Способ управления процессом разделения изопрен- изоамиленовой фракции

 

Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации, может быть использовано в химической промышленности и позволяет снизить расходы сырья и энергоресурсов. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования расхода исходного сырья изопрен-изоамиленовой фракции - регулятор 3, контур регулирования расхода экстрагента - регулятор 4, контур регулирования расхода флегмы в колонну 1 - регулятор 5, контур регулирования расхода дистиллята в колонну 1 - регулятор 6, контур регулирования расхода флегмы в колонну 2 - регулятор 7, контур регулирования расхода дистиллята в колонну 2 - регулятор 8 с датчиком 9, контур регулирования расхода теплоносителя в куб колонны 1 - регулятор 10 с датчиком 11, контур регулирования расхода теплоносителя в куб колонны 2 - регулятор 12, контур регулирования давления в верхней части колонны 1 - регулятор 13. датчик 14 уровня во флегмовой емкости колонны 1, анализатор 15 состава дистил,пята колонны 2, функциональные блоки 18 - коррекции по t уровню во флегмовой емкости и 19 - регу (Л лирования концентрации изопрена в дистилляте колонны 1 и корректирующие блоки 20 и 21. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1276349 (5D 4 В 01 D 3/42

) ! ьз ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рая

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3895301/23-26 (22) 07.05.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (72) В. P. Тучинский, Г. А. Гуляев, Т. С. Подольский, Е. Л. Осовский, П. П. Краев и А. Н. Гуревич (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 673291, кл. В 01 D 3/42, 1979.

Тучинский М. P. Автоматизированные системы управления производством олефинов.— М.: Химия, 1980, с. 187, рис. VI — 17(в). (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОПРЕН-ИЗОАМИЛЕНОВОИ ФРАКЦИИ (57) Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации, может быть использовано в химической промышленности и позволяет снизить расходы сырья и энергоресурсов. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования расхода исходного сырья изопрен-изоамиленовой

Хло о фракции — регулятор 3, контур регулирования расхода экстрагента — регулятор 4, контур регулирования расхода флегмы в колонну 1 — регулятор 5, контур регулирования расхода дистиллята в колонну 1 регулятор 6, контур регулирования расхода флегмы в колонну 2 — регулятор 7, контур регулирования p3cxoäà дистиллята в колонну 2 — регулятор 8 с датчиком 9, контур регулирования расхода теплоносителя в куб колонны 1 регулятор 10 с датчиком 11, контур регулирования расхода теплоносителя в куб колонны 2 регулятор 12, контур регулирования давления в верхней части колонны 1 — регулятор )3, датчик 14 уровня во флегмовой емкости колонны 1, анализатор 15 состава дистиллята колонны 2, функциональные блоки 18 — коррекции по уровню во флегмовой емкости и )9 — регулирования концентрации изопрена в дистилляте колонны 1 и корректирующие блоки

20 и 21. 1 ил.!

276349

С,. +Л1, если r,„)ã

Ф =

Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — снижение удельных расходов сырья и энергоресурсов.

На чертеже изображена принципиальная схема системы управления, реализующей способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Процесс разделения изопрен-изоамиленовой фракции в производстве изопрена осуществляют в колонне 1, где отделяют изоамиленовую фракцию в колонне 2 десорбции, а в последней отделяют изопреновую фракцию от экстрагента.

Система управления процессом включает регулятор 3 подачи сырья — изопренизоамиленовой фракции, регулятор 4 подачи экстрагента, регулятор 5 расхода флегмы в колонну 1, регулятор 6 расхода дистиллята колонны 1, регулятор 7 расхода флегмы в колонну 2, регулятор 8 с датчиком 9 расхода дистиллята колонны 2, регулятор 10 с датчиком 11 подачи теплоносителя (водяного пара) в куб колонны 1, регулятор 12 подачи теплоносителя в куб колонны 2, регулятор

13 давления в верхней части колоны 1, датчик 14 уровня во флегмовой емкости колонны 1, анализатор 15 состава дистиллята колонны 1 — изоамиленовой фракции, анализатор 16 состава дистиллята колонны 2— изопреновой фракции. На схеме показаны также реализованные в управляющей микроЭВМ 17 функциональные блоки 18 и 19 корреции по уровню во флегмовой емкости и регулирования концентрации изопрена в дистилляте колонны 1, соответственно, корректирующие блоки 20 и 21.

