Способ управления ректификационной колонной с выводом бокового погона Советский патент 1991 года по МПК B01D3/42 G05D27/00 

Изобретение относится к способам управления ректификационной колонной с выводом бокового погона и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Целью изобретения является повышение качества продуктов ректификации и снижение энергетических затрат.

Одним из условий для бокового отбора промежуточных фракций является наличие устойчивой практической зоны постоянной концентрации, которая образуется на тарелке колонны. Эта зона характеризуется отсутствием градиента температур между тарелками в этой зоне и может при изменении режима колонны смещаться по ее высоте.

Вывод бокового погона производится с тарелки, находящейся в средней части практической зоны постоянных концентраций. Этому случаю будет соответствовать минимальная разница температур на тарелках этой зоны.

Сущность способа заключается в том, что производят измерение разности температур в зонах каждого вывода бокового погона, определяют зону, в которой разность температур имеет минимальное значение, и выдают команду на открытие клапана на выводе бокового погона в этой зоне и закрытие

Os

о

V4 00 00 XI

клапанов на выводах бокового погона с других тарелок. Схема расхода бокового погона с коррекцией по качеству отрабатывает такой сигнал на исполнительный механизм, который позволяет получить максимальное количество бокового погона с заданным качеством.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, позволяющая реализовать предлагаемый способ.

Устройство содержит колонну 1, линии 2-5 подачи сырья, вывода головного продукта, бокового погона и кубового остатка соответственно, регулятор 6 расхода бокового погона, выход которого соединен с входом исполнительного механизма 7, а входы- с датчиком 8 расхода и анализатором 9 качества. Выходы датчиков 10-13 температуры, установленных в зоне каждой тарелки, оснащенной выходом бокового погона, соединены с входами преобразователей 14 и 15 разности температур, выходы которых подключены к входам блока 16 выбора оптимальной тарелки с выводом бокового погона, выходы которого соединены с исполнительными механизмами (клапанами) 17 и 18.

Способ управления ректификационной колонной с выводом бокового погона осуществляется следующим образом.

В ректификационной колонне 1 в результате проведения процесса разделения сырья получают головной продукт, боковой погон и кубовый остаток. Боковой погон выводят с одной из нескольких тарелок, оснащенных выводами (показан вариант вывода бокового погона с двух тарелок).

Расход бокового погона регулируют регулятором 6 расхода, выход которого воздействует на