Способ автоматического управления ректификационной колонной
Изобретение относится к способам управления ректификационной колонной с внутренним дефлегматором, может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности и позволяет снизить энергозатраты и повысить надежность управления при обеспечении заданного состава верхнего продукта. В соответствии с изменением расхода и состава сырья, питающего колонну, рассчитывают ожидаемый отбор и состав верхнего продукта, соответственно ожидаемым значениям изменяют задания регулятору расхода и хроматографу на линии верхнего продукта, рассчитывают соответствующее ожидаемому отбору и составу верхнего продукта количество тепла, снимаемого с дефлегматора, сравнивают эту величину с текущим значением тепла, снимаемого с дефлегматора, и изменяют соответственно расход воды в дефлегматор. Кроме того, корректируют расход верхнего продукта по составу, определяемому хроматографом, на линии верхнего продукта. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4134954/23-26 (22) 17. 10.86 (46) 07.12.89. Бюл. _#_o 45 (71) Вфлгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производственного обьеди нен и я «Íåфтех и ма вто чати ка» (72) Ю. А. Поликарпов и А. С. Хохуткин (53) 66.012-52 (088.8) (56) Линавский В. Н., Березкин В. Г. Автоматические газовые потоковые хроматографы.— М.: Химия, 1982, с. 173.
Голубятников В. H., Шувалов В. В. Автоматизация производственных процессов и АСУП в я)мической промышленности.——
М: Химия, 1978, с. 152, 153. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ
КОЛОННОЙ (57) Изобретение относится к способам управления ректификационной колонной с внутрен ни м дефлегматором, может быть
Изобретение относится к способам у правления ректификационной колонной с встроенным в верх колонны дефлегматором и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.
Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение надежности управления при обеспечении заданного состава верхнего продукта.
На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа автоматического управления ректификационной колонной с внутренним дефлегматором.
На блок-схеме показаны датчик I расхода исходного сырья в колонну 2, блок 3 ручного ввода велич и ны процент ного отбора верхнего продукта, состава верхнего продукта, флегмового числа, теплоты конденсации верхнего продукта, удельной теплоемкости
„„Я0„„1526724 A 1 дц 4 В 01 Р 3 42 G 05 Р 27 00
2 использовано в нефтехимической, химической и других отраслях п ромы шлеи ности и позволяет снизить энергозатраты и повысить надежность управления при обеспечении заданного состава верхнего продукта.
В соответствии с изменением расхода и состава сырья, питающего колонну, рассчитыB3K)T ожидаемый отбор и состав верхнего продукта, соответственно ожидаемым значениям изменяют задания регулятору расхода и хроматографу на линии верхнего продукта, рассч и ты ва ют соответствующее ожидаемому отбору и составу верхнего продукта количество тепла, снимаемого с дефлегматора, сравнивают эту величину с текущим значением тепла, снимаемого с дефлегматора, и измс няют соответственно расход воды в дефанс гматор. Кроме того, корректируют расход верхнего продукта по составу, определяемому хроматографом, на линии верхнего продукта. l ил. хлада гента и заданного перепада температур хладагента на входе и выходе дефлегматора 4, датчик 5 расхода верхнего продукта, датч и к 6 расхода хлада ге нта, батареи 7 и 8 термопар на входном и выходном потоках хладагента, анализатор 9 состава верхнего продукта, блок 10 вычисления отбора верхнего продукта зада нного состава, количества тепла, необходимого для отбора в дефлегматоре при конденсации расчетного количества паров верхнего продукта, и необходимого расхода хладагента через дефлегматор, блок ll сравнения текущего значения величины температурного перепада хладагента на входе и выходе из дефлегматора 4 с заданным, блок 12 вычисления текущего значения состава верхнего продукта, блок 13 сравнения текущего значения соста ва верхнего продукта с заданным, регуляторы 14- 16
1526724 и клапаны 17 и 18 на линия» отбора верхнего продукта и хладагента. (.пособ осуществляется следующим обPс1ЗОМ.
Сигналы, пропорциональные расходу счеси, поступающей в колонну от датчика
1 рас»ода и от блока 3 ручного ввода данны. о величине процентного содержания це.)евой фракции, отбираемой с BE р»а к(>,l()tItIt>l (о кидаемый отбор верхнего продуKта I, в ис. одной смеси, содержании целевой фракции в верхнем и нижнем продуктах, 3HE<чении флегмового числа, теплоты конденсации верхнего продукта, удельной теплоемкости xладягента и заданного температурного IIE репа t3»ëàäà гента на входс и вы»<)де дефлс гматора 4, поступают в блок 10 для «вт()чятического расчета flo црограл<че, )ял<)женной B блоке величины отбора BE .р»Н<. го цро 3» ктя, цо форчуле
< a-сс„с
EF — а . и нсобходимого рас»ода»ладагента через дефлегмятор 4 для поддержания требу»»<>и> режим,< верха колонны 2, р;3((читыBi3 eч ого II(> формуле количество иостуцяк)щей ис»<)дH() l1 смеси в колонну, кг, <. (Teh»вЂ”
<цес значение ряс»ода ис»одной смеси ) ко»l«ei+B<) целевой фракции B
Hex();tHol1 смеси, % (на основании лабораторны» данны»); количество целсвой фракции и в(р»-!
