Способ управления многосекционной колонной экстрактивной ректификации

 

Изобретение относится к способам автоматизации процессов ректификации и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промьшшенности, например в производстве дивинила из бутана и изопрена из изопентана, и позволяет увеличить производительность по целевому продукту, отбираемому с боковым погоном , и снизить удельные энергозатраты . Способ заключается в стабилизации расхода экстрагента, подаваемого в верхнюю часть колонны, регулировании расходов сьфья, греющего пара, расхода бокового погона в зависимости от расхода и состава сырья и сос тава бокового погона и регулировании расхода жидкости, перетекающей с глухой тарелки колонны в ее нижнюю секцию, с коррекцией по уровню на этой тарелке, измерения перепада давлений по высоте нижней секции колонны , по величине которого корректируют расход бокового погона, и коррекции расхода греющего пара в зависимости от расхода перетекающей с глухой тарелки жидкости. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4136647/23-26 (22) 20.10.86 (46) 30.11,88. Бюл. 11 44 (72) В.А.Воротынцев, В.P.Тучинский и С.Л.Подвальный (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 860798, кл. В 01 D 3/42, Авторское свидетельство СССР

У 1168267, кл. В 01 D 3/42. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСЕКЦИОННОЙ КОЛОННОЙ ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ (57) Изобретение относится к способам автоматизации процессов ректификации и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, например в произ- водстве дивиннла из бутана и изопрена из иэопентана, и позволяет увели„,Я0„„144О522 А 1 (51)4 В 01 D 3/42, G 05 D 27/00 чить производительность по целевому продукту, отбираемому с боковым погоном, и снизить удельные энергозатраты. Способ заключается в стабилизации расхода экстрагента, подаваемого в верхнюю часть колонны, регулировании расходов сырья, греющего пара, расхода бокового погона в зависимости от расхода и состава сырья и сос» тава бокового погона и регулировании расхода жидкости, перетекающей с глухой тарелки .колонны в ее нижнюю секцию, с коррекцией по уровню на этой тарелке, измерения перепада давлений по высоте нижней секции колонны, по величине которого корректи- Q руют расход бокового погона, и коррекции расхода греющего пара в зависимости от расхода перетекающей с глухой тарелки жидкости. 1 ил.

1 440522

Изобретение относится к способам автоматизации процессов ректификации и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, например в производстве

5 дивинила иэ бутана и изопрена иэ изопентана.

Цель изобретения - увеличение производительности по целевому продукту, 10 отбираемому с боковым погоном, и сни" жение удельных энергозатрат.

На чертеже изображена схема реаЛиэации способа.

Схема включает многосекционную ко- 15 лонну экстрактивной ректификации 1, датчики 2 — б, регуляторы 7. — 11 расходов экстрагента, сырья, греющего пара, бокового погона, отбираемого

a паровой фазе, жидкости, перетекаю- 20 щей с глухой тарелки колонны в ее нижнюю часть, клапаны 12 — 16, датчик 17, регулятор 18 уровня жидкос ги на глухой тарелке, датчикй состава сырья 19 и бокового погона 20. 25

Схема содержит также датчик 21, регулятор 22 перепада давлений в нижней секции колонны, корректирующий блок 23 и вычислительный блок 24, Регулятор перепада давлений 22, вы- ЗО числительный блок 24, корректирующий блок 23 реализуется в виде программ для 3BM, например, микроЭВМ "Электроника-60", Способ осуществляется следующим образом.

Расходы экстрагента, сырья, греющего ара, бокового погона стабилизируются соответствующими регуляторами 7 -.10. Регулирование расхода .щ жидкости, перетекающей с глухой тарелки колонны в ее нижнюю часть, осуществляется регулятором 11 с коррекцией по сигналу от регулятора уровня 18 на этой тарелке. 45

Корректирующий блок 23 по информации от датчиков расхода 3 и состава

19 сырья рассчитывает расход бокового погона по формуле .;Ь = (; )(хт(; ) (x — х, ) — х )(1) SO н выдает его в качестве задания регулятору 10

fge F(i) — расход сырья; . x (i) — концентрация целевого комс понента в сырье; х х — заданная концентрация цеD Ь левого компонента в дистиллате и боковом погоне, + если х т если х

6 х ., д ха„. сд. т

xs t

0, ь -1

1 о й; если х т где х, х

- заданное текущее значение концентрации целе-.. вого компонента в бо ковом погоне.

Суммарное управляющее воздействие перед выдачей проверяется на ограничения. И в случае выхода за них регулятору 10 расхода бокового отбора в качестве задания выдается значение соответствующего ограничения.

Вычислительный блок 24 по информации от датчика б расхода определяет средний расход жидкости F, перетекающей с глухой тарелки вниз колонны, за период времени.t и рассчитывает задание регулятору 9 расхода греющего пара по ПИ-закону.

Вследствие изменения расхода или состава сырья, расхода бокового погона, греющего пара или экстрагента и действия других возмущений потоки жидкости и лара будут изменяться и, как следствие этого, будут изменяться их составы, Изменение потоков жидкости и пара будет фиксироваться датчиком 21 перепада давлений. Для восстановления заданного перепада давлений регулятор 22 осуществляет расчет новога значения расхода бокового погона по ПИэакону4

1 а, =- r.,, + К„(Е(-1) F(i)J +

+ к1 z(i); (2)

Е =DP — dP(i), (3) о где Г, < — предыдущее значение расхода бокового погона; К „К1 — настроечные коэффициенты, Е(), E(i-1) — ошибка регулирования íà i-ом и (i-1)-ом шагах.

В результате неточностей установки расходов теплоносителя, бокового погона и других потоков состав бокового погона может измениться Тогда корректирующий блок 24 по информации от датчика состава бокового погона

20 рассчитает новое значение задания регулятору 10 расхода бокового погона по формуле:

1440522

О т(н; т/н (i- «1 ЗК ) + К

Формул а изобретения о

F - 7

1 9 июа38

Составитель А.Каретников

Техред М.Дидык

Корректор М.Васильева

Редактор М.Товтин

Заказ 6123/9 Тираж 642

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где К, К вЂ” настроечные коэффициенты; с . — ошибка регулирования

1 I на -ом и (x-1)-ом ша10 гах.

Период времени усреднения t p асхода жидкости выбирается равным инерционности колонны и составляет 15—

20 мин.

Изменение расхода греющего пара приводит к изменению потока пара в колонне. Это фиксируется датчиком перепада давлений, и вызывает новый цикл корректировки заданий регулято20 рам расходов бокового погона и греющего пара. Циклы будут повторяться до тех пор, пока перепад давлений в нижней секции колонны и средний расход жидко сти, перетекающей с глухой тарелки,не станут равными заданньи, Это равенство наступает при выполнении уравненийматериального и теплового балансов.

Способ управления многосекционной колонной экстрактивной ректифйкации путем стабилизации расхода экстрагента, подаваемого в верхнюю часть ко-, лонны регулирования расходов сырья, греющего пара, расхода бокового пого" на в зависимости от расхода и состава сырья и состава бокового погона и регулирования расхода жидкости, перетекающей с глухой тарелки колонны в ее нижнюю секцию с коррекцией по уровню на этой тарелке, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности по целевому компоненту, отбираемому с боковым погоном, и снижения энергозатрат, дополнительно измеряют перепад давлений по высоте нижней секции колонны, по величине которого корректируют расход бокового погЬна, а расход греющего пара корректируют в зависимости от расхода перетекающей с глухой тарелки жидкости °