Устройство для автоматического регулирования технологического режима ректификационной колонны Советский патент 1988 года по МПК B01D3/42 

4 ГС

О5 05

Изобретение относится к устройствам ;i,,;iH автоматическо|-о регулирования техно- логического режима ректификационных колоин и может бьггь использовано в нефтенерерабатываюшей и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и у,пуч1непин качества регулирования.

На чертеже приведена блок-схема устройства для pei v:uipoBaHn технологическо- го режима ректификационной колонны.

Устройство содержит ректификационную колонну 1, датчик 2 температуры,

регулятор 3 те.мнературы на контрольной

тарелке, датчики 4, 5 и 6 уровней продуктоЕ5, регуляторы 7, 8 и 9 уровней, рефлюксну О емкость И), кипятильник 11, датчики 12 и 13 расхода, регулятор 14 подачи внешнего , исполнительный механизм 15 на линии подачи внешнего оро1иеиия, датчик 16 расхода внутреннего оро1нения, регулятор 17 еоотнон ения расходов

дистиллята и внутреннего орошения, исполните.чьный механизм 18 па линии вывода

дистиллята, иенолнительный механизм 19

на линии вывода конденсата теплоносите:1я, исполните. 1Ы1ый механизм 20 на линии

кубового продукта.

Устройство работает с.чедуюшим образом. Датчик 4 уровня из.меряет уровень в рефлюксной емкости 10. Викходной сишал датчика 4 (P.i) поступает на вход регулятора 7, который сравнивает его с задан- , вырабатывает выходной сигнал (Ру), поступающий в камеру задания регулятора 14, в камеру переменной которого поступает выходной сигна.п датчика 12 расхода внешнего орон)епия (Pia). Выходной сигнал регулятора 14 (Ри) поступает на исполнительный механизм 15 по.аачи внешнего орошения в колонну. Выходной еигнал датчика 16 раехода внутреннего орошения (Рц;) поступает па нер1зый вход регулятора 7 еоотношения расходов дистиллят-внутреннее орон1еиие, на второй вход которого поступает вььходной сигнал датчика 13 расхода дистиллята ()- Выходной сигнал регулятора 17 соотношения (Pi) поступает на исполнительный механизм 18 на линии вывода дистиллята из установки. Датчик 2 измеряет температуру на контрольной тарелке колонны 1. Выходной сигнал датчика 2 (Ра) поступает на вход регулятора 3 температуры, который сравнивает его с заданным, вырабатывает выходной сигнал (Ря), поступающий в камеру задания регулятора 8, в камеру неременной которого поступает выходной сигнал датчика 5 уровня (Рг,) конденеата теплоноеителя в кипятильнике 11. Выходнсж сигнал регулятора 5 уровня (Рг)) поступает на исполнительный механизм 19 вывода конденсата тенлоноеителя из кипятильника. Датчик 6 измеряет уровень продукта в кубе колонны.

0

Выходной сигнал датчика 6 (Ро) поступает на регулятор 9, который сравнивает его с заданным, вырабатывает выходной сигнал (Рд), поступающий на исполнительный

механизм 20 вывода кубового остатка.

При изменении качества или количества сырья, (например, увеличении расхода сырья) происходит изменение (увеличение) уровня продукта в рефлюксной емкости 10 и изменение (увеличение) выходного сигнала датчика 4, который, поступая в регулятор 7, нарушает в нем равновесие. Для восстановления последнего регулятор 7 вырабатывает измененный выходной сигнал (Р), поступающий на вход регулятора 14

5 и нарушаюп ий в нем равновесие. Для восстановления равновесия регулятор 14 вырабатывает выходной сигнал (Ри), который, поступая на исполнительный механизм 15 подачи внешнего орошения в колонну, вызывает изменение его положения (увеличи0 вает открытие), что приводит к изменению (увеличению) потока внешнего орошения в колонну и соответствующему изменению выходного сигнала датчика 12. Изменение положения исполнительного механизма 15 про5 должается до тех пор, пока в регуляторе 14 не наступает равновесие. Изменение (увеличение) потока внешнего орошения приведет в той или иной мере к изменению (увеличению) потока внутреннего орошения, что нриведет к изменению (уве0 личению) выходного сигнала датчика 16 (Р|б), который, поступая в регулятор 17, нарушает в нем равновесие. Для восстановления последнего регулятор 17 вырабатывает измененный выходной сигнал (Pi), который, поступая на исполнительный меха5 низм 18 вывода дистиллята с установки, вызывает изменение его положения (увеличивает открытие), что ведет к изменению (увеличению) потока дистиллята, выводимого с установки, пропорционально изменению (увеличению) расхода внутреннего орошения в заданном соотношении.

