Способ регулирования состава продукта процесса ректификации
ОПИСАНИ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Е О
38876
Союз Советских
Социвлистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
М. Кл. В 01d 3/42
G 05d 27/00
Заявлено 06.IV.1972 (№ 1768809/23-26) с присоединением заявки №
Прио.ритет
Опубликовано 05.Ч11.1973. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания 24.Х.1973
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам ивааретений и открытий
УДК 66.048.37-52 (088.8) Авторы изобретения
В. М. Слободкин, А. Л. Чайко, P. И. Рапопорт, Н. Д. Фролкина и Г. А. Морозов
Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии
Заявитель
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ
СОСТАВА ПРОДУКТА ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ
dV +
Изобретение может найти применение в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен способ регулирования состава .продукта процесса ректификации, состоящий в воздействии на расход орошения по сигналу от анализатора состава, установленного после промежуточной емкости.
Недостатком известного способа является невысокое качество регулирования, в результате того, что большие объемы промежуточных емкостей приводят к большим запаздываниям в системе.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что величину управляющего воздейств ия на расход орошения корректируют по суммарному расходу продукта и орошения и уровню в промежуточной емкости. Это отличие позволяет улучшить качество регулирования.
Есл и объем продукта в промежуточной емкости V, концентрация некоторого компонента х, суммарный расход продукта и орошения g, а концентрация того же компонента на входе в емкость Z, то ввиду материального баланса по общему количеству вещества покидающий поток, имеет расход: а уравнение материального баланса по компоненту имеет вид:
Vx+ g+ ) Zdt — gxdt=
dV
d
= (V+ dV)(x+ dx), (2) что после элементарных преобразований и отбрасывания малых высших порядков дает:
10 Z=x+- (3)
Р
Способ может быть реализован с помощью простого вычислительного устройства, .набираемого из серийных пневматических вычп15 слительных блоков по схеме, реализующей предлагаемый способ. Выход анализатора состава связан со входом блока 1 вычисления производной, выход которого связан со входом первого сомножителя множительно-дели20 тельного блока 2. Вход делителя этого блока связан с выходом расходомера, измеряющего сумму расходов продукта и орошения колонны. Выход уровнемера через блок 8 умножения на постоянный коэффициент связан со
25 входом второго сомножителя блока 2.
Выходы блока 2 и анализатора связаны со входами сумматора 4. Коэффициент блока 8 настраивается в зависимости от размеров промежуточной емкости. Устройство реализует
30 сигнал по формуле 8. На пути сигналов от
38876О
Типография, пр. Сапунова, 2 уровнемера и расходомера установлены частотные фильтры 5.
Выходной сигнал устройства направляется в камеру «переменная» регулятора. В случае, когда анализатор (хроматограф) работает дискретно, блок вычисления производной может иметь следующую функциональную структуру. Сигнал после первого цикла запоминается. Из значения после второго цикла вычитается значение после первого цикла и разность умножается на постоянный коэффициент, зависящий от продолжительности цикла.
Таким образом способ включает определение состава продукта на входе в промежуточную емкость по информации об уровне в промежуточной емкости, расходе и составе продукта после нее.
Пример. Ректификационную колонну используют для разделения смеси изобутана H бутана на индивидуальные компоненты. При этом пары с верха колонны поступают в конденсатор-холодильник и затем в рефлюксную емкость. Расход дистиллята составляет
10 мз/час, расход орошения 70 мз/час. Рабочий объем рефлюксной емкости 40 мз. В установившемся режиме концентрация бутана в парах равняется концентрации бутана в жидкости на выходе:из конденсатора-холодильника,и на выходе из рефлюксной емкости. Пробоотбор в анализатор осуществляется после .рефлюксной емкости и концентрация бутана равняется 2%. Возмущения в составе и расходе сырья приводят к тому, что концентрация бутана в парах станет равной 10%. Это отклонение состава проникнет на выход рефлюксной емкости лишь после семикратного
5 обмена рабочего объема рефлюксной емкости.
Общий расход жидкости через рефлюксную емкость составляет 80 мз/час. Однократный обмен завершается через 0,5 час и время всего переходного процесса занимает 3,5 час. Это
10 время складывается со временем, переходного процесса в самой колонне, которое оценивается в 1,5 час и таким образом составляет наиболее значительную долю в общем времени переходного .процесса. Применение пред15 лагаемого способа даст возможность формировать сигнал, пропорциональный концентрации бутана на выходе из колонны в каждый данный момент времени. Это позволяет умень,шить время переходного процесса более чем в
20 три раза, что существенно улучшает качество регулирования.
Предмет изобретения
Способ регулирования состава продукта
25 процесса ректификации, состоящий в воздействии на расход орошения по сигналу от анализатора состава, установленного после промежуточной емкости, отличающийся тем, что, с целью улучшения регулирования, величину
30 управляющего воздействия на расход орошения корректируют по. суммарному расходу продукта и орошения и уровню в промежуточной емкости.
Составитель P. Клейман
Редактор Е. Левина Техред Л. Грачева
Корректоры: В. Федулова н Е. Сатагулова
Заказ 283376 Изд. № 765
Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