I(. »1 IIP(>, t»КТ(, % (С() Г. 1 с3С И О P(. ГЛ с)»енту) . количество целевой фракции в нижtI<с М IIP() Д3 КТ(, % (СО ГЛ сlС 31() 1)(. Г, 1 с<в
i»(Нт» ), рясx<)3 х.t;3;(3ãetlò3 через )ефлег»ят(>р, hl с (расчетная величина):
<1).IE I »oâoe число (согля H() регля с>С НТУ ); гс Ilлота конденсации целевой фракции, .) к кг (согласно регляченту): удельная теплоемкость xë3.3ttãeíò3, l, ж к Г, I p3д, перепад температур Hd входе и вы»(>дс XЛядя ГЕНта дЕфЛЕГМятОря, (. (.<(<дается из условий производства ) .
Из о)<>h3 10 сигнал, пропорционя I»ный расчстноч» значению рас»одя»ла 3. агента чср 3 дефлегчатор, !IoeT»паст в кячсстве задания на регулятор 16 pacx()>я
xладагентя в дефлегматор. Переменная величина текущего значения расхода xëilëагента поступает на регулятор 16 от дят lith;3 6 pil(»одя»ладагента. (. выход(3 рс гуляторя си<нял поступает ня исполните,)ьный ме»анизм клапана 18 на линии подачи
»ладагента в дефлегматор.
Теку(цее значение величины перепада температур от батарей 7 и 8 термопар поступает на вход блока 11 сравнения, где сравнивается с заданной величиной перепада темпера гур 11, поступающей из блока 8 ручного ввода. После сравнения сигнал, пропорциональный величине рас10 согласования текущего и заданного значений»/, поступает на вход регулятора 15 и с выхода его поступает в качестве задания на вход регулятора 14 расхода верхнего продукта.
Текущее значение величины расхода верхнего продукта поступает на другой вход регулятора 14 от датчика 5 расхода вер»него продукта, После сравнения сигналов, пропорциональных текущему и заданному значениям величин расходов с выхода регу20 ляторя 14, сигнал, пропорциональный величине рассогласования, поступает на исполнительный механизм клапана 17 и изменяет р()сход ве р хне го и род» кта.
Коррекi ировка сигнала величины расс<>3 13(овация »ежду теку<цим и заданным
3tl3 <ениял<и перепада температур х(на входе и I«ix<>ge»лядагента из дефлегматора, которая бывяст необходима во время Itepexolцы» цроце< < ов <3 колонне 2, )япримср при изменсснии рас»одя и состава сырья, питяк)ilt(. го колонн», или из- 33 недостаточного соотвс тс гви я вводимых 13 нн ых, поступя юlIlHx в камере задания регулятора расхода в(р»н(го продуh33. действительныч значения», или в сл» чаях расхождения сигналов, lip<)II<>t)qHoH3льных заданному и текущечу
З5 « «ePxH«o» 1»
lit(ствляется сигналом е вы»одя блока 10
TEhs IItee значение состава верхнего npo tуктя контролируется анализатором 9 и цосгупает в Г>лок 12, где по заданной программе производится вычис ieHI
1) и сравнивается с зяданныч значением состава вср»него продукта. пост» пающим в блок 8 из блока 8 ручного ввода инфорчя<(ии. (выхода блока 13 сигнал иост
iIi3(. г через р(гулятор 15 ня вхс>д регуля1оря 14 для изменения величины отбора вер»него продукта.
Тякич образом, яре.ьлагаемый способ явточятического регулирования ректификаци<)нн<>й h<>ii<>HH(>é позволяет повьц ить ня» l l P 3 B. IE . H H и Ko. I о H Ho Й, II (),1» ч 3 1 b
<>птичяльный отГ>ор верхнего продукта задан><ого состава при измен HHHx расход3 и со I;t B,3 ис»о.(ного сырья с одновременной
55 экономией тепловой энергии, перерасход к<порой наблюдается при отсутствии контроля зя»ятериальныл< и тепловым балян(О Л1 I3eР »с3 К().1 OHHhl.!
526724
Составитель Ь,!«яотин
Техред И. Верее Коро< ктор М Н« иль< «,1
Тираж 60Г! 11оа«иснос
В1!1!11!1И Госуа;зрственного комитета но изобр. гснинч и от«!ни тини нри К!11 С(СР ! I,"!035, .Москва, Ж З >, Рн! шсьан ннб, . 5 ! Iрои нонтвснно-издательский комбинат
Фо рм ули изобретения
Способ автоматического управления ректификационной колонной с внутренним дефлегматором, заключающийся в измерении расхода исхо IHoH смеси, определении состава верхне!о продукта и изменении расхо 13 верхнего продукта и расхода хладагента, поступающего в дефлегматор, отличаюи ийся тем, что, с. целью снижения энергозатрат и повышения надежности управления при обеспечении заданного состава верхнего продукта, дополнительно опредслякгг значения расхода верхнего про1уKTd и расхода хладагента через дефлегматор, обес печичающие заданный режим работы верха колонны, и стабилизируют их на этих значениях, измеряют значение перепада температ р xëàäàгента на входе и выхо те дефлегматора и корректируют расход верхне! о иродуNTd в зависимости от указанного
1О перепада температур и состава верхнего продукта.