С посощью регуляторов 3 и 4 обеспечивают подачу соответственно сырья и экстрагента в колонну 1. С помощью регуляторов 5 — 8 регулируют расходы флегмы и дистиллята колонны 1 и 2. С помощью регулятора 10 по замеру от датчика 11 регулирут подачу теплоносителя в куб колонны

1, с помощью регулятора 12 — подачу теплоносителя в куб колонны 2, а с помощью регулятора 13 — давление в верхней части колонны 1 годачей хладагента в теплообменник.

С помощью блока 18 осуществляют дискретную (с интервалом т коррекцию задания регулятору 10, например, по ПИД-закону

Д

Ui — U„+K,"å,+ т К;/е;+ —, - (в; — в; i), где е; = Н вЂ” Н; — отклонейие в i-м такте уровня во флегмовой емкости, замеряемого датчиком 14, от заданного значения.

С помощью блока 19 осуществляют дискретное (с интервалом т ) регулирование концентрации С, изопрена в дистилляте колонны 1, замеряемой анализатором (хрома5

10 .15

55 тографом) 15, путем изменения задания регулятору 6, например, по ПИД-закону:

Gn — Go + К21и+ т2 12 )+ (п — fn — 3, зад где l„— C„, — ф— отклонение в и-м такте концентрации изопрена от заданного значения;

G„ — задание на расход дистиллята колонны l.

С помощью блока 20 осуществляют дискретную (с интервалом тз коррекцию величины C„, следующим образом:

ЫД 34х

C,„= C,„ i, если г " (г„,(r зад жн

С,„ i — Л, если г„,(г где r„, — среднее за m-й такт значение концентрации изоамиленов в дистилляте колонны 2, определяемой по информации от анализатора (хроматографа) 16;

Ai — настроечный параметр.

С помощью блока 21 определяют в дискретные моменты времени (с интервалом тз) фактический расход теплоносителя на 1 т изоп рена: Frn т где F,„— среднее за m-й такт значение расхода теплоносителя в куб колонны 1, определяемое по информации от датчика 11;

Q;„— среднее за гп-й такт значение расхода изопрена в дистилляте колонны 2.

Расход изопрена в дистилляте колонны

2 определяют как произведение расхода дистиллята, измеряемого датчиком 9, на концентрацию изопрена, определяемую по информации от анализатора 16.

Корректируют задание регулятору 5 следующим образом зад

Ф „ i+ Л, если а„,(а

36 Я

Ф,„ — Л . если а„,j)n

7 где Л вЂ” настроечный параметр.

Реализацию дискретных воздействий осуществляют с помощью управляющей микроЭВМ 17. Л

Расчетные значения заданий U;, G„, А зах

Я и P перед выдачей на соответствующий регулятор проверяют на допустимые ограничения и в случае наруше1276349

Формула изобретения

Составитель Б. Каклюгин

Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Дылын

Заказ 660814 ния одного из ограничений выдают на регулятор значение этого ограничения.

Дискретность т1 выбирают с учетом инерционности колонны ЭР (т - 5 — 10 мин), дискретность т2 выбирают равной длительности цикла хроматографа 15 (т2- 15 — 20 мин), а

5 дискретность тз задают кратной дискретности т (тз — — Зт2 —. 5т2).

Способ управления процессом разделе ния изопрен-изоамиленовой фракции в производстве изопрена путем регулирования концентрации изопрена в дистилляте колонны экстрактивной ректификации воздействием на расход дистиллята этой колонны, регулирования подачи теплоносителя в куб колонны экстрактивной ректификации, регулирования расхода изопрена в дистилляте колонны десорбции, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных расходов сырья и энергоресурсов, дополнительно измеряют концентрацию изоамиленов в дистилляте десорбции колонны, в зависимости от которой корректируют концентрацию изопрена в дистилляте колонны экстрактивной ректификации, измеряют уровень во флегмовой ем, кости и корректируют подачу теплоносителя в куб колонны экстрактивной ректификации по уровню во флегмовой емкости, корректируют расход флегмы в колонну экстрактивной ректификации в зависимости от расхода теплоносителя в куб этой колонны и расхода изопрена в дистилляте колонны десорбции.