Способ управления процессом ректификации Советский патент 1991 года по МПК B01D3/42 G05D27/00 

Изобретение относится к способам контроля и регулирования процессом ректификации, осуществляемых в простых и сложных колоннах и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности в условиях, когда определение качественных характеристик сырья и получаемых продуктов с помощью технических средств автоматического контроля оказывается невозможным.

Цель изобретения - повышение технико-экономических показателей.

На фиг.1 представлена схема регулирования орошения простой колонны; на фиг.2 - зависимости между возмущающим воздействием и реакцией системы регулирования; на фиг.З и 4 - схемы устройств реализации предлагаемого способа при одновременной стабилизации температуры

низа колонн и регулировании расхода орошения для простых и сложных колонн.

В состав устройства (фиг.1), реализующего способ, входят регулятор 1, исполнительный механизм 2, установленный на линии подачи орошения, датчик 3 температуры на отборной тарелке, датчик 4 измерения расхода орошения и устройство 5 расчета величины отклонения расхода орошения.

В состав устройства, реализующего способ для простых колонн (фиг.З), входят регуляторы 6 и 7 температур на отборной тарелке и низа колонны, датчик 8 расхода орошения, устройство 9 сравнения, исполнительный механизм 10, установленный на линии орошения, датчики 11 и 12 температур на отборной тарелке и низа колонны и исполнительный механизм 13, установленный на линии теплоносителя.

VI

Td усфойс(зч (. о

с к /i сложных колонн {фиг 4) входят

ла чик 14 тс-мперзтуры управляемой таоел ч, p)i лятор 45 расхода промежуточно,о

ooujue ип, величина которого определяет

зе чотмэн 16, датчики 17 и 8 температур на

оел|/ч -ыс.е и ниже управляемой устрогь

-ТРТ ) 1 20 компенсация устройстве . i

JI-F едзлл1 я оррект .русщз j всмде Сг

s:/if ,тельный г-еонизм 22 д ом ка п роме/ уточною

3 iISrit M

Спо( об i- естзяяюг с /)э 1 ча 4 измерения расхода орошения w у t о чь ва 5 расчета величины отклоч&ьс-я loio г гхода относительно ранее уста- о- ii uteiiifl значения Управление реалп- л/21ся т г не того как сигнал пропорцио- ) ььый величине отклонения расхода оро- ,, м, А&ор будет использован на вход0 СР //птзра 1 в качестве корректирующего

г оП(1|/«-ув Я

8 э.ои с/, отмеченная зависимости с сльд ощим образом Увеличм Ьо ошеэср зследпи е изменения теплоси- оепхгиия парового потока значение оои виия привоаит также к увели- э ко ректчо OJ4eio си-нала оегул°ги р5 Tern&paTvpu Однако для ого ливра оа /становилась мауровне новогз чт; орречтмрованного задания тоэбуетс- г г отсоое Снижение расхода opomeuws Ггрцпватеяьно, увеличение з,8«енмя s.eL i т i ю смого возмещен чл на входе в чсfn iv g кл ечном итоге приводит как . y-ofi it-ению температуры на отборной та„г е гэч «, озсходу орошения (фиг 2) Прч оз&с счены увеличение расхода ороше(/Г рОИОлОДМТ НИ величину AGopС

ст -ъф ощую 1 /2 часть отчлонеиия Л(50р а ур льчение температуры на отборной та- происходит на величину АТот кото- п авляет 1 /2 часто отклонения Al 01 t e/i a LT0 зсегца экп валеитна вели 4iyi-c Сгр i а только такое s-i состочниь рутекает мл ( n сети смгтемы упоазлечмп Отклоне е н Чг ъател качества продукта прырабс- ip системы определяется пз

t f J

0)

A.i1; -лк1, i/2

- НАК п1 1/2 -а/2 °С

i. оислонение которое ivorno е ь - го пр л изменении только pacxo v орошем IT,

+1 м Отклоне не I oiopoei c бм РЧЬТЬ Viecго измене1- ti ТОЛЕДО re nepa- гуры на отборной аарелке

Способ оеализуеч СЛСДУЮШЫР, образом (фш 3

При к ЛА го уста к лй 1 ьхся знзчени ь озму1 й с 4И возд)рйс1 5И(. опрелепяготOfi f -/H З ,ч Cfd Oit

, V i4. /p t f 3 7 , cOC .TofH f-fhO рЯГ/Пх i py ге лпераjy f-es огорчен зрелке i 1 и i j / ««t iepa n олоьш1 °32) ия ли« ставм г дач йй ием 3i ra- $О Ся 1 еиз«зен1нимму

лзмереьиое с помо и to 8 ана4es-iii8 расхода ороше ия посыпает на уст- иоистао 9 осущес пяющсь сравнение iHjro в дань Ч мой IT зч чения расхода с с (« -слчмс озна«е в 1вм и отпзботчу кор & 1мр още( о

степи Р рео/чятору 6 rit кииноч сг гна егуля1Ора 6 поступаэ а ельн. и I lexwiCH 19 , лнсЕт - а ;ms л огь шснмй 1 e. гург ta отборной i меряе ся датччкс (1 « -«eiwrep- /pa ни

v3 ЧОЛОННЫ- цЗТЧП ОМ 2 R /идНОИ CS/tn- S,j

раАлятора 7 пост t a t/c зичупелы ым механг .зм 13 сгаиояленний а теп jiohoc ireni

Величина Рл , нап)1г ер р-ссч - ib взчьсч ь ц скретЈ-ие окень ире ени f дискретности А г ус; вия

Рк («,)- С дСор(О/2

(2i

J.QC. с - кснсгакта, пэтуче -Е й -« оьпове экспериментов и спределямэщач зависи- к осгь (вкчгеоат рь) огбоонпй ст расхода орошендо А Т0т - С Л GOD

AGop (г) салоне мс pdc 0(L,s opouteHirsi в моме т г те в расчета орре тир ющегс воздействия вучиспрет- C5J щъ условия

il VXsp t

ир V

Gop ( - ) V3)

bcfiiwws a Goo f ь ) соз ветс.е1 гзща ноаопу -si OBUujWCiMj r опсс- аеляе с-э з условия

4

Gop (t) - Gop ) A Go ч с У г (4)

лгор Pt юяс1 IM на G ie t шдем поммере

а- ilyccL хстановмь-иемусч еосто чил го- /юннь соеяагуствн ют значения ры па . тврслкь Тот (r) i/ расхода С0т t т } 50 rfVr Пои чем C jCfoa (C это оэеспечиадег требуемое

качество управления. В некоторый последующий момент времени или если At 10 мин через 10 мин происходит увеличение расхода орошения на величину A Gop (г+ 1 ), разную 4 м3/ч, т.е. расход орошения принял новге значение, равное 54 м /ч или, используя выражение (3) имеем

ДСоР(г+1 )-Gop(r+1)- - Gop ( r) 54 - 50 4 м3/ч .

Тогда вследствие выводов, изложенных ранее, необходимо перевести систему а новое /становящееся состояние, при котором имело бы lecro также эквивалентное увеличение на отборной тарелке. Согласно условию (2) и предположению, что С 0,5, имеем

Рк(т) С -ДборСг-г . )/2 0,6 -4/2 1.2°С,

т.е. требуется увеличить задание регулятору температуры на отборной тарелке на вели- чну, разную 1,2°С такое увеличена температуры требует эквивалентного расхода орошения на вепичину, равную 2,0 м3/, Следовательно, новом ус-

тановившему й значения

соответствуют

Тот (т) 121,2 °С и Gop ( т ) 52 MV4

Эта значения используются в качестве базовых на ( шаге расчета коррег- тирующего воздействия,

Шз дискретности Аг определяется из условия Аг - Т, гдЈ Т - время переходного процесса по каналу расход орошения --температура на отборной тарелке.

flow ОТСУТСТВИИ возможности стабили- зт-iWM температуры под или над отборной тарелкой рассматриваемый в заявке способ может осуществлен а сочетании с известными способами, основанными на применении теории инвариантности. Так,

0

5

5

0

5

например, для управления режимом бокового погона сложной ректификационной ko- лонны (общий случай), подвергающегося воздействиям изменяющихся зчачен;лй температур на аыше- и нижерасположеннь х -а- ралках, необходимо допопнитег,с.н„ измерять температуру з этичт оелк х « из vc; инвариантности показателя г ..родукта, отбираемого с управляемой га- рзлки относительно конipoflnpjьмых значений этих температур , воздействия рвгул- зр ic repa- TjOfa на управпяемой тарелке

Практическая реализация спосэ5& с о5- ,цеи случае для сложных колом- зомъо ает- ст е следующего .4).

Температурный pevvnv из ьоаь o о 7арелке измер°еюй Д5( i4 л п ддер- жинается на ociiJB. предлагге-огс спссс управления простой колонкой оегулячоро. 15, возде стйующмм на раох. прсчс ч. гс .- ного орошения, который измеряет. ..п.г ком 16. Измеряемыеспомсидо одоТЧ1|1чОБ П и 18 значения те.илеоатур на БЫ е- и ,s IVCP расположенных тарелках через соответс - вующио устройства 19 и 20 c тьricaа, аналогично корректирующему виздойг С ьо Рк, определяемо / согласно -1редлз ч л-.-г- му способу, от устройства 21 поступает на вход регулятора 15 Выходноп сип,ал по ord/jisero поступает на испол ч - -етьч1{й ме- 22, ус Э|-ювпзчный ча г,ромежуточно о орошенчя.

Формула изобретения Способ упрааления процессом ректм- Фикации для прост -sx колонн nyie изменения расхода орошения в зависимости от температур верха и низа колонны, отличающийся тем, что, с цепью повышения технико-экономичесмх показателей, дополнительно стабилизируют температуру на отборной тарелке и низа колонны, измеряют величину отклонения расхода орошения от заданного значения и пропорционально 1/2 части этого отклонения корректируют температуру на отборной тгрелке, увеличивая расход орошения пропорционально знаку отклонения.

- г-i ./ft

Изобретение относится к способам управления технологическим процессом ректификации и может быть использовано в условиях, когда определение качественных характеристик сырья или получаемых продуктов с помощью технических средств контроля на потоке не представляется возможным. Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей. Цель изобретения достигается путем стабилизации температуры низа колонны и на отборной тарелке, измерения величины отклонения расхода орошения и пропорционально 1/2 части этого отклонения корректировки расхода орошения или путем стабилизации температуры низа колонны и расхода орошения, при этом измеряется величина отклонения температуры на отборной тарелке и пропорционально 1/2 части этого отклонения корректируют расход орошения. 4 ил.

// / & /

1

OtPyi rt&sgW ,. ,1

- --4---- г

1 ЩЕ21ЙГ

х fw

.„l.-:

7

fcb/ L

E m-«-injД Ј -j

1 UjV

/ -f «v/И E j,„J

тг.,, 1

Г

х fw

.„l.-:

L

Ј -j

х /// i

/,-/

., 1 -

1C1999

.ггдаГлЛЗ№