關于如何提高松節油的蒸餾效率

王志林，高贛閩

福建青松股份有限公司，福建 建陽 354200

在大部分化工企業中，都會使用到蒸餾系統，該系統是整個化工生產過程中對能量消耗最大的工序之一，但是由于很多化工企業自動化水平比較低，所以不能確保產品的質量，而且還對能源、原材料等造成了嚴重的浪費。因此，有效的將蒸餾系統的自動化水平提高，有利于保證產品的質量，節約能源的消耗，最終增加企業效益。

1 松節油蒸餾的工藝流程

松節油蒸餾的目的;要進行異構反應的松節油都要先行精餾，以分出工業蒎烯。在異構反應過程中如果蒎烯的餾分中含有高沸點物存在，將使反應中的聚合作用加快從而減少莰烯得率。

松節油蒸餾的原理；利用松節油中蒎烯餾分的沸點和重油餾分沸點的不同，在減壓條件下將蒎烯餾分分出。

松節油的精餾方法：國內的工廠一般采用連續進料，間歇退料。

松節油蒸餾工序主要包括以下幾個流程：先開啟真空泵，使精餾設備系統內造成真空。原料松節油由泵送入高位槽流入預熱器，預熱至95℃～100℃，沸點進料。塔釜列管加熱器用0.7MPa～0.8MPa的閉氣加熱，控制塔頂壓力為-0.092MPa～-0.095MPa之間，塔頂的溫度為70℃～80℃。塔釜的壓力控制在-0.076MPa～-0.079MPa之間。初進料時，保證料液完全回流至汽液平衡后，調整回流比1.25℃～1.5左右，將蒎烯蒸出。取其沸點在154℃～162℃、比重0.858、折射率1.4645～1.4660、旋光度為-35的蒎烯餾分，以后隨著塔釜重餾分的增加餾分，可適當提高回流比到2～3左右。根據料液組分及設備情況，每隔一定時間推出釜殘一次（控制蒎烯＜3%）。

2 控制系統的總體設計方案

本系統有機的將先進性和實用性兩個原則相結合，確定采用集散控制系統，并且將其分為兩層。

監控站的主要作業工具就是控制計算機，主要有以下幾個工作內容：1）要求監控站能夠全時態的顯示出每個工藝流程里各個具體參數，并且可以進行動態的監控；2）在現場運行參數的過程中需要按照在線的具體要求等進行詳細的設定或者修改，例如周圍的溫度以及壓力等就需要及時的設計和調整。；3）能夠將工作過程中發生的重要的事件以及對參數的調整和修改等進行及時的記錄，便于查詢；4）生產的先進及優化控制：根據底層PLC所獲得的實時數據以及所有的控制回路等，優化所有的在工作過程中被控制的參數以及控制的參數等，然后在這基礎上優化整個控制系統。

將數字執行器以及檢測儀表等都安置在位置較高較為可靠的總線上面，數據可以通過總線和設備進行交換。為了確保總線具有一定的可靠安全性，主要選用雙總線的方法，如果其中一條總線出現了異常，可以確保另外一條總線繼續數據的傳送；與此同時要求設備之間使用應答式進行通信交流，確保數據能夠順利的傳送。

對于控制站來說，為了確保系統更具有可靠安全性，最終決定采用冗余方案。讓各個控制站都保留一些控制容量，若其中一個控制站出現了異常，需要及時的進行異常的診斷以及智能判斷將故障檢測出來，然后把待解決的控制任務在其他控制站點上進行分配，由這些控制站來完成任務。

3 在控制各個工藝參數時采取的方法

3.1 對高位槽液位進行控制

根據蒸餾塔系統的實際需求，決定了流出高位槽松節油的具體流量，因此就需要將流到高位槽里的松節油的具體流量拉進行具體的控制，在這過程當中就需要結合前饋和反饋同時控制。前饋利用比例算法，主要目的就是將影響到松節油流入高位槽里的具體流量的因素進行克服和排除；反饋利用控制算法，主要目的是保證高位槽液位能夠達到一定的精準度。

3.2 塔頂以及塔釜溫度的控制方法

對于塔頂溫度的控制方法，需要將回流比例進行修改和調整，而對于塔釜溫度的控制方法，需要將加熱蒸汽的流量控制在一定的范圍內。在控制塔頂以及塔釜溫度的時候還應該對工藝參數進行準確的控制，所以選擇控制方式時需要將模糊控制和PID控制有機的結合起來。但是由于這兩個參數一般都會出現比較大的時滯，所以還需要利用預估器。

3.3 蒸餾塔液的控制方法

在眾多能夠對蒸餾塔液位造成影響的因素里面，主因包括松節油流入到蒸餾塔內的流量、確定出的回流比和從蒸餾塔中排出的氣體量。為了確保液位處于穩定狀態，可以適當的將高位槽的流出量進行調解和控制。待系統逐漸穩定后，氣體的排出量也逐漸趨于穩定，并且回流比也不會發生較大的變化。在這里仍然要采用前饋和反饋相結合的控制系統，前饋利用比例算法，主要目的就是將影響到松節油流入高位槽里的具體流量的因素進行克服和排除；反饋利用控制算法，主要目的是保證高位槽液位能夠達到一定的精準度。

3.4 對冷凝器的溫度進行控制

在控制冷凝器的溫度時，主要是通過對冷凝水的具體流量進行控制來實現的。對于冷凝器A來說，它的目的是液化大多數的蒎烯蒸汽，而對于冷凝器B來說，它的目的是液化剩余的蒎烯蒸汽，因此我們的重點控制對象是冷凝器B，采用的是模糊控制和PID控制相結合的方法，最終保證溫度控制在工藝規定的范圍之內。

3.5 對預熱器的溫度進行控制

對于預熱器的溫度來說，影響因素包括加熱過程中蒸汽的流量以及流入蒸餾塔系統中的松節油的具體流量。所以在控制松節油的預熱溫度時，主要是對加熱蒸汽流量的溫度進行控制。控制方法為開環比例控制法，也就是說要求加熱蒸汽的流量要和流入蒸餾系統中的松節油的流量呈正比例。

4 結論

綜上所述，在分析了松節油蒸餾系統里需要用到的所有工

[1]王培榮，徐冠軍，趙紅，王峰.松節油加氫熱解產物中單萜烷類化合物的初步研究[J].地球化學，2007(6).

[2]廖軍，馮玲.常規質量控制圖在松節油連續蒸餾中簡化及應用[J].大眾科技，2007(6).藝技術之后，最終確定出幾個最主要的工藝參數，通過對這幾個因素的控制和調整，設計出整體控制系統的方案，然后進一步控制該系統。