专利名称：用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工生产领域，尤其是一种环氧丙烷生产控制系统。
背景技术：
环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的作用是将丙烯由液态转换成气态，其加热介质 是高温蒸汽凝水，温度为60摄氏度。丙烯由丙烯储罐通过泵抽送至丙烯蒸发器，然后与高 温蒸汽凝水进行换热，气化成气态丙烯并送至参加氯醇化反应。在氯醇化反应阶段，丙烯和氯气的配比会直接影响到中间产物氯丙醇的产出率， 而这个配比是通过控制氯气和丙烯的流量比来实现的。对于气体来说，压力对实际的通过 质量的影响是相当大的。所以，能否控制气相压力在一个稳定值，对于能否提高中间产物氯 丙醇的产出率及最终环氧丙烷的产出率是至关重要的。要解决由丙烯蒸发器输出的丙烯气 体的压力稳定问题主要取决于对高温蒸汽凝水的流量控制。
实用新型内容为了克服上述问题，本实用新型提供一种能够准确、稳定的控制丙烯气体压力的 用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统。为达到上述目的，本实用新型用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统是 通过以下方法实现的包括丙烯蒸发器和控制系统，所述丙烯发生器上设有高温蒸汽凝水入口，高温蒸 汽凝水出口，液态丙烯入口和气态丙烯出口 ；所述控制系统设为高温蒸汽凝水流量一丙烯 气体压力控制系统，并设有压力数据输入端、流量数据输入端和控制指令输出端，其中，所 述的压力数据输入端与设置在所述气态丙烯出口的压力计数据输出端连接，所述的流量数 据输入端与设置在所述高温蒸汽凝水入口处的流量计的数据输出端连接，所述的控制指令 输出端与设置在所述高温蒸汽凝水入口处的流量调节阀的指令输入端连接。进一步地，所述高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系统为PID自适应控制系 统。进一步地，所述为基于神经网络的PID自适应控制系统。本实用新型提供的所述用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统，通过设 置的所述高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系统对丙烯蒸发器的高温蒸汽凝水的流 量进行控制，稳定了输出的气态丙烯的气体压力，进而更有效的保证了氯化醇反应中氯气 和丙烯的配比，提高了氯丙醇的产出率，进而促进了最终环氧丙烷的产出率。此外，本实用新型提出的基于神经网络PID自适应控制系统，将神经网络与PID控 制结合起来，通过神经网络辨识PID参数，实现PID参数的自整定，能够较为有效地处理过 程的非线性和滞后，准确的对高温蒸汽凝水的流量进行控制，保证丙烯气体的压力。
图1为本实用新型用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统的原理图；具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式
做详细描述。如图1所示所述用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统，包括丙烯蒸发 器和控制系统，所述丙烯发生器上设有高温蒸汽凝水入口 2，高温蒸汽凝水出口 3，液态丙 烯入口 4和气态丙烯出口 5 ；所述控制系统设为高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系 统1，并设有压力数据输入端11、流量数据输入端12和控制指令输出端13 ；其中，所述的压 力数据输入端11与设置在所述气态丙烯出口 5的压力计51数据输出端连接，所述的流量 数据输入端12与设置在所述高温蒸汽凝水入口 2处的流量计21的数据输出端连接，所述 的控制指令输出端13与设置在所述高温蒸汽凝水入口 2处的流量调节阀22的指令输入端 连接。在实际的工作状态中，所述丙烯蒸发器绝大部分的时间都工作在稳态。因此，所述 高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系统1所能采集到的丙烯气体压力和高温蒸汽凝 水流量的数据都是工作点附近的数据，通过筛选，一共获得有代表性的296对数据。由于这 里所要建立的模型是静态模型，所以采用RBF神经网络作为辨识器。首先对所得到的数据 进行归一化处理，然后利用处理后的数据建立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。再在建立的静态模型N的输出端增加一个一阶环节P (S)，其主要目的是得到一个 近似的动态模型。其中尸(夕)=--
1 + Γ 2b(2)时间常数τ 2可以利用装置的工艺参数进行估算，在这里可取τ2 = 5.5。结合式 (1)和式(2)即得到一整体模型M为M = N. P(S)。然后，建立好数据模型的所述高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系统1的压 力数据输入端接收到所述压力计51输出的数据，便可精确的向外输出控制指令控制所述 流量调节阀22，进而得到控制高温蒸汽凝水的流量，有效的保证了所述丙烯蒸发器输出的 丙烯气体的压力，更有利于氯醇化反应过程中对丙烯和氯气的配比的控制。以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求 所界定的保护范围为准。
权利要求一种用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统，包括丙烯蒸发器和控制系统，其特征在于，所述丙烯发生器上设有高温蒸汽凝水入口，高温蒸汽凝水出口，液态丙烯入口和气态丙烯出口；所述控制系统设为高温蒸汽凝水流量—丙烯气体压力控制系统，并设有压力数据输入端、流量数据输入端和控制指令输出端，其中，所述的压力数据输入端与设置在所述气态丙烯出口的压力计数据输出端连接，所述的流量数据输入端与设置在所述高温蒸汽凝水入口处的流量计的数据输出端连接，所述的控制指令输出端与设置在所述高温蒸汽凝水入口处的流量调节阀的指令输入端连接。
2.根据权利要求1所述用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统，其特征在 于，所述高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系统为PID自适应控制系统。
3.根据权利要求1所述用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统，其特征在 于，所述高温蒸汽凝水流量一丙烯气体压力控制系统为基于神经网络的PID自适应控制系 统。
专利摘要本实用新型公开一种用于环氧丙烷生产装置中丙烯蒸发器的控制系统，是针对环氧丙烷装置中经丙烯蒸发器输出的丙烯气体的压力值不稳定而设计。包括丙烯蒸发器和控制系统，所述丙烯发生器上设有高温蒸汽凝水入口，高温蒸汽凝水出口，液态丙烯入口和气态丙烯出口；所述控制系统设为高温蒸汽凝水流量－丙烯气体压力控制系统，并设有压力数据输入端、流量数据输入端和控制指令输出端，其中，所述的压力数据输入端与设置在所述气态丙烯出口的压力计数据输出端连接，所述的流量数据输入端与设置在所述高温蒸汽凝水入口处的流量计的数据输出端连接，所述的控制指令输出端与设置在所述高温蒸汽凝水入口处的流量调节阀的指令输入端连接。
文档编号G05B13/02GK201698244SQ20102022878
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者李晓艳 申请人:淄博职业学院