Устройство для автоматического управления режимом колонны экстрактивной ректификации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220877 (21) 2521992/23-26

Союз Советскик

Социалистических

Республик рц 689696 (51}М. Кл. !

3 01 D 3/42 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 66 012-52 (088.8) Опубликовано 05.10.79- Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 05.1079 (72) Авторы В.С. Кудряшов, В.Э. Погорельский, В.В. Кузьменко, ИЗОорЕтЕи И Я A A Сыромятников, В . И . Ьути н и A А. 1 арак ан эв (7l } Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РЕХИМОМ КОЛОННЕ! ЭКСТРАКТИВНОИ РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к устРойствам для автоматического Управления процессом экстрактивной ректификации, применяемым например, в производстве изопрена из изопентана, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности °

Известно устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, содержащее датчики расхода сырья, состава сырья и расхода флегмы, связанные через компенсаторы с входом сумматора, динамические фильтры и вычислительный блок,15 входы которого подключены к анализатору кубового продукта и — через динамические фильтры — к датчикам pac" хода сырья, теплоносителя, флегмы, кубового продукта и состава сырья, а выход соединен с компенсаторами (1)

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для автоматического управления колонной экстрактивной ректификации, содержащее датчики составов дистиллята и кубового продукта, датчик расхода дистиллята, регулятор .температуры растворителя, соединен.ный с клапаном подачи хладоагента, регулятор расхода флегмы, регулятор расхода растворителя, блок согласования, подключенный к задающим входам регуляторов состава, блоки логики, один иэ которых связан с управляющим выходом регулятора состава дистиллята, с датчиками и регуляторами расхода флер. мы и температуры растворителя, а дру» гой — соединен с управляющим выходом регулятора состава кубового продукта и с задающим входом регулятора расхода рецикла (2).

При работе этого устройства качество дистиллята и кубового продукта недостаточно высоко, а расход растворителя превышает оптимальную величину.

Цель изобретения — повышение качества дистиллята и кубового продукта.

Это достигается тем, что предложенное устройство дополнительно содержит датчики температуры и давления на контрольной тарелке, вычислительный блок, корректирующий блок, коммутатор и динамические фильтры, причем, вычислительный блок связан своими входами с датчиками температуры, давления, расходов дистиллята

689696 и раствоРителя, первым выходом — с задающим входом регулятора расхода растворителя, вторым выходом — с входами корректирующего блока, соединенного с датчиками составов дистиллята и кубового продукта выход корректирующего блока связан с входом вычислительного блока комР мутатор связан своими входами с датчиком температуры на верхней контрольной тарелке и выходом регулятора тем- )g пературы растворителя, а динамические фильтры связаны своими входами с выходами коммутатора, при этом, выход первого из них подключен к задающему входу регулятора температуры растворителя, а выход второго — к задающему входу регулятора расхода флегмы.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического управления режимом колонны экстрактивной ректификации.

Устройство для автоматического управления режимом колонны 1 экстрактивной ректификации содержит холодильник 2, датчик 3 температуры растворителя ca aaHH A crepes perysraTop 25

4 с клапаном 5 подачи хладоагента, датчик 6 расхода флегмы, регулятор

7, клапан 8, датчик 9 расхода растворителя, связанный через регулятор

10 с клапаном 11., датчики 12, 13 30 температуры и давления на верхней контрольной тарелке, вычислительный блок 14, связанный своими входами с датчиками 9, 12,. 13, датчиком 15 расхода дистиллята .; причем первый выход блока 14 соединен с задающим входом регулятора 10; корректирующий блок 16, связанный своими входами с датчиком 17 состава дистиллята, датчиком 18 состава кубового продукта и 4g вторым выходом вычислительного блока

14, а выходом — со входом вычислительного блока 14; коммутатор 19, связанный своими входами с выходом регулятора 4 и датчиком 12, динамические фильтры 20 и 21 входы которых подключены к выходам коммУтатора 19, при. этом выход динамического фильтра

20 связан с задающим входом регулятора 4, а выход динамического фильтра

21 связан с задающим входом регулятора 7.

Устройство работает следующим образом.

Вычислительный блок 14 по текущей информации от датчиков 9, 12, 13 и 15 производит расчет значения внутреннего флегмового числа на уровне контрольной тарелки по формуле! г н (<-н1в где F — расход растворителя; D расход дистиллята; Н вЂ” насыщаемость

РаствоРителя продуктами, которая определяется как ъ

" o «") к «" акт+,р„, т 4 к кт (g) кт температура на верхней контРольной тарелке P — давление верхней контрольной тарелке; о ал eagrаэ,а4. — коэффициенты.

ТемпеРатУРа на верхней коитрольной таРелке стабилизируется в зависимости от положения клапана 5, ко торое анализируется коммутатором 19

I путем изменения либо температуры растворителя через динамический фильтр 20, либо — расхода флегмы в колонну через динамический фильтр 21.

Корректирующий блок 16 по информации от вычислительного блока 14 и датчиков 17, 18 составов дистиллята и кубового продукта, с целью улучшения качества продуктов, корректирует значение внутреннего флегмового числа на уровне верхней контрольной тарелки по формулам:

Е А

ЕрА (З)

Ао=. Х Е Х 1 -и Ч г к

r-XD3 z ХО3

1=И к И

Х,- X (y где : л,A — заданное и текущее значения разделительного эффекта колонны, о

Х Х вЂ” заданное и текущее

1 значения коцентрации дтого компо нента в дистилляте;

Х ., Х вЂ” заданное и текущее значения концентрации j-того компонен та.в кубовом продуктеу

m — граничный компонент разделяемой смеси; к — общее количество компонентов в разделяемой смеси> — скорректированное значение внутреннего флегмового числа.

Вычислительный блок 14 по скорректированному значению внутреннего флегмового числа Фо изменяет задание регулятора расхода растворителя 10 в соответствии с формулой (1) .

При реализации устройства предположительное снижение потерь изопентана с кубовым продуктом составит

1,0%, изоамиленов с дистиллятом—

0,6Ъ при снижении удельного расхо-: да диметилформамида, что при стоимос-ти иэопентана — 68 руб/т, изомиле689696

Формула изобретения цВИИПИ Заказ 6470/57 Тираж 877 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 нов — 160 руб/т, диметилформамида—

l250 руб/т и производительности установки по изопентану 200 тыс. тонн в год позволяет получить экономический эффект ориентировочно 150 тыс.руб в год. 5

Устройство для автоматического управления режимом колонны экстрактивной ректификации, содержащее датчики составов днстиллята и кубового продукта, датчик расхода днстиллята, регулятор температуры растворителя, соединенный с клапаном подачи хладоагента, регулятор расхода Флегмы, регулятор расхода растворителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества ди тиллята и кубового продукта, оно дополнительно содержит датчики температуры и давления на верхней контрольной тарелке, вычислительный блок, корректирующий блок, коммутатор и динамические фильтры, причем вычислительный блок связан своими входами с датчиками температуры, давления, расходов дистнллята и растворителя, первым выходом - с задаюшим входом регулятора расхода растворителя, вторым выходом — с входами корректирующего блока, соединенного с датчиками составов дистиллята и кубового продукта, а выход корректируюшего блока связан с входом вычислительного блока, коммутатор связан своими входамн с датчиком температуры на верхней контрольной тарелке и выходом регулятора температуры растворителя, а динамические фильтры соединены своими входами с выходом коммутатора, при этом выход первого из них подключен к задающему входу регулятора температуры растворителя, а выход второго — к задаюшему входу регулятора расхода флегмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 471664, кл. В 01 D 3/4?, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 483986, кл. В 01 D 3/42, 1973.