Устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ в двухколонном агрегате с рециклом, содержащее датчик перепада давления, соединенный с входом блока логики, выход которого связан с одним из входов вычислительного блока, другие входы которого соединены с датчиками концентрации примеси в дистилляте, температуры в кубе первой колонны и расхода дистиллята , выходы вычислительного блока подключены к задаклцим входам регуляторов расхода дистиллята и температуры в кубе первой колонны, датчики расходов сырья, экстрагента и теплоносителя в куб первой колонны, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на проведение процесса, оно снабжено датчиком расхода теплоносителя в куб второй колонны, регулятором соотношения и двумя сумматорами, при этом входы первого сумматора связаны с датчиком расхода теплоносителя в куб первой и второй колонн, входы второго сумматора - с датчиками расхода экстрагента и сьфья в первую колон (Л ну, а выходы сумматоров - с входами регулятора соотношения, подключенного своим выходом к одному из вхо§ дов вычислительного блока.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

МД Л

РЕСПУБЛИК..SU an

А,„„ В 01 D 3(42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3615666/23-26 (22) 27.04.83 (46) 07.09.84. Бюл. N - 33 (72) В.И. Веретин и Г.В. Ануфриева (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 839057, кл. В 01 D 3/42, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 683763, кл. В 01 D 3/42, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ в двухколонном агрегате с рециклом, содержащее датчик перепада давления, соединенный с входом блока логики, выход которого связан с одним из входов вычислительного блока, другие входы которого соединены с pàò÷èêàìè концентрации примеси в дистилляте, температуры в кубе первой колонны и расхода дис.— тиллята, выходы вычислительного блока подключены к задающим входам регуляторов расхода дистиллята и температуры в кубе первой колонны, датчики расходов сырья, экстрагента и теплоносителя в куб первой колонны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на проведение процесса, оно снабжено датчиком расхода теплоносителя в куб второй колонны, регулятором соотношения и двумя сумматорами, при этом входы первого сумматора связаны с датчиком расхода теплоносителя в куб первой и второй колонн, входы второго сумматора — с датчиками расхо- 19 да экстрагента и сырья в первую колон ну, а выходы сумматоров — с входами регулятора соотношения, подключенного своим выходом к одному из входов вычислительного блока. И й

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования процесса многокомпонентной экстрактивной ректификации, например очистки бутадиена от ацетиленовых

5 соединений, в двухколонном агрегате с рециклом,и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчики расхода сырья и экстрагента, датчик состава сырья, соединенные с регулятором соотношения, связанным с клапаном на линии подачи экстрагента, сумматор, соединенный с датчиками расхода сырья, экстрагента и теппоносителя и подключенный к клапану из линии подачи теплоносителя j1f.

Недостатком устройства является отсутствие учета энергозатрат и отсутствие компенсации возмущений, вызывающих режим зависания и захлебыBBHHR q присущий колоннам экстрак— тивной ректификации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации, содержащее датчики концентрации примесей в дистилляте и кубовом продукте, датчики расхода сырья, экстрагента и теплоносителя, датчики и регуля35 торы расхода дистиллята, температуры в кубе, датчик перепада давления по колонне, блок логики, вычислительный блок и динамический фильтр, при этом датчики перепада давления соединень. с блоком логики, связанным с вычислительным блоком, соединенным своими выходами с датчиками концентрации примеси и датчиком расхода дистиллята, а выходами через динамический

° фильтр — с регуляторами температуры в кубе колонны и расхода дистиллята (2 3.

Недостатком известного устройства является отсутствие учета энергозатрат

50 двухколонного агрегата экстрактивной ректификации с рециклом.

Цель изобретения — уменьшение энергозатрат на проведение процесса.

