專利名稱：用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化工生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是一種環(huán)氧丙烷生產(chǎn)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的作用是將丙烯由液態(tài)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)，其加熱介質(zhì) 是高溫蒸汽凝水，溫度為60攝氏度。丙烯由丙烯儲(chǔ)罐通過泵抽送至丙烯蒸發(fā)器，然后與高 溫蒸汽凝水進(jìn)行換熱，氣化成氣態(tài)丙烯并送至參加氯醇化反應(yīng)。在氯醇化反應(yīng)階段，丙烯和氯氣的配比會(huì)直接影響到中間產(chǎn)物氯丙醇的產(chǎn)出率， 而這個(gè)配比是通過控制氯氣和丙烯的流量比來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于氣體來說，壓力對(duì)實(shí)際的通過 質(zhì)量的影響是相當(dāng)大的。所以，能否控制氣相壓力在一個(gè)穩(wěn)定值，對(duì)于能否提高中間產(chǎn)物氯 丙醇的產(chǎn)出率及最終環(huán)氧丙烷的產(chǎn)出率是至關(guān)重要的。要解決由丙烯蒸發(fā)器輸出的丙烯氣 體的壓力穩(wěn)定問題主要取決于對(duì)高溫蒸汽凝水的流量控制。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述問題，本實(shí)用新型提供一種能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定的控制丙烯氣體壓力的 用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)是 通過以下方法實(shí)現(xiàn)的包括丙烯蒸發(fā)器和控制系統(tǒng)，所述丙烯發(fā)生器上設(shè)有高溫蒸汽凝水入口，高溫蒸 汽凝水出口，液態(tài)丙烯入口和氣態(tài)丙烯出口 ；所述控制系統(tǒng)設(shè)為高溫蒸汽凝水流量一丙烯 氣體壓力控制系統(tǒng)，并設(shè)有壓力數(shù)據(jù)輸入端、流量數(shù)據(jù)輸入端和控制指令輸出端，其中，所 述的壓力數(shù)據(jù)輸入端與設(shè)置在所述氣態(tài)丙烯出口的壓力計(jì)數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的流量數(shù) 據(jù)輸入端與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口處的流量計(jì)的數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的控制指令 輸出端與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口處的流量調(diào)節(jié)閥的指令輸入端連接。進(jìn)一步地，所述高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)為PID自適應(yīng)控制系 統(tǒng)。進(jìn)一步地，所述為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID自適應(yīng)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的所述用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)，通過設(shè) 置的所述高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)對(duì)丙烯蒸發(fā)器的高溫蒸汽凝水的流 量進(jìn)行控制，穩(wěn)定了輸出的氣態(tài)丙烯的氣體壓力，進(jìn)而更有效的保證了氯化醇反應(yīng)中氯氣 和丙烯的配比，提高了氯丙醇的產(chǎn)出率，進(jìn)而促進(jìn)了最終環(huán)氧丙烷的產(chǎn)出率。此外，本實(shí)用新型提出的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID自適應(yīng)控制系統(tǒng)，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID控 制結(jié)合起來，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)PID參數(shù)，實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定，能夠較為有效地處理過 程的非線性和滯后，準(zhǔn)確的對(duì)高溫蒸汽凝水的流量進(jìn)行控制，保證丙烯氣體的壓力。
圖1為本實(shí)用新型用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)的原理圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)描述。如圖1所示所述用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)，包括丙烯蒸發(fā) 器和控制系統(tǒng)，所述丙烯發(fā)生器上設(shè)有高溫蒸汽凝水入口 2，高溫蒸汽凝水出口 3，液態(tài)丙 烯入口 4和氣態(tài)丙烯出口 5 ；所述控制系統(tǒng)設(shè)為高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系 統(tǒng)1，并設(shè)有壓力數(shù)據(jù)輸入端11、流量數(shù)據(jù)輸入端12和控制指令輸出端13 ；其中，所述的壓 力數(shù)據(jù)輸入端11與設(shè)置在所述氣態(tài)丙烯出口 5的壓力計(jì)51數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的流量 數(shù)據(jù)輸入端12與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口 2處的流量計(jì)21的數(shù)據(jù)輸出端連接，所述 的控制指令輸出端13與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口 2處的流量調(diào)節(jié)閥22的指令輸入端 連接。在實(shí)際的工作狀態(tài)中，所述丙烯蒸發(fā)器絕大部分的時(shí)間都工作在穩(wěn)態(tài)。因此，所述 高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)1所能采集到的丙烯氣體壓力和高溫蒸汽凝 水流量的數(shù)據(jù)都是工作點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)，通過篩選，一共獲得有代表性的296對(duì)數(shù)據(jù)。由于這 里所要建立的模型是靜態(tài)模型，所以采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為辨識(shí)器。首先對(duì)所得到的數(shù)據(jù) 進(jìn)行歸一化處理，然后利用處理后的數(shù)據(jù)建立F-P模型。其模型N如下X(t+l)-(l-b)X (t) + αΧ^~τ)(1)
1 + X(t - τ)其中，a= 0· 2，b = 0· 1，τ = 17。再在建立的靜態(tài)模型N的輸出端增加一個(gè)一階環(huán)節(jié)P (S)，其主要目的是得到一個(gè) 近似的動(dòng)態(tài)模型。其中尸(夕)=--
1 + Γ 2b(2)時(shí)間常數(shù)τ 2可以利用裝置的工藝參數(shù)進(jìn)行估算，在這里可取τ2 = 5.5。結(jié)合式 (1)和式(2)即得到一整體模型M為M = N. P(S)。然后，建立好數(shù)據(jù)模型的所述高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)1的壓 力數(shù)據(jù)輸入端接收到所述壓力計(jì)51輸出的數(shù)據(jù)，便可精確的向外輸出控制指令控制所述 流量調(diào)節(jié)閥22，進(jìn)而得到控制高溫蒸汽凝水的流量，有效的保證了所述丙烯蒸發(fā)器輸出的 丙烯氣體的壓力，更有利于氯醇化反應(yīng)過程中對(duì)丙烯和氯氣的配比的控制。以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替 換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求 所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)，包括丙烯蒸發(fā)器和控制系統(tǒng)，其特征在于，所述丙烯發(fā)生器上設(shè)有高溫蒸汽凝水入口，高溫蒸汽凝水出口，液態(tài)丙烯入口和氣態(tài)丙烯出口；所述控制系統(tǒng)設(shè)為高溫蒸汽凝水流量—丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)，并設(shè)有壓力數(shù)據(jù)輸入端、流量數(shù)據(jù)輸入端和控制指令輸出端，其中，所述的壓力數(shù)據(jù)輸入端與設(shè)置在所述氣態(tài)丙烯出口的壓力計(jì)數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的流量數(shù)據(jù)輸入端與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口處的流量計(jì)的數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的控制指令輸出端與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口處的流量調(diào)節(jié)閥的指令輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)為PID自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述高溫蒸汽凝水流量一丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID自適應(yīng)控制系 統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置中丙烯蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)，是針對(duì)環(huán)氧丙烷裝置中經(jīng)丙烯蒸發(fā)器輸出的丙烯氣體的壓力值不穩(wěn)定而設(shè)計(jì)。包括丙烯蒸發(fā)器和控制系統(tǒng)，所述丙烯發(fā)生器上設(shè)有高溫蒸汽凝水入口，高溫蒸汽凝水出口，液態(tài)丙烯入口和氣態(tài)丙烯出口；所述控制系統(tǒng)設(shè)為高溫蒸汽凝水流量－丙烯氣體壓力控制系統(tǒng)，并設(shè)有壓力數(shù)據(jù)輸入端、流量數(shù)據(jù)輸入端和控制指令輸出端，其中，所述的壓力數(shù)據(jù)輸入端與設(shè)置在所述氣態(tài)丙烯出口的壓力計(jì)數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的流量數(shù)據(jù)輸入端與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口處的流量計(jì)的數(shù)據(jù)輸出端連接，所述的控制指令輸出端與設(shè)置在所述高溫蒸汽凝水入口處的流量調(diào)節(jié)閥的指令輸入端連接。
文檔編號(hào)G05B13/02GK201698244SQ20102022878
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者李曉艷 申請(qǐng)人:淄博職業(yè)學(xué)院