Способ управления ректификационным блоком Советский патент 1991 года по МПК B01D3/42 G05D27/00 

Изобретение относится к способам оптимального управления процессом многокомпонентной ректификации и может быть использовано в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации данного способа.

Технологическая схема содержит головную 1 и продуктовую 2 колонны, дефлегматор 3, сборник 4 флегмы, насос 5, датчик 6 давления в укрепляющей части головной колонны 1, датчик 7 давления в укрепляющей части продуктовой колонны 2, датчик 8 перепа- да давления между головной 1 и продуктовой 2 колоннами, датчик 9 уровня в сборнике флегмы, датчик 10 расхода питания на колонну 1, датчик 11 расхода дистиллята на головную кол онну 1, клапаны 12 - 16, с помощью которых

соответственно регулируют расход кубовой жидкости с колонн 1 и 2, расход флегмы в головную колонну 1, расход охлаждающей воды в дефлегматор 3, расход питания в колонну 1 и расход питания в колонну 2, вторичные приборы 17 - 22.

Способ осуществляют следующим образом.

Метанольные отгоны, содержащие метанол, воду и метилацетат, поступают в головную колонну 1, В этой колонне происходит отделение воды от метаноль- ных отгонов при строго определенном расходе флегмыд При ректификации в дистиллят отбирается смесь метанола- метилацетата и воды.

Пары из верхней части головной колонны 1 поступают по двум потокам. Первый поток направляют в дефлегма-. тор 3 на конденсацию и образование флегмы, а второй поток - непосредственно в виде питания в продукте- вую колонну 2, где происходит раз(Л

О

со оэ

гонка смеси на метанол и метилаце- тат.

Конденсат из дефлегматора 3 поступает в сборник 4 флегмы, оттуда . насосом 5 в виде флегмы его подают н орошение головной колонны 1, Кубовый остаток головной колонны 1 (йода с массовой долей органики) направляют на физико-химическую очисткуо

Смесь, поступившая в колонну 2, подвергается разгонке на ьетанол, который выводится из куба, и метилацетатную фракцию, удаляемую через верх колонны 2о

Датчики 6 и 7 регистрируют давление в верхней части головной 1 и продуктовой 2 колонны соответственно и выдают сигналы на вторичные приборы 17 и 18 соответственно. Последние фиксируют величину этих давлений и выдают сигналы на датчик 8, измеряющий перепад давления между колоннами 1 и 2. Датчик 8 фиксирует величину перепада давления, выдает сигнал на вторичный прибор 19. Последний фиксирует величину и в случае увеличения перепада давления выше заданного отрабатывает регулирующее воздействие на регулирующий клапан 14, который увеличивает расход охлаждающей воды в дефлегматор Зо

Увеличение расхода воды в дефлегматор 3 увеличивает расход дистилла- та, поступающего в сборник 4 флегмы, а следовательно, и уровня в последнем, что регистрирует датчик 9 регулирования уровня, сигнал с. которого поступает на вторичный прьбор 20, который фиксирует эту величину и отраб тывает регулирующее воздействие на регулирующий клапан 16, увеличиваю щий подачу паровой фазы с головной колонны 1 в продуктовую колонну 2о

Расход дистиллата на головную ко- лонну 1 регистрируется диафрагмой с датчиком 11, сигнал с которого поступает на вторичный прибор 21, который фиксирует величину этого расхода и в случае отклонения от заданного значе- ния выдает единичный сигнал на регулирующий клапан 13.

Датчик 10 с диафрагмой измеряет величину расхода питания на головную колонну 1 и выдает пропорциональный этому расходу сигнал на вторичный прибор 22. Последний в случае изменения расхода -питания отрабатывает ре

гулирующее воздействие на регулирующий клапан 15 подачи питания в головную колонну 1.

В случае уменьшения перепада давления ниже заданного регулирующий клапан 14 уменьшает расход охлаждающей воды в дефлегматор 3, снижается расход дистиллата, поступающего в сборник 4 флегмы, а следовательно, и уровня в последнем. Снижение уровня в сборнике 4 флегмы уменьшает подачу паровой фазы с головной колонны 1 в продуктовую 2.

Пример. Расчет снижения энергозатрат.

Снижение затрат воды в связи с приведением конденсации и охлаждения питания колонны:

GArA+GA. fit

А

2Q 25 JQ

iQ

д

35

5

где г. - теплота конденсации метанола;G. - расход питания продуктовой

колонны;

&t - разность между температурой конденсации и температурой дистиллята;

С - теплоемкость метанола При г, 265 ккал/кг; Сд 8 м э/ч или 6400 кг/ч; & t 24°С; Сд 0,6 ккал/ /45°С Q 1788160 ккал/ч„

Снижение расхода воды 6 1788160/ /(6-1 ) 298 мэ/ч или G 2044800 м /год, где G - перепад температур по входу и выходу воды,°С; 10 э- Н20 кг в м5/ч.

Снижение затрат тепла за счет исключения подогрева и испарения питания в колонне; Q 1788160 ккал/ч 1,78 Гкал/ч, или Q 15165 Гкал/год. Предлагаемое проведение процесса позволяет снизить энергозатраты за счет снижения расхода воды в дефлегматор на 298 м3/ч и расхода пара на 1,78 Гкал/ч за счет исключения подогрева и испарения питания в продуктовой колонне о

Формула изобретения

Способ управления ректификационным блоком, состоящим из головной и продуктовой колонн, путем регулирования расхода питания и расхода дистиллата в головную колонну, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, дополнительно измеряют перепад давления между колоннами и

516360046

регулируют расход паровой фазы из го- симости от расхода хладагента в деф- ловной колонны в продуктовую в эави- легматор и уровня флегмы в сборникев

Изобретение относится к спосо- - бам оптимального управления процессом многокомпонентной ректификации и позволяет снизить энергозатраты яа счет измерения перепада давления между колоннами и регулирования расхода паровой фазы из головной колонны в продуктовую в зависимости от расхода хладагента в дефлегматор и уровня флегмы в сборнике0 1 ил

-о©

75 22 10

12

Н-О-О-ФЈ

9 20

;2