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1、润滑油白土精制装置控制系统设计摘 要 润滑油料经过溶剂精制、溶剂脱蜡或化学药剂精制后，质量已基本达到要求，但其组成中仍残留有少量的溶剂及一些有害物质。这些物质的存在，就会影响油品的颜色、安定性、抗乳化性等性能，为此还必须再经过一次精制，除去有害物质，以改善上述性能，才能得到合格的润滑油。所以润滑油最后一次精制也很重要。在本文中，对润滑油的精制采用的是传统的白土精制方法，运用PLC控制技术对整个系统进行控制，以最低的成本达到更佳的精制效果。润滑油白土精制过程中，需要控制的部分很多，而在本文设计中，主要对三个设备进行了控制方案设计。1.润滑油和白土进料量的比值控制系统设计。这里采用了变比值控制方案
2、，通过变比值控制器来控制润滑油量和白土量的比例。2.白土加热炉的温度控制系统设计。在这个方案设计中，我采用串级PID控制方案，把压力和温度量进行串级，达到更好的控制效果。3.油水分离罐的液位控制设计，设计中采用单闭环控制方案对液位进行控制。本文还对PID控制器进行了控制算法设计。在控制系统选型中选用了三菱FX2N系列PLC控制设备对整个系统进行控制，PLC控制技术能较好的控制系统的安全稳定运行，并且以最合适的成本达到最佳的控制效果。最后对系统中用到的仪表进行了选型并对整个系统做了预算。关键词：润滑油；白土精制；变比值控制； Control System Design of Clay Refin
3、ing for Lubricating OilAbstractLubricating oil was refined by solvent, solvent de-waxing or chemical refining, the quality has been basically meet the requirements, but its composition is still a small amount of residual solvent and a number of harmful substances. The existence of these substances w
4、ill affect the oils color, stability, resistance properties such as emulsification. This must also go through a purification to remove harmful substances to improve the performance of lubricating oil. Therefore, the last time oil refining are also important. In this article, the way of the refined o
5、il is used in traditional clay refining methods, using PLC control technology to control the whole system in order to achieve better results at the lowest cost. At the process of oil which is refined by clay, there are many parts to control, and in this design, there are the design of three main dev
6、ices. 1. Lubricating oil and the ratio of clay Feed rate control system. Here control scheme is used by a variable ratio controller to control through the oil volume and the ratio of clay content. 2. Clay furnace temperature control system. In this design, I use cascade PID control scheme, the amoun
7、t of pressure and temperature were cascaded to achieve better control results. 3. Oil-water separation tank liquid level control design, the design of a single closed-loop control scheme to control the liquid level. This is also a control algorithm PID controller design. Selection of the control sys
