1. 服务对象
　　仪征化纤股份有限公司PTA装置溶剂脱水塔
　　2. 工艺简介
　　APC-Adcon
　　PTA装置是将原料对二甲苯(PX)、溶剂醋酸(HAc)、催化剂醋酸钴和醋酸锰(Co-Mn)、助催化剂或称促进剂溴化氢(HBr)以及空气连续送入氧化反应器，反应在一定压力和温度的条件下，经过一步氧化生成粗对苯二甲酸(CTA)，然后经过结晶、催化加氢除去4-CBA等杂质，得到纯度99.9%以上的精制对苯二甲酸(PTA)。因此PTA装置分氧化和精制两个单元。其中，溶剂脱水塔是氧化单元的一个重要组成部分。图1是PTA装置溶剂脱水塔流程示意图。
　　3. 原操作情况及存在问题
　　PTA装置产量由25万吨/年扩容到32.5万吨/年，改造后的溶剂脱水塔T-403的负荷增加到原来的130%，塔内压力和温度有所下降。在2000年下半年，该塔脱水后溶剂中水含量控制在6%到8%之间，塔顶含醋酸量的平均值在3.0%以上，远远超过设计指标。当时常规控制存在的主要问题是：塔的操作弹性较小;在高负荷情况下塔的分离效果达不到原设计指标，即塔顶醋酸含量在0.8%以下。在常规控制调节下，回流量超过42吨，就很容易产生液泛情况。2001年上半年，塔的填料和筛板构造经过了改造，仪表也重新进行了调校。塔釜压力进一步降低，整个塔段的压差由原先的20kpa左右下降到10kpa左右，此时即使回流量的显示值稳定在38500kg/hr时，塔的操作运行就处在液泛的边缘。
　　由于精馏过程具有滞后大、动态响应慢、非线性严重、控制回路关联性强等特点，操作难度很大。常规控制靠人工调整塔釜温度或回流量的设定值，甚至直接调节阀位的开度，这些都是间断性的而且执行起来具有随机性。控制系统的运行好坏因操作人员的技术水平、习惯和错觉而异，装置的性能也因尽量不干预而处于漂移之中。虽然可能在较短时间内可以较平稳的运行，但是未能达到较优化的操作区域，这对于减少醋酸损耗稳定塔釜水浓度等都是不利的。
　　4. 控制目标
　　溶剂脱水塔先进控制系统采用多变量预测控制实现以下目标：在2000年上半年，在塔还有一定的操作裕度时，将常规PID无法实现控制的大滞后大惯性的塔顶电导率进行直接控制;通过设定塔顶电导率的设定值，就可以平稳搜索到当前负荷工况下，塔顶酸含量最小化的极限，及这时所需要的回流量;使塔底温度克服各种干扰因素的影响，控制得更加平稳，使先控可以在较高的回流量上平稳运行，这样长期运行可以在总体上降低塔顶酸含量。在2001年，在塔经常运行在液泛的边缘时，实现常规PID无法实现的自动控制，尽量保证塔不进入液泛的工况，从而在总体上降低塔顶酸含量，并同时降低操作人员的劳动强度。
　　5. 先进控制方案
　　溶剂脱水塔过程先进控制系统项目的第一步是通过合理有效的实验设计和实验测试，得到真实有效的实测数据，再利用APC-Adcon预测控制软件包中的辨识软件包HIDENT进行数据处理并辨识得到对象的脉冲响应矩阵形式的数学模型。
　　在实验测试的基础上，可以辨识得到溶剂脱水塔系统先进控制APC-Adcon多变量预测控制器的各I/O变量之间相互关系的数学模型，为后面的控制器进一步设计提供可靠的基础。
　　根据辨识出的数学模型建立APC-Adcon预测控制软件包所需的内部模型，并根据实际工艺特点和要求选取合理的参考轨迹、调节变量约束、被控变量约束、控制结构以得到APC-Adcon预测控制器。首先应用此控制器控制与内部模型相同的仿真对象进行仿真分析和研究;然后应用此控制器控制与内部模型存在一定差异的仿真对象(模型不匹配情形)进行仿真分析和研究，以检验控制系统的抗不确定和干扰能力，接着把所设计的控制系统引入Honeywell TDC3000集散控制系统进行实时仿真研究和分析。
　　6. 先进控制系统软硬件连接

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