Устройство для автоматического регулирования сложной ректификационной колонны

 

1Щ 654262

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.77 (21) 2436455/23-26 (51) М Кт

В OID 3/42 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79, Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79

СССР (53) УДК 66.012-52 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. П. Ушатинская, H. П. Сафонова, A. Ф. Чеканов, Л. П. Журавлев, С. М. Затуловский и Н. Д. Демиденко

Куйбышевский филиал Специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимни и Производственное объединение «Куйбышевнефтеоргсинтез» (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ СЛОЖНОЙ РЕКТИФИ КАЦИОН HOA

КОЛОННЫ

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования сложной ректификационной колонны и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, содержащее датчики расходов сырья, острого и циркуляционного орошения, датчик перепада давления, сумматор расходов, соединенный с функциональным блоком, подключенным к регулятору давления, связанному через блок задержки с регулятором подачи теплоносителя (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, которое содержит датчики температур, датчики перепадов давлений в укрепляющей и исчерпывающей секциях колонны, вычислитель и исполнительные механизмы, регулятор соотношений перепадов давлений, причем датчик температуры на контрольной тарелке в исчерпывающей секции колонны связан с регулятором подачи тепла в колонну, а датчики перепадов давлений в укрепляющей и исчерпывающей секциях колонны связаны с регулятором соотношения перепадов давления, выход которого через вычислитель связан с регулятором подачи тепла в колонну (2).

Недостатком известного устройства является недостаточный диапазон применения, так как оно может быть использовано для регулирования только lIpocTbIx колонн.

Целью изобретения является расширение диапазона применения устройства, улучше10 нис качества продуктов и повышение технико-экономически.; показателей работы

1 становки.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено допол15 нительным датчиком перепада давления в укрепляющей секции колонны, вычислителем, регулятором соотношения перепадов давлений в укрспляющей секции колонны, датчиком расхода теплоносителя, регулято20 рами расхода циркулирующей флегмы, бокового погона и орошения, датчиком расхода орошения, датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, задатчикамн, причем выход регмлятора соотноше25 ния перепадов давлештя в исчерпывающей секции колонны параллельно связан с регулятором расхода циркулирующей флегмы, датчики перепадов давления в верхней и нижней частях укрепляющей секции ко654262 лонны связаны с входами регулятора соотношения перепадов давления в укрепляющей секции колонны, выход которого соединен с одним из входов регулятора расхода бокового погона, второй вход которого связан с датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, а выход— с исполнительным механизмом на линии вывода бокового погона, датчик перепада давления в верхней части укрепляющей секции колонны параллельно через вычислитель связан с одним из выходов регулятора расхода орошения, второй вход которого связан с датчиком расхода орошения, а выход — с исполнительным механизмом, датчик температуры на контрольной тарелке в укрепляющей секции колонны связан с регулятором подачи тепла в подогреватель отпарной колонны, второй вход которого связан с датчиком расхода теплоносителя, а выход — с исполнительным механизмом.

Принципиальная схема устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит датчики 1, 2, 3 перепадов давлений в укрепляющей секции и датчик 4 перепада давления в исчерпывающей секции колонны 5, причем датчик

1 перепада давления соединен с первым входом регулятора 6 соотношения перепадов давлений, второй вход которого соединен с датчиком 4 перепада давления. В регуляторе 6 соотношений перепадов давлений задатчиком 7 задано соотношение перепадов давлений в секциях колонны. Выход регулятора 6 соотношения соединен параллельно через вычислитель 8 с регулятором 9 расхода топлива и огневой подогреватель 10 с регулятором 11 расхода циркулирующей флегмы, второй вход которого соединен с датчиком 12 расхода циркулирующей флегмы, а выход — с исполнительным механизмом 13, установленным на линии подачи циркулирующей флегмы из колонны 5 в змеевик огневого подогревателя 10, Второй вход регулятора 9 расхода топлива связан с датчиком 14 температуры на контрольной тарелке исчерпывающей секции колонны, а выход — с исполнительным механизмом 15, установленным на линии подачи топлива в огневой подогреватель 10.

Датчик 2 перепада давления в верхней части укрепляющей секции и датчик 3 перепада давления в нижней части укрепляющей секции соединены с регулятором 16 соотношений перепадов давлений в укрепляющей секции колонны, где с помощью задатчика 17 задано соотношение перепадов давлений. Выход регулятора 16 соотношения перепадов давлений соединен с входом регулятора 18 расхода бокового погона, второй вход которого соединен с датчиком 19 температуры на тарелке вывода бокового погона, а выход — с исполни5

Зо

65 тельным механизмом 20, установленным на линии вывода бокового погона из колонны

5 в отпарную колонну 21.

Выход датчика 2 перепада давления в верхней части укрепляющей секции колонны параллельно с регулятором 16 соотношения через вычислитель 22 соединен с регулятором 23 подачи орошения, второй вход которого соединен с датчиком 24 расхода орошения, а выход — с исполнительным механизмом 25, установленным на линии подачи орошения в колонну 5. Датчик 26 температуры на контрольной тарелке верхней части укрепляющей секции соединен с регулятором 27 расхода теплоносителя в подогреватель 28 отпарной колонны 21, второй выход которого соединен с датчиком

29 расхода теплоносителя, а выход — с исполнительным механизмом 30, установленным на линии подачи теплоносителя в подогреватель.

Устройство работает следующим образом.

