Устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны

 

(I ti 586916

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21.07.76 (21)2387442/23 2 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл, 301 D 3/42 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретеннй н открытий (43) Опубликовано 05.01.78. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 06.01.78 (53) УДК 66.012. . 52 {088. 8) А. Ф. Чеканов, H. П. Сафонова С. М. Затуповский, Н. П. Ушатинская и Ю. В. Шевелев (72) Авторы изобретения

Куйбышевский филиал Специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (73) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО НЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования ректификационной .колонны и может быть использовано в нефтеперерабатываюшей, нефтехимической и других отраслях промышленности. 5

Известно устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, содержашее датчики расхода сырья, теплоносителя и орошения, датчик температуры дистО1ллата, измерителя уровня, поточный 10 анализатор, регуляторы и исполнительные механизмы, причем выход датчика расхода сырья и теплоносителя соединены с входом регулятора, третий вход которого соединен с анализатором качества остатка, а выход -15 с исполнительными механизмом на линии подачи теплоносителя в кипятильник колон-, ны (1 j.

Из известных устройств для автоматического регулирования ректификационной колон- 20 ны наиболее близким является устройство автоматического регулирования ректификационной колонны, содержашее датчики расхода и температуры сырья, датчики расхода орошения и теплоносителя, датчики темле- 25 ратуры на контрольных тарелках, анализаторы качества, регуляторы, вычислительный блок, исполнительные механизмы 12).

В известном устройстве предусмотрено регулирование соотношением расходов теплоносителя и сырья в соответствии с качеством остатка, определяемым поточным анализатором. Используемый в контуре обрат.ной связи поточный анализатор является .дорогостояшим, сложным в эксплуатации и ненадежным элементом в схеме регулирова-, ния, так как часто выходит из строя и обратная связь практически исчезает, что приводит к ухудшению качества регулирования и сокрашению отбора целевого продукта.

Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение технико-экономических показателей процесса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено множителями, сумматорами и измерителем разности температур выхода из кипятильника циркулируюшего остатка и низа колонны, связанным одним своим выходом через множитель с регулятором температуры сырья на входе в ко58691 6 лопну, а вторы 1 через другой множитепь— с одним из входов сук.матора, второй вход которого связан с сумматором температуры на контрольных тарелках, а выход с регупятором орошения, третий сумматор связан первым входом с датчиком температуры на контрольной тарелке, вторым — с датчиком температуры на выходе из кипятильника, а выходом — с регулятором расхода теплоносителя.

Н а чертеже приведена с хема устро йства для автоматического регулирования ректификационной колонны.

Устройство содержит датчик 1 расхода сырья, датчик 2 расхода теплоносителя, регулятор 3 и исполнительный механизм 4, с помощЬю которых поддерживается заданное соотношение расходов сырья и теплоносителя.

Задание по соотношению выдает сумматор

5, связанный свойми входами с датчиком 6 температуры на выходе из кипятильника (для учета возможного изменения теплотворной способности топлива) и датчиком 7 температуры на контрольной тарелке. Температура

25 сырья поддерживается заданной с помощью да чика 8 температуры, регулятора 9 температуры и исполнительного механизма 10.

Задание регулятору 9 определяет множитель

11, измеритель 12 разности температур, 30 датчик 7 температуры выхода из кипятильника и датчик 13 температуры низа колонны.

Расход орошения поддерживается заданным с помощью датчика 14 расхода орошения, 35 регулятора 15 расхода орошения и исполнительного механизма 16. Задание регулятору 15 определяет сумматор 17, множитель 18, сумматор 19, датчики 7 и 20 температуры на контрольных тарелках. .Устройство работает следующим образом.

:При изменении входных параметров (расход,сырья, качество сырья, температура оро шения и т.д.) нарушается установившееся состояние что вызывает нарушения парового

45 и жидкостного потоков в колонне. При атом нарушается гидродинамический режим на массообменных устройствах, не вся полезная поверхность последних участвует в процессе массопередачи. Конечный результат процесса значительно ухудшается, сокращает ся отбор целевых продуктов, ухудшается их качество, повышаются анергозатраты. И=-вменение входных параметров вызывает измен»ни» разности температур выхода из кипятильника циркулирующего OctBTKB 5 ° низа колонны и температур на контрольных тарелках. Вследствие существенной нелинейности статических и динамических характеристик ректификационных колонн ведение процесса голько по температурам на контрольных тарелках не обеспечивает достижения наилучших показателей.

Величина разности температур выхода из кипятильника и низа колонны обусловлена, в основном, только физическими свойствами смеси, что позволяет рассматривать атот параметр как косвенный информатор качества.

При изменении содержания легких компонентов в сырье в первый момент температура сырья не изменится, расходы теплоносителя и орошения и температуры на выходе из кипятильника также останутся постоянными. Но изменятся температура на контрольных тарелках и в нижней части колонны.

Изменение температур на контрольных тарелках вызовет изменение заданий регулторам 3 и 15 соответственно расхода теплоносителя и орошения, что вызывает изменение положения исполнительных механизмов 4 и 16. Разность температур выхода из кипятильника и низа колонны. изменяется, так как за счет облегчения сырья понижается температура низа колонны. Изменение разности температур через множитель

1 1 изменяет задание регулятору 9 температуры, что вызывает изменение положения исполнительного механизма 10 и увеличивает расход теплоносителя. По схеме, в которую входят измеритель 12 разности температур, множитель 18, сумматор 17, обеспечивается изменение задания регулятору расхода орошения для компенсации нелинейности характеристик колонны. Изменение задания регуляторам 9 и 15 соответствен» но температуры и расхода орошения буд г поступать до тех пор, пока разность температур не станет равной заданной.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны с кипя тильником, содержащее датчики расхода и температуры сырья, датчики расхода ороше, ния и теплбносителя, датчики температур на KQHTpollbHblx тарелках, регуляторы, исполнительные механизмы, установленные соответственно на линиях подачи сырья, орошения и теплоносителя в колонну, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения технико-экономических показателей, оно снабжено множителями, сумматорами и изм рителем разности температур выхода из кипятильника циркулирующего остатка и низа колонны, связанным одним своим выходом через множитель с регулятором температуры сырья на входе в колонну, а вторым

5 69>6

Составитель Т. Чулкова

Редактор Л. Курасова Техред . А. Богдан Корректор

H. Ковале ва

Заказ 10/8 Тираж 963 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 через другой множитель - с одним из вхо» дов сумматора, второй вход которого связан с сумматором тем1.ератур на контрольных тарелках, а выход с регулятором орошения, третий сумматор связан первым своим входом с датчиком температуры на контролъной тарелке, вторым — с датчиком температуры на выходе из кипятильника, а выходом — с регулятором расхода теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:

1. Патент США М 3322650, кл. 203-1, 1 969.

2. Авторское свидетельство % 357992, кл. И 01 D 3/42, 1971.