Способ автоматического управления ректификационной установкой

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 936959.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

Ю.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.10.80 (21) 3214447/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Гасударственный камитет

В 01 D 3/42

llo делам изобретений и вткрмтий

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23.06.82.(53) УДК 66.012-52 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

А. А. Кондратьев, B. П. Кривошеев, В. Ф. Попко (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институ (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РЕКТИФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к способам автоматического управления ректификационных колонн со взаимосвязанными тепловыми потоками и может быть использовано при ректификации многокомпонентных смесей в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и пищевой промышленности.

Известен способ регулирования последовательно раоотающих ректификационных колонн путем изменения расхода сырья с коррекцией по расходу кубовых фракций, изменения расхода теплоносителя в подогреватель в зависимости от уровня кубовых фракций и регулирования расхода кубовых фракций, подаваемых в последующую колойну (1) .

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ автоматического регулирования ректификационной установкой путем регулирования расхода орошения во вторую колонну в зависимости от температуры в контрольной точке верхней части второй колонны, расхода греющего пара в нижнюю часть второй колонны по его количеству и регулирования расхода кубового остатка (2).

Известный способ не позволяет уменьшить энергозатраты на получение продуктов требуемого качества и повысить качество переходного процесса при изменениях расхода и состава сырья, поступающего в первую колонну.

Цель изобретсния — уменьшение энергозатрат на получение продуктов требуемого о качества путем повышения качества переходного процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу расход парового потока из питательной части второй колонны в нижнюю часть первой колонны регулируют в зависимости от расхода кубового остатка первой колонны и расходов дистиллята и кубового остатка второй колонны, расход орошения во вторую колонну регулируют про2о порцио» льно расходу кубового продукта первой колонны с коррекцией по температуре в контрольной точке верхней части второй колонны, а расход греющего пара в нижнюю часть второй колонны регулируют

936959 пропорционально расходу питания в нее в зависимости от состава исходной смеси.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Сырье поступает в первую ректификационную колонну I, где происходит разделение исходной смеси. Дистиллят колонны после охлаждения в теплообменнике конденсаторе 2 поступает в емкость 3. Часть дистиллята возвращается в колонну в виде внешнего орошения, оставшаяся часть выводится как готовый продукт. Кубовый остаток колонны 1 подают на разделение в колонну 4. Дистиллят и кубовый остаток колонны 4 выводятся как готовые продукты.

Часть внутреннего парового потока из питательной части колонны 4 подают в низ первой колонны для создания парового орошения.

Сигнал с датчика 5 температуры, установленного в контрольной точке верхней секции головной колонны (например, вверху), поступает на регулятор 6, управляющий регулирующим органом 7, установленным на линии подачи флегмы в первую колонну.

Сигнал о расходе пара из второй колонны в первую от датчика 8 расхода через преобразователь. 9 поступает на вычислительное устройство 10, управляющее регулируюгцим органом 11, установленным на линии подачи пара из второй колонны в первую. На вычислительное устройство 10 поступает также сигнал о расходе кубового остатка первой колонны, замеряемой датчиком

12 с преобразователем 13, и сигналы о расходах дистиллята и кубового продукта второй колонны, замеряемые датчиками 14 и

15 с преобразователями 16 и 17 соответственноо.

Вычислительное устройство 10 реализует зависимость

-Ч(=D ++Wi Х > где Vi - расход пара из второй колонны в первую;

Di - отбор дистиллята во второй колонне;

Wi Wz-отбор кубового остатка из второй и первой колонн.

Расход остатка регулируется контуром, включающим в себя датчик 12 расхода, преобразователь 13, регулятор 18 и регулирующий орган 19. На регулятор 18 поступает корректирующий сигнал с регулятора 20 уровня. Уровень во флегмовой емкости 3 поддерживается регулятором 21 с регулирующим органом 22.

Расход питания в первую колонну, стабилизуется контуром регулирования, включающим датчик 23 расхода, преобразователь

24, регулятор 25 и регулируюший орган 26.

Сигнал о расходе флегмы в колонну 4, измеряемый датчиком 27 расхода с преобразователем 28, поступает на регулятор 29

В контуре регулирования подачи греющего пара в куб второй колонны используется принцип регулирования по возмушению, что также улучшает переходный процесс в системе, уменьшая инерционность системы в целом.

Формула изобретения

Способ автоматического управления ректификационной установкой путем регулисоотношения, управляющий регулирующим органом 30, установленным на линии подачи флегмы в колонну 4.

На регулятор 29 поступает также сигнал о расходе кубового остатка колонны 1, замеряемый датчиком 12 с преобразователем

l3, и корректируюший сигнал с регулятора

3I температуры. На регулятор 31 сигнал поступает с датчика 32 температуры, установленного в контрольной точке верхней

10 части колонны 4 (например, вверху).

Уровень во флегмовой емкости 33 поддерживается регулятором 34 уровня с регулирующим органом 35.

Сигнал о расходе греющего пара в кипятильник 36, измеряемый датчиком 3? рас15 хода с преобразователем 38, поступает на регулятор соотношения 39, управляющий регулирующим органом 40, установленным на линии подачи греющего пара.

На регулятор поступает также сигнал го о расходе кубового остатка первой колонны, замеряемый датчиком 12 расхода с преобразователем 13, и сигнал о составе исходной смеси с чувствительного элемента 31 через преобразователь 42 и устройство 43 ввода возмущения (УВВ) . УВВ 43 реализует зависимость

G nap

= a. + bx, c rz+dx>, W1 где Gääð расход греющего пара для нагре30 ва кубового остатка второй колонны; х,xz,x -компоненты исходной смеси; а, b,ñ,d-коэффициенты.

Уровень в кубе колонны 4 поддерживается регулятором 44 уровня с регулирующим з органом 45.

Предлагаемый способ приводит к минимизации энергозатрат и повышению качества переходного процесса за счет поддержания необходимых соотношений материаль4 ных потоков, особенно соотношения расхода пара из второй колонны в головную и кубового продукта головной колонны во вторую, так как несоответствие этих потоков материальному балансу ведет к длительным переходным процессам в ректифи4> кационной установке при возмущениях по расходу и составу сырья.

936959

Составитель Т. Чулкова

Редактор Н. Бобкова Техред А. Бойкас Корректор У. Пономаренко

Заказ 4113/7 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рова ния расходов орошения кубового остатка, парового потока и греюшего пара, отличающийся тем, что с целью уменьшения энергозатрат на получение продуктов требуемого качества путем повышения качества переходного процесса, расход парового потока из питательной части второй колонны в нижнюю часть первой колонны регулируют в зависимости от расхода кубового остатка первой колонны и расходов дистиллята и кубового остатка второй колонны, расход орошения во вторую колонну. регулируют пропорционально расходу кубового остатка первой колонны с коррекцией по температуре в контрольной T()÷êñ iи рхьсll части второй колонны, а расход грскя цг<: пара в нижнюю часть второй колонны рс ллируют пропорционалыю рас ходу питания в нее в зависимости от состава исх ной смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 655396, кл. В 01 D 3/42, 977.

2. Голубятников В. А. и др. Автоматизация производственных процессов и АСУ11 в химической промышленности. M., «Химия», 1978, с. 156.