8、tem selected Mitsubishi FX2N Series PLC control device to control the whole system, PLC control technology to better control the system safe and stable operation, and the most appropriate cost controls to achieve the best results. Finally, the system used to conduct the selection of instruments and
9、the budget to do the whole system. Key words: lubricating oil; white clay refining; variable ratio control; 目 录摘 要IAbstractII第1章 前 言11.1 润滑油白土精制装置的发展现状11.2 润滑油白土精制装置在运行中存在的问题11.2.1 安全性能差11.2.2 环境污染严重11.2.3 存在的其它主要缺陷21.3 润滑油白土精制装置控制系统的发展概况2第2章 润滑油白土精制装置工艺介绍32.1 润滑油精制装置的研究现状32.2 润滑油白土精制装置概况及生产原理52.2.1
10、 装置概况52.2.2 白土补充精制的原理目的52.2.3 白土性质52.2.4 生产原理62.2.5 操作的主要因素72.3 装置工艺流程简述11第3章 润滑油白土精制装置控制系统设计123.1 润滑油和白土进料量的控制系统设计123.1.1 概述123.1.2 润滑油和白土进料量的变比值控制系统设计123.2 白土加热炉的温度控制系统设计143.2.1 系统设计概述143.2.2 白土加热炉温度控制系统143.2.3 方案设计143.2.4 PID参数模糊自整定设计153.3 油水分离罐的液位控制系统设计163.3.1 液位控制系统设计的概述163.3.2 数字PID控制器的控制算法173
11、.4 PLC技术在控制系统中的应用183.4.1 PLC的硬件组成183.4.2 FX2N系列PLC控制系统19第4章 控制系统的仪表选型及预算214.1 温度测量仪表选型214.1.1 热电偶测温原理214.1.2 系统的温度测量仪表选型214.2 流量测量仪表选型224.2.1 测量白土流量的仪表选型224.2.2 测量润滑油流量的仪表选型234.3 液位测量仪表选型244.3.1 几种液位计的简单介绍244.3.2 系统的液位计具体选型244.4 控制阀的选型264.4.1 控制阀的简介264.4.2 控制阀的选型264.5 仪表清单及预算274.5.1 仪表清单274.5.2 系统预算
12、28第5章 结 论29参考文献32谢 辞33 l第1章 前 言1.1 润滑油白土精制装置的发展现状白土精制是润滑油基础油和组分生产的最后一道工序。我国在60年代以前全部采用白土补充精制工艺。自1970年建成了第一套加氢补充精制装置后，各润滑油生产厂陆续用加氢补充精制替代或部分替代白土补充精制。1产品质量及精制效果方面，二者各有千秋，特别是某些特种油品的生产仍必须用白土精制方能满足要求。目前我国各润滑油生产厂中，两种工艺仍处于共存状态。2在国外，白土补充精制几乎全部被加氢补充精制所取代。如美国，1990年白土补充精制的能力仅占基础油生产能力的2%。1.2 润滑油白土精制装置在运行中存在的问题1.
13、2.1 安全性能差1)动厢式板框压滤机存在的安全隐患滤机饱和后的切换为人工手动切换，3操作人员稍不经心，很容易造成蒸发塔与蒸发塔底泵的憋压、损坏；无防喷油挡板，当因误操作造成热油自滤室内喷出时易造成人身伤害事故；4在2台滤机均不能进料工作时，只能停掉蒸发塔底泵，含有白土介质的管线、设备会出现堵塞现象。2)混合罐存在的安全隐患混合罐属于敞口容器，含水的白土与油接触极易引起冒罐。5由于无防冒罐设施，一旦罐内油品因温度高而突沸时，罐顶没有导油通道，油品四浅而出伤人。缺底部的热电偶测温仪安装不当，指示严重偏低，是油罐突沸的潜在隐患。3)水环式真空泵与抽真空循环水泵振动大水环式真空泵与抽真空循环水泵分别
14、处于四层、二层钢制框架平台上，6基础不牢，泵体与钢制框架形成共振现象，泵体振动严重超标，威胁泵的安全运行。1.2.2 环境污染严重1)烟气污染自动压滤机吹扫时所产生的烟气从板渣线返回到滤机房，造成严重的空气污染。2)粉尘污染在水环泵运行时，从排气门口携带出大量的白土粉尘与含土液滴，7它们在装置上四处飘散，严重污染空气与设备、地面卫生；尽管采用了负压吸入法加白土，由于加土平台高1.3 m，加土困难，在倾倒白土时粉尘污染仍相当严重；白土下料系统的螺旋输送密封效果差，白土泄漏严重，造成粉尘污染。1.2.3 存在的其它主要缺陷白土计量系统的防水性能差，阴雨天故障频繁，精度不高，绝对误差达2 kg，使白
15、土加入量不够均匀准确；套管压降大，达到6kg/cm2，限制了流通能力，加快了泵体的磨蚀；加热炉风门为百叶窗式，在正常生产时用风量较小，供风量控制困难，烟气氧含量在10以上，使炉子效率变低等。81.3 润滑油白土精制装置控制系统的发展概况润滑油白土精制装置中白土输送采用负压吸入方式。即用真空泵产生负压，将白土从白土仓库直接吸入白土料斗，避免正压操作造成粉尘飞扬，改善了白土加料的工作环境。9润滑油原料换热升温至90后与白土进行搅拌混合并加热至180260，进入蒸发塔负压蒸发，蒸发塔底油经换热至130后，进行二级过滤，所得成品油送至成品油罐。10将PLC控制技术和自动化控制应用于润滑油精制工业，发挥了PLC控制系统的巨大作