Если изменяются параметры вне1пнего орошения или давление в колонне, изе- нение потока внутреннего орошения может не следовать за изменением потока внеп 5 него орошения.

При изменении температуры на конт- , рольной тарелке (например, повышении) происходит изменение (увеличение) выходного сигнала датчика 2 (Р2), последний,

0 поступая на вход регулятора 3, нарушает в нем равновесие. Для восстановления равновесия регулятор 3 вырабатывает выходной сигнал (Рз), который, поступая на регулятор 8, нарушает в нем равновесие. Для восстановления последнего, регулятор 8 вы5 рабатывает измененный выходной сигнал (Ps), который, поступая на исполнительный механизм 19 вывода конденсата теплоносителя из кипятильника 11, вызывает

0

изменение его ноложения (увеличивает открытие), что приводит к изменению (увеличению) потока конденсата теплоносителя, выводимого из кипятильника и соответствующему изменению (уменьшению) выходного сигнала датчика 5. Изменение положения исполнительного механизма 19 продолжается до тех пор, пока в регуляторе 8 не наступит равновесие. Изменение (увеличение) выходного сигнала регулятора 3 приводит к изменению (увеличению) задания регулятору 8 уровня, что вызывает изменение (уменьшение) подачи тепла в куб колонны и восстановление требуемого значения температуры на контрольной тарелке. При изменении (увеличении) уровня продукта в кубе колонны происходит изменение (увеличение) выходного сигнала датчика 6 (Рб), который, поступая в регулятор 9, нарушает в нем равновесие. Для восстановления равновесия регулятор 9 вырабатывает измененный выходной сигнал (Рэ), который, поступая на исполнительный механизм 20 вывода кубового остатка, вызывает изменение его положения (увеличивает открытие).

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования технологического режима ректификационной колонны, содержаш,ее датчик и регулятор температур на контрольной тарелке, датчик уровня продукта в кубе колонны, связанный через регулятор с исполнитель0

ным механизмом на линии вывода кубового продукта, датчик и регулятор уровня продукта в рефлюксной емкости, датчики расходов дистиллята и внешнего орошения, регулятор соотношения расходов, связанный с исполнительным механизмом на линии вывода дистиллята, исполнительный механизм на линии подачи внешнего орощения и датчик расхода внутреннего орошения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повышения качества регулирования, оно дополнительно содержит датчик уровня конденсата теплоносителя в кипятильнике, регулятора расхода внешнего орошения и уровня конденсата теплоноси5 теля в кипятильнике и исполнительный механизм на линии вывода конденсата, при этом. выход датчика расхода внутреннего орошения соединен с первым входом регулятора соотношения расходов, второй вход которого соединен с выходом датчика рас0 хода дистиллята, а выход связан с исполнительным механизмом вывода дистиллята, выход регулятора уровня продукта в рефлюксной емкости соединен с первым входом регулятора расхода, второй вход которого

5 соединен с выходом датчика расхода, а выход подключен к исполнительному механизму подачи внешнего орошения, выход регулятора температуры связан с первым входом регулятора уровня, второй вход которого связан с выходом датчика уровня, а

0 выход соединен с исполнительным механизмом вывода конденсата теплоносителя из кипятильника.

Изобретение относится к автоматическому регулированию те.хнологических процессов нефтепереработки и нефтехи.мии и .может быть использовано для автоматического регулирования технологического режима ректификационной колонны. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат и повышение качества регулирования. Устройство содержит датчик и регуляторы уровней продуктов в рефлюксной емкости, кубе колонны и кипятильнике соответственно, датчики расходов внешнего орошения, дистиллята и внутреннего орошения, регулятор расхода вненшего орошения, регулятор соотношения рас.чодов дистиллята и внутреннего орошения, исполнительные механизмы на линиях подачи внешнего орошения, вывода дистиллята, конденсата теплоносителя и кубового продукта. 1 ил. СО