При изменении входных параметров (например, качества сырья) изменяются материальные потоки по высоте колонны, что вызывает изменение качества продуктов разделения и изменение энергозатрат на процесс.

Изменение материальных потоков вызывает изменение перепадов давления по секциям колонны и соотношение перепадов давления, измеряемых датчиками 1, 4 и регулируемое регулятором 6 соотношения перепадов давлений, отклонится от заданного задатчиком 7. При этом изменится выходной сигнал регулятора 6 соотношения псрспядoв а".:101,пя, что Вызовет изменение задания регулятора 11 расхода циркулирующей флегмы и через него изменит положение исполнительного механизма 13, так как в регуляторе 11 возникает рассогласование сигналов, поступающих от регулятора 6 соотношения и датчика 12 расхода циркулирующей флегмы. Изменение будет продолжаться до тех пор, пока не восстановится заданное соотношение перепадов давления. Одновременно измененный выходной сигнал регулятора 6 соотношения перепадов давления, изменит через вычислитель 8 задание регулятору 9 расхода топлива в огневой подогреватель 10, что вызовет изменение положения исполнительного механизма 15 и изменит расход топлива в огневой подогреватель. Возникающие отклонения по качеству материального потока исчсрпывающей секции корректируются по температуре на контрольной тарелке с помощью датчика 14 температуры ы.

Если вследствие изменения качества изменится соотношение материальных потоков, выводимых в виде бокового погона и дистпллата, то изменится соотношение перепадов давлений в укрепляющей секции, 654262 замеряемое с помощью датчиков 2 и 3 перепадов давлений, регулируемое регулятором 16 соотношения перепадов давления, т. е. соотношение отклонится от заданного задатчиком 17. Отклонение соотношения перепадов давлений вызывает изменение выходного сигнала регулятора 16 соотношения перепадов давления, что изменяет задание регулятору 18 расхода бокового погона и приводит через него к изменению положения исполнительного механизма 20, увеличивая или уменьшая вывод бокового погона. Возникающие отклонения по качеству бокового погона корректируются по температуре на тарелке вывода бокового погона с помощью датчика 18 температуры.

Изменение вывода бокового погона из колонны вызывает отклонение температуры на контрольной тарелке верхней части укрепляющей секции колонны, что фиксируется датчиком 26 температуры. Для поддержания постоянной температуры изменяется расход теплоносителя в подогреватель

28 с помощью регулятора 27, который изменяет положение исполнительного механизма 30, так как при изменении температуры на контрольной тарелке возникает несоответствие между нужным количеством теплоносителя и фактическим, замеряемым датчиком 29.

Одновременно в верхней части укрепляющей секции колонны устанавливается заданный перепад давлений с помощью датчика 2 перепада давления, вычислителя 22, регулятора 23, датчика 24 расхода орошения и исполнительного механизма 25.

Реализация данного устройства может повысить технико-экономические показатели объектов за счет повышения производительности колонны по сырью, сократить энергозатраты, повысить качество продуктов разделения. Повышение качества продуктов разделения позволит также улучшить технико-экономические показатели последующих установок, где эти продукты используются в качестве сырья. Ориентировочный экономический эффект составит

150 — 180 тыс. руб. на одну установку.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования сложной ректификационной колонны, включающей отпарную колонну и подогреватели, содержащее датчик температуры на контрольной тарелке в укрепляющей секции, датчик температуры на конт5

55 рольной тарелке в исчерпывающей секции колонны, связанный с регулятором подачи теплоносителя в колонну, датчики перепадов давлений в исчерпывающей и укрепляющей секциях колонны, связанные с регулятором соотношений перепадов давления, выход которого через вычислитель связан с регулятором подачи в колонну теплоносителя, исполнительные механизмы, о т л ич а ю ще е с я тем, что, с целью расширения диапазона применения, улучшения качества продуктов разделения и повышения технико-экономических показателей работы колонны за счет повышения точности регулирования, оно снабжено дополнительным датчиком перепада давления в укрепляющей секции колонны, вычислителем, регулятором соотношения перепадов давлений в укрепляющей секции колонны, датчиком расхода теплоносителя, регуляторами расхода циркулирующей флегмы, бокового погона и орошения, датчиком расхода орошения, датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, задатчиками, причем выход регулятора соотношения перепадов давлений в исчерпывающей секции колонны параллельно связан с регулятором расхода циркулирующей флегмы, датчики перепадов давления в верхней и нижней частях укрепляющей секции колонны связаны с входами регулятора соотношения перепадов давления в укрепляющей секции колонны, выход которого соединен с одним из входов регулятора расхода бокового погона, второй вход которого связан с датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, а выход — с исполнительным механизмом на линии вывода бокового погона, датчик перепада давления в верхней части укрепляющей секции колонны параллельно через вычислитель связан с одним из выходов регулятора расхода орошения, второй вход которого связан с датчиком расхода орошения, а выход — с исполнительным механизмом, датчик температуры на контрольной тарелке в укрепляющей секции колонны связан с регулятором подачи тепла в подогреватель отпарной колонны, второй вход которого связан с датчиком расхода теплоносителя, а выход— с исполнительным механизмом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 502638, кл. В 01D 3t42, 1934.

2. Авторское свидетельство СССР

М 521899, кл. В OID 3/42, 1975.

654262

Составитель Т. Чулкова

Техред А. Камышиикова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Пилипенко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 183/2 Изд. Кз 228 Тираж 876 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4i5