Способ автоматического управленияпроцессом экстракции

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ТИВСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 200279 (21) 2729544/23-26

Союз Советскнк

Сецналнстнческнк

Рес ублнк рн 816486 (511М КЛР

В 01 О 11/04

G. 05 О 27/00 с присоединением заявки Йо

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открыта и (23) Приоритет

Опубликовано 30.0381. Бюллетень Й9 12

Дате опубликования описанмя 10. 04. 81 (53) УДК 66.012-52(088.8) 1

< «,А» (С.И.Сологубов и A.Ã.ßíîâñêèé

Волгоградское специальное конструкторское юро Московского научно-производственного объединения по а оматизации нефтеперерабатывающей и нефтехимической щквИЙЕИЪИНости-"-—

"Нефтехимавтоматика" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКЦИИ

Изобретение относится к способам автоматического управления процес сом экстракции смазочных масел селективным растворителем, например фурфуролом.

Известен способ автоматического управления процессом экстракции пу.тем регулирования расхода растворителя в зависимости от коэффициентов рефракции сырья, рафината и экстракта, температур верха и низа колонны (1)

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления процессом экстракции смазочных масел селективным растворителем путем измерения удельного веса рафината на выходе из си- стемы регенерации и регулирования расхода растворителя в экстрактор в зависимости от соотношения расходов растворитель — сырье. Известный способ позволяет оперативно определять качество депарафинированного масла до осуществления процесса депарафинизации, устраняя .воэможность появления некондиции це пмасла Pg .

К недостаткам известного способа относится то, что изменение ре-..жима в процессе экстракции масел .селективным растворителем возможно только после полного завершения всех переходных процессов после . предыдущего изменения режима; достижение заданного удельного веса рафината в процессе экстракции масел селективным растворителем не означает, что на этом режиме достигают наибольший отбор рафината в процессе экстракции смазочных масел селективным растворителем.

Цель изобретения - повыаение выхода рафината заданного качества.

15 Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют удельный вес раствора рафината и растворителя, по величине удельного веса рафината на выходе из си20 стемы регенерации и скорости ее изменения определяют удельный вес рафината в растворе на выходе из экстрактора, а регулирование расхода растворителя осуществляют в за25 висимости от величины отбора рафината из системы регенерации, определяемой по формуле

У

30 сДP-„ - рД

816486 где Щ

Дл

6 (Ъл !

)n<

II> (л объемный расход раствора рафината из экстрактора; весовой расход сырья; удельный вес рафината в рафинатном растворе на выходе из экстрактора; удельный вес раствора рафината; удельный вес растворителя в рафинатном растворе.

На фиг. 1 представлена схема ðåàлизации способа; на фиг. 2 - временные характеристики процесса управления, осуществляемого известным способом; на фиг. 3 — временные ха.Рактеристики процесса управления, осуществляемого предлагаемым способом..

Установка содержит экстрактор

1, узел 2 регенерации растворителя из раствора рафината, узел 3 регенерации растворителя из раствора экстракта.. Схема включает датчики

4-6 расходов сырья, растворителя и, рафинатного раствора на соответствующих потоках, датчики 7 — 9 удельных весов на потоках растворителя, рафинатного раствора и рафината соответственно, анализатор 10 контрольного показателя качества, например цвета, на потоке рафината, датчики 11 — 13 температуры на потоках растворителя, рафинатного раствора и рафината соответственно, блоки 14 памяти, таймер 15, вычислительные устройства 16 — 19, коммутирующее устройство 20, регулятор

21 расхода растворителя, исполнительный механизм 22 на линии растворителя, датчик 23 температуры внизу экстрактора, регулятор 24 температуры экстрактного раствора внизу экстрактора, исполнительный меха- . низм 25 на линии воды, охлаждающей экстрактный раствор внизу экстрактора, вычислительное устройство 26.

Сплошными линиями (фиг. 2) пока- зано изменение удельного веса рафината, находящегося в рафинатном- растворе на выходе из экстрактора, штриховыми линиями показано изменение удельного веса рафината на выходе с установки.

Римскими цифрами показаны начало и конец каждого цикла регулирования.

На фиг. 3 аналогичные интервалы обозначены римскими цифрами со штрихами.

При этом. введены обозначения: л ьо - начальный момент времени, в который вносится возмущение по одному из входных параметров (расход .растворителя в экстрактор, изменяющий соотношение расходов растворит ль(сырье, или температура экстрак-, тного раствора в нижней части экстрак-. тора), мин; период времени, характеризующий завершение переходного процесса по экстрактору, мин; и период времени, характеризующий начало изменения значений удельного веса рафината на выходе из процесса регенерации, мин; период времени, выбираемый, исходя из требований точности прогноза показаний датчика 9 и аналил затора 10 на выходе рафината, < л (-, мин; л период времени, характеризующий завершение переходного процесса по системе регенерации после внесения возмущения по входному па15 раметру, мин.

Способ осуществляется следующим образом.

К .начальному моменту времени управления установка процесса экстрак2О ции смазочных масел селективным растворителем (установка селективной очистки) выведена на стабильный режим, позволяющий получать из перерабатываемого сырья промышленный отбор рафината, удовлетворяющего технологический регламент качества. и

В начальный момент времени ь = л

= ьо на регулятор 21 подается первое управляющее воздействие и по сигналу таймера 15 начинается опрос датчиков 4, 5, 7 и 11 на входных потоках сырья и растворителя. Показания датчиков запоминаются блоками 14 памяти.

В момент времени Г = + Сл по о сигналу таймера 15 опрашивают датчик

8 удельного веса на промежуточном потоке раствора рафината. По стабилизации показаний датчика 8 вычисли40 тельное устройство 26 анализирует завершение переходного процесса по экстрактору 1. Вычислительное устройство 26 выдает также сигнал начать опрос датчиков б и 12 на .промежуточном потоке раствора рафината. Показания датчиков б, 8 и 12 запоминаются блоками 14 .памяти. В момент времени = о+ a по сигналу таймера

15 начинается опрос датчика 9 и ана о лизатора 10 на выходном потоке рафината. Показание этих датчиков запоминаются блоками 14 памяти. и л nt

В момент вРемени 4 = о+<. + ь> по сигналу таймера 15 опрос датчиков

9 и 13 и анализатора 10 прекращается, а данные опроса из блока 14 памяти передаются в вычислительное устройство 16.

Время 8 меньше времени С> и выбирается исходя из требований точщ ности прогноза показаний датчика 9 и анализатора 10.

Вычислительное устройство 16, прогнозируя показания датчика 9 и анализатора 10 на время полного запаздывания по установке = 6с+ + <,g

816486

20 формула изобретения определяют качественный показатель рафината, находящегося в растворе рафината (удельный вес) в момент временир начиная с 6 =(r + ь

Данные из вычислительного .устройства 16 о показаниях датчиков 9, 7 и 11 на потоке растворителя из блоков 14 памяти передаются в вычислительные устройства 17, которые пересчитывают их к температуре, замеренной датчиком 12 температуры на потоке раствора рафината., значение которой хранится в блоке 14 памяти.

Затем данные из вычислительного устройства 17 и показания датчиков

4, 6 и 8 из блоков 14 памяти передаются в вычислительное устройство

18, реализующее формулу.

Вычислительное устройство 19, получив данные о величине отбора рафината из вычислительного устройства 18, данные о показаниях с датчика 5 и прогноза показаний анализатора 10, определяет направление и величину изменения задания регулятора 21 (или регулятора 24, если возмущение по входному параметру вносится по -контуру регулирования температуры экстрактного раствора внизу экстрактора) и выдает зто задание через коммутирующее устрой ство 20 на регуляторы 21 или 24 °

Кроме того, вычислительное устройство. 19 выдает сигнал таймеру.15 о завершении. первого цикла управления. Регулятор 21 с помощью исполнительного механизма 22 стабилизи.рует расход растворителя в соответствии с заданием, полученным от устройства 19.

Таймер 15 начинает последукщие циклы управления.

Процесс поиска наилучшего режима заканчивается, когда ограничение по качеству рафината не позволяет увеличивать отбор далее. В этом случае расход растворителя стабилизируется на достигнутом уровне..

Если изменением расхода растворителя не достигается желаемого от— бора или дальнейшее изменение расхода растворителя приводит к нарушению технологического регламента, то расход растворителя стабилизируется на достигнутом уровне, а вычислительное устройство 19 производит выбор следующего контура управления, например, по входному параметру — температуре экстрактного раствора внизу экстрактора. B этом случае с помощью коммутирующего устройства 20 задание от вычислительного устройства 19 направляется на регулятор

24, который с помощью датчика 23 тем-, пературы и исполнительного механиз» ма 25 на линии охлаждающей воды стабилизирует температуру низа;экстрактора 1. Процесс управления осуществляется аналогично управлению по расходу растворителя.

Следует отметить, что необходи5 мым условием для реализации способа является однокомпонентность используемого в процессе растворителя, отсутствие в нем других растворителей или антирастворителей, в частности, воды, что,позволяет использовать величину удельного веса раст" ворителя в расчетной формуле для определения величины отбора рафината.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа составляет 27,7 тыс. р. при увеличении величины отбора рафината на 1%.

Способ автоматического управления процессом экстракции смазочных масел селективным растворителем 5 путем измерения удельного веса рафината на выходе из системы регенерации и регулирования расхода растворителя в экстрактор в зависимости от соотношения расходов раст"

З0 воритель- сырье, о т л и ч à io" шийся тем, что, с целью повышения выхода рафината заданного качества, дополнительно измеряют удельный вес раствора рафината и

35 растворителя, по величине удельного веса рафината на выходе из системы регенерации и скорости ее изменения определяют удельный. вес рафииата в растворе на выходе из экстрактора, а регулирование рас"0 хода растворителя осуществляют в зависимости от величины отбора рафината из системы регенерации, оп. ределяемой по формуле

45,(- .((- . РЯ с-(р --р "3 . где Ч вЂ” объемный расход раствора рафината из экстрактора;

G"„ — secosoA расход

Я - удельный вес рафината в рафинатном растворе на выходе из экстрактора; — удельный .вес раствора рафииата;

М! — удельный вес растворителя в рафинатном растворе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

60 9 582802, кл. В 01 D 11/04, 1971.

2. Патент США 9 3285846, кл. 202-160, 1963.

816486

З fã 7з Тг 2у

Фиг. 2 фиг 3

ВНИИПИ Заказ 1083/ 4

Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 асюРорилч юь

Фиг f

I // / // Ф уу