Устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации

 

Союз Советсиик

Соцналмстичесник

Республик

О0 ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >973141 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 10. 05. 78 (21) 2614446/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

0 3/42

9вуддрстикны1 кемнтвт

СССР по делам нзобретеннй н открытнй .

Опубликовано 15,11.82. Бюллетень Фю42

Дата опубликования описания 15. 11. 82 (53) УД К 66. 012-52(088.8) B. С. Кудряшов, В. В. Кузьменко, Е. Л. Осовский.„, и B. e. Кротов

ы Д - j с ц, 3 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к устройicTBBM для автоматического регулирования процессом многокомпонентной экстрактивной ректификации и может найти применение в химической, нефте

5 химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для оптимального управления колонной ректификации, содержащее регулятор температу.ры сырья, соединенный с датчиком и клапаном подачи теплоносителя, вычислительный блок, связанный с датчиками температуры, состава и расхода сырья, оптимизатор, входы которого соединены 5 с вычислительным блоком, датчиками температуры куба, расходов флегмы и дистиллята, один из выходов оптимизатора связан с регулятором температуры сырья, а другие выходы через дина- ?о мический фильтр подключены к задающим входам регуляторов расхода флегмы, расхода дистиллята и регулятора температуры куба колонны P 1 7.

Наиболее близким flo технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регулятор расхода дистиллята, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны, датчики давления куба и верха колонны, блок логики, связанный с вычислительным блоком (2).

Известное устройство характеризуется недостаточной компенсацией возмущений, вызывающих "захлебывание" колонны, ведущих к ухудшению качества продуктов разделения.

Целью изобретения является повышение устойчивости работы колонны и качества дистиллята и кубового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены датчик и регулятср расхода, пеногасителя, датчик давления на верхней контрольной тарелке, датчик

973141 4 величиной - максимально допустимым значением AP) ЬР 1„определяющим режим "захлебывания" колонны. Если ае. личина перепада давления больше эа данного значения, то вырабатывается сигнал на вычислительный блок 19, который; в данном случае, рассчитывает новые значения расходов дистиллята, теплоносителя и пеногасителя, 10 (1) (2) (3), 0 0 +bD

И1

3 расхода сырья, согласующий и корректирующий блоки. При этом согласую щий блок связан своими входами с выходом корректирующего блока и вычислительным блоком,.выходом - с задающим входом регулятора расхода пеногасителя, а входы корректирующего блока связаны с датчиком расхода сырья и датчиком давления на верхней контрольной тарелке, блоком логики, связанным свс ими входами с датчиками давления куба и верха колонны.Вычислительный блок связан своими sxo-! дами с датчиками концентраций на нижней и верхней контрольных тарелках, блоком логики, а выходами - с задающими входами регулятора расхода дистиллята и регулятора расхода теплоносителя в куб колонны и согласующим блоком.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического регулирования.

Устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации в колонне 1 включает в себя датчик 2 расхода дис« тиллята, регулятор 3, клапан 4, датчик 5 расхода теплоносителя в куб колонны, регулятор 6 и клапан 7, датчик 8 расхода пеногасителя, регулятор 9,. клапан 10. Кроме этого, устрЬ 1ство содержит датчик 11 расхода сырья на колонну 1, датчики давления куба 12 и верха колонны 13, датчик 14 давления на верхней контрольной тарелке, датчики концентраций примесей на нижней !5 и верхней 16 контрольных тарелках, блок 17 логики, связанный своими входами с датчиками l2 и 13, корректирующими блок 18, связанный своими входами с датчиками 11 и 14 и блоком 17 логики, вычислительный блок 19, связанный своими входами с датчиками 15 и 16 и блоком логики 17, выходы которого подключены к задающим входам регулято-! ров 3 и 6, согласующий блок 20, свя эанный своими входами с корректирующим блоком 18 и вычислительным бло50 ком 19, выход которого подключен к задающему входу регулятора 9.

