书籍，翻译本专业英文资料。
3-4周：工艺装置流程的分析，控制方案的论证，完成开题报告。
5-6周：相应控制系统的研究设计、确定控制方案。
7-9周：具体控制系统的详细深入设计及实现。
10-11周：选择检测测量仪表等。
12-13周：控制器和控制阀的选型等。
14-16周：绘制相应的的自控工程设计图纸。
整理组织相关的设计材料，撰写毕业设计论文。
17周：收尾、准备答辩演示文稿等资料。
任务书审定日期 年 月 日 系（教研室）主任（签字）
任务书批准日期 年 月 日 教学院（系、部）院长（签字）
任务书下达日期 年 月 日 指导教师（签字）
计划完成任务日期 年 月 日 学生（签字）
摘 要
本毕业设计主要是针对精馏塔塔顶压力的控制以及对精馏塔塔顶压力控制系统的研究设计。精馏塔塔顶压力控制系统主要是分程控制系统，当用户需要的控制精馏塔塔顶的压力时，避免因压力不稳定而导致影响产品的经济和质量。当塔顶压力过大时，加大液相向冷凝塔的流量，如果阀门全开压力仍旧增大时，则打开另一个阀使多余的不凝气体排出，从而降低了塔顶的压力，保障了产品的质量和经济性。此次用的是热旁路与冷凝器的分程控制，分程控制系统是过程控制系统中复杂控制系统的一种，其主要特点是一个系统有多个阀门，从而要求一个控制器的输出要分成多段去控制不同的阀门。本设计中是一个系统控制两个阀门，当精馏塔塔顶压力小时，由一个阀门控制精馏塔塔顶压力，另一个阀门全关；当精馏塔塔顶压力在过大时，一个阀门全开，由另一个阀门控制精馏塔塔顶压力当因汽相旁路管线没有冷凝器，温度较主管线高，所以称之谓热旁路。为了防止精馏塔塔顶压力的不稳定，故采用热旁路分程控制法。因此关键在于选择控制阀的气开气关的类型和范围。
关键词：精馏塔，分程控制，压力，控制器，控制阀
Abstract
The graduation design is mainly aimed at the top of the column pressure control and the top of the column pressure control system design. Top of the column pressure control system is mainly points process control system, when the user needs to control the pressure of the top of the column, avoid the pressure is not stable and lead to affect the product's economy and quality. When the column top pressure too big when, to increase the flow of liquid cooling tower, if the valve is fully open pressure still increases, then open valve another excessive of discharge of the gas, so as to reduce the pressure of the top, guarantee the quality of the products and economy. The use is hot bypass and condenser process control points, points process control system is the process control system of a kind of complex control system, its main characteristic is a system with multiple valve and require a controller to the output of the divided into section to control different valve. This design is one system to control two valve, pressure in the top of the column when low, from one valve control tower of the column pressure, another valve seated; When the column pressure in the top high, one fully open valve, the valve control tower another column pressure when because of vapor phase bypass line no condenser, high temperature is competent line, so that the hot bypass ". In order to prevent the top of the column of pressure is not stable, so the thermal bypass points control. So the key is to choose the shut gas control valve type and scope.
Key words: the column, split control, pressure, controller, control valve
目录
第一章 前 言 1
1.1 概述 1
1.2 分程控制系统的概述 2
1.3 整体设计思想 2
1.4精馏段指标控制 3
第二章 控制方案的分析及确定 4
2.1 控制方案拟订的基本原则 4
2.2 分程控制系统的基本原理 4
2.3 调节阀分程控制的作用原理 6
第三章 具体控制系统的研究设计 8
3.1 精馏塔塔顶压力控制的工艺流程 8
3.2 控制方案的确定 9
3.3 分程控制的研究设计 9
3.4 控制阀的选择 11
3.5 分程控制系统流程图 12
3.6控制器的正反作用选择 13
3.7 控制过程分析 14
第四章 仪表选型 15
4.1 仪表选型原则 15
4.2 压力检测仪表的选型策略 16
4.3 控制阀的选择 17
4.4 控制器的选型 19
4.5 电气转换器的选择 22
4.6阀门定位器的选择 23
结 论 25
参 考 文 献 26
致 谢 27
附 录 28
声 明 31
