黄冬，赵民帅，罗雄麟



乙烯精馏塔控制中降液管时滞效应影响分析

黄冬，赵民帅，罗雄麟

（中国石油大学（北京）自动化系，北京 102249）

在精馏塔动态建模中忽略了降液管容积对液相流动及传质的滞后，导致模型与实际精馏塔存在明显差异。针对某实际乙烯精馏塔，通过机理分析建模，建立理论降液管模型，并在原精馏塔模型基础上构建了考虑降液管时滞效应的乙烯精馏塔动态模型。通过仿真，将该模型与原模型的动态特性进行比较，其差异性说明考虑降液管能够更加准确地把握精馏过程的动态特性。另外，对两种动态模型分别设计控制器，整定得到的控制器参数差别很大，说明忽略降液管的影响造成在此基础上设计的控制器可能不适用于实际装置。因此，在动态建模中考虑降液管能够更加准确地对精馏塔进行分析、控制和优化，具有一定的现实意义。

过程系统；动态仿真；计算机模拟；蒸馏；降液管

引 言

精馏塔是化工过程中重要的传热传质单元[1-2]，精馏塔的模型化也受到广泛关注[3-5]。模型化主要是以一定的形式相对准确地反映精馏塔的内部特性和规律，为精馏塔的设计、分析、控制和优化提供重要手段[6-10]。精馏塔的机理模型分为平衡级模型和非平衡级模型。平衡级模型应用比较广泛，而且理论成熟[11]；非平衡级模型从20世纪80年代开始兴起，但主要局限于学术研究方面[12]。精馏塔模型也可分为稳态模型和动态模型，稳态模型主要应用于精馏塔的稳态计算[13]，动态模型可应用于动态优化和控制设计[14]。……