Устройство работает следующим образом.

Блок 17 логики по информации от датчиков 12 и 13 давления рассчитывает значение перепада давления по колонне и сравнивает его с заданной где D„0Ь0т;, 6 6„-,0и„-„-рассчитанные и текуи1 и1- щие значения расходов дистиллята, теплоносителя и пенога" сителя соответственНО

AD, А6,К --постоянные величины; ьР -перепад давления по. колонне.

С вычислительного блока сигналы подаются на регуляторы 3,6 и через согласующий блок 20 - на регулятор

9 с целью ликвидации "захлебывания" колонны.

Если величина перепада давления меньше заданного значения, то блок

17 логики выдает сигнал на корректирующий блок 18, а выход с блока 17 логики на вычислительный блок !9 становится равным О.

При этом вычислительный блок 19 по текущей информации о концентрациях примесей на контрольных тарелках с датчиков 15 и 16 рассчитывает значения расходов дистиллята и теплоно-, сителя, которые обеспечивают поддержание заданных значений концентраций на контрольных тарелках, и выдает соответствующие сигналы на регуляторыЗиб, Корректирующий блок 18, с целыв предотвращения "захлебывания" колонны и увеличения ее пропускной способности,по сигналу от блока 1»»7 логики, используя информацию от датчиков 14 давления на верхней контрольной тарелке и 1ll расхода сырья, формирует значение расхода пеногасителя и через согласующий блок 20 выдает сигнал на регулятор 9 расхода пеногасителя.

Если скорость увеличения давления на контрольной тарелке превышает допустимую величину

5 97314

Ркт» Ркт")Рб ) „ то корректирующий блок рассчитывает расход пеногасителя по формуле „;=6„„ „ К„(Д Р; Д Р; „), (ц

У где,gP T., 0 Р„° - изменение давления на верхней контрольной тарелке за промежуток времени at в i-тый, (i -1) -й моменты времени; !

F„, F »„расход сырья в

i-й, (i-1)-й моменты времени.

Если скорость уменьшения давления на контрольной тарелке превмаает допуск КР Т„. -/Р ямай т, то корректи- » ! рующий блок 18 анализирует изменение по расходу сырья от датчика 11.

При /Г"- F. Q я» н -

В противном случае производится © расчет значения расхода пеногасителя по формуле (3).

Использование данного устройства позволяет увеличить пропускную спо,собность. колонны экстрактивной ректи- фикации на 2-33 и снизить потери продуктов по основным компонентам на

0,1-9,23, что при производительности установки 120 тыс. т изопрена/год и стоимости изопрена 530 руб/т дает экономический эффект ориентировочно

90 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регулятор расхода дистиллята, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны, датчики давления куба и верха колонны, датчики концентраций примесей, блок логики, вычислительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы колонны и качества дистиллята и кубового продукта, оно дополнитель» но содержит датчик и регулятор рас- хода пеногасителя, датчик давления на верхней контрольной тарелке, датчик расхода сырья, согласующий н корректирующий блоки, при этом согласую-щий блок связан своими входами с выходом корректирующего блока и вычислительным блоком, выходом - с задающим входом регулятора расхода пеногасителя, а входы корректирующего блока связаны с датчиком расхода сырья и датчиком давления на верхней контрольной тарелке, блоком логики, связанным своими входами с датчиками давления куба и верха колонны, вычислительный блок связан своими входами с датчиками концентраций на нижней и верхней контрольных тарелках, блоком логики, а выходами — с задающими входами регулятора расхода дистиллята.м регулятора расхода теплоносителя в куб колонны и сог" ласующим блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

565675, кл. В 01 0 3/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и .2М9544/26, кл. В 01 0 3/42, 26.05.77.

Составитель Т. Чулкова

Техред И.Гергель Корректор В. Прохненко

Редактор И, Товтин

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

Заказ 8567/5 Тираж 734 Подписное

BHИИПИ Государственного комитета СССP по делам изобретений и открытий

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