Поставленная цель достигается

55 тем, что устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации, содержащее датчик перепада давления, соединенный

783 с входом блока логики, выход которого связан с одним из входов вычислительного блока, другие входы которого соединены с датчиками концентрации примеси в дистилляте, температуры в кубе первой колонны и расхода дистиллята, выходы вычислительного блока подключены к задающим входам регуляторов расхода дистиллята и температуры в кубе первой колонны, датчики расходов сырья, экстрагента и т плоносителя в куб первой колонны, снабжено датчиком расхода теплоносителя в куб второй колонны, регулятором соотношения и двумя сумматорами, при этом входы первого сумматора связаны с датчиком расхода теплоносителя в куб первой и второй колонн, входы второго сумматора — с датчиками расхода экстрагента и сырья в первую колонну, а выходы сумматоров с входами регулятора соотношения, подключенного своим выходом к одному из входов вычислительного блока.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации в агрегате, состоящем из KQJIQHHbl 1 экстрактивной ректификации с рециклом и колонны 2 десорбции конечного продукта от экстрагента, содержит датчик 3 температуры в кубе, регулятор 4, соединенный с клапаном 5 на байпасной линии подачи теплоносителя в куб колонны I, датчик б расхода дистиллята, регулятор 7, соединенный с клапаном 8 на линии отбора дистиллята, датчик 9 концентрации примеси в дистилляте, датчик 10 перепада давления между низом и верхом колонны 1, датчики 11 — 14 расхода экстрагента, сырья, теплоносителя в куб колонны 1 и теплоносителя в куб колонны 2, блок 15 логики, вычислительный блок 16, регулятор 17 соотношения, сумматоры 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

По информации от датчика 10 блок

15 сравнивает текущий перепад давления по колонне 1 с заданной величиной максимально допустимого перепада, определяющего режим "зависания колонны вследствие действия возмущений.

Если перепад давления не превышает заданной величины, то сигнал на выходе блока 15 логики равен нуле3 вому значению, что соответствует нормальному режиму работы колонны 1.

Еслл величина перепада давления больше заданной, что соответствует наступлению предварительной ситуации

"зависания", то блок 15 выдает сигнал на вычислительное устройство 16, блокирующий работу регулятора 17 соотношения, выходной сигнал которого отключается от устройства 16, а вычислительное устройство 16 рассчитывает при этом новые значения температуры в кубе и расхода дистиллята и выдает сигналы на регуляторы 4 и 7 с целью уменьшения перепада давления по колонне 1.

При нормальном режиме колонны 1 регуляторы 4 и 7 по информации от датчиков 3 и 5 вырабатывают управляющие воздействия на соответствующие о клапаны 5 и 8. Сигналы задания для этих регуляторов корректируются вычислительным устройством 16. Для формирования задания регулятору 4 устройство 16 использует текущую ин- 25 формацию от датчика 3 и выходной сигнал регулятора 17 соотношения, который обеспечивает определенное соотношение между суммарным расходом теплоносителя, подаваемого в куб колонн 1 и 2, и суммарным расходом экстрагента и сырья в колонну 1. При этом на первый вход регулятора 17 соотношения поступает выходной сигнал сумматора 18, пропорциональный

35 сумме расхода теплоносителя в куб

783

4 колонны и расхода теплоносителя в куб колонны 2 с учетом запаздывания по каналам расход теплоносителя в куб колонны — температура в кубе колонны 1, расход теплоносителя в куб колонны 2 — температура в кубе колонны 1. Расходы теплоносителя измеряются датчиками 13 и 14. На второй вход регулятора 17 соотношения поступает выходной сигнал сумматора !

9, пропорциональный сумме расходов экстрагента и сырья в колонну 1 с учетом запаздывания по каналам "расход экстрагента — температура в кубе колонны 1, расход сырья — температура в кубе колонны 1. Расходы экстрагента и сырья измеряются датчиками 11 и 12.

Сигнал задания для регулятора 7 расхода дистиллята формируется вычислительным устройством 16, которое по те; кущей информации от датчиков 6 и 9 производит расчет и выдачу управляющих воздействий, обеспечивающих стабилизацию заданного значения концентрации примеси в дистилляте.

Предлагаемое устройство автоматически стабилизирует работу двухколонного агрегата экстрактивной ректификации, учитывая взаимосвязь тепловых потоков по рециклу и динамику процесса, и обеспечивает снижение расхода теплоносителя — водяного пара (давлением P = 9 ата) в среднем на 37.

1111783

Составитель Т.Чулкова

Техред Ж. Кастелевич

Редактор О.Бугир

Корректор О Тигор

Закаэ б373/5

Тираж 681

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,