Способ управления процессом ректификации в последовательно соединенных колоннах

 

(!!) 480425

ОПИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.73 (21) 1938264/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.75. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 18.02.7б (51) М. Кл. В Old 3/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений ч открытий (53) УДК 66.012-52 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. М. Слободкин, В. В. Бирюков, А. И. Луговской, А. А. Мальцон, А. Л. Чайко и В. Д. Дятлов (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКТИФИКАЦИИ

В ПОСЛЕДОВАТЕЛЪНО СОЕДИНЕННЫХ КОЛОННАХ

Изобретение относится к способам управления процессами ректификации многокомпонентных смесей, которые проводят в последовательно соединенных ректификационных колоннах и может применяться в установках ректификации нефтеперерабатывающей, химической и пищевой промышленности.

Известен способ управления процессом ректификации в последовательно соединенных колоннах путем автоматической стабилизации концснтраций тяжелых ключевых компонентов в дистиллятах и легких ключевых компонентов в остатках, являющихся конечными продуктами процесса, и регулирования концентраций ключевых компонентов в каждом промежуточном потоке в зависимости от заданных концентраций легких и тяжелых примесей в конечных продуктах процесса, от состава и расхода сырья всей установки.

Недостатком известного способа, предназначенного для поддержания заданных концентраций как легких, так и тяжелых примесей во всех конечных продуктах установки, »вляется погрешность при поддержании концентраций легких примесей в дистиллятах и тяжелых в остатках, являющихся конечными продуктами установки, что приводит к увеличению энергозатрат.

С целью увеличения точности управления процессом, концентрации ключевых компонентов в каждом промежуточном потоке корректируют в зависимости от концентраций

5 компонентов этого же промежуточного потока, определяющих количество продуктов последу

)ощих колонн.

На чертеже представлена схема способа управления процессом ректификации в последо10 вательно соединенных колоннах.

Колонна 1 отделяет дистиллят, проиан с примесью тяжелого ключевого изобутана, концентрация которого стабилизируется регулятором 2. Остаток колонны (сумма бутанов)

15 направляется в колонну 3 для разделения на дистиллят — изобутан с примесью легкого пропана и тяжелого ключевого бутана, концентрация которого стабилизируется регулятором 4, и остаток — бутан с примесью лег20 кого ключевого — изобутана, концентрация которого стабилизируется регулятором 5. Концентрация пропана в сумме бутанов управляется регулятором б, датчик которого выдает не только сигнал концентрации пропана в

25 остатке первой колонны, но и сигнал концентрации изобутана в этом потоке.

Совместно с информацией о концентрациях примесей ключевых компонентов в продуктах второй колонны можно определить долю от30 бора изобутана.

480425

1 — С"" — С " — а 2

) 2 13 где (P" — измеренная концентрация пропана (легкого ключевого) в остатке первой колонны; Сà — измеренная концентрация изобутана в остатке первой колонны; d3 — заданная концентрация бутана (тяжелого ключевого) в дистилляте второй колонны; l2 — заданная концентрация изобутана (легкого ключевого) в остатке второй колонны.

Задание регулятору рассчитывается по формуле

1 — С1 — С2 1з

12 з где d< — заданная концентрация пропана (легкой примеси) в дистилляте второй колонны.

Поддержание такой концентрации пропана в сумме бутанов в силу материального баланса обеспечит поддержание концентрации примеси пропана в изобутане, равной 4. Таким образом, пропан и изобутан в остатке первой колонны являются теми компонентами, концентрации которых в этом же потоке определяют долю отбора конечных продуктов последующей колонны.

Решение уравнения осуществляют с помощью блока материального баланса 7, если на вход подать задание на концентрацию легкой примеси в изобутане. После того, как заданпе С будет выполнено или даже по мере того, как оно выполняется, начнет изменяться результат измерения концентраций, входящих в числитель приведенной формулы, в резуль5 тате чего снова изменится задание. Через некоторое время процесс регулирования закончится и поддержание примеси пропана в сумме бутанов обеспечит в силу материального баланса поддержание требуемой величины

10 примеси пропана в изобутане, независимо от ошибок регулятора верха первой колонны.

Предмет изобретения

15 Способ управления процессом ректификации в последовательно соединенных колоннах путем автоматической стабилизации концентраций тяжелых ключевых компонентов в дистиллятах и легких ключевых компонентов в

20 остатках, являющихся конечными продуктами процесса, и регулирования концентраций ключевых компонентов в каждом промежуточном потоке в зависимости от заданных концентраций легких и тяжелых примесей в конечных

25 продуктах процесса, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности управления процессом, концентрации ключевых компонентов в каждом промежуточном потоке корректируют в зависимости от концентраций компоЗО нентов этого же промежуточного потока, определяющих количество продуктов последующих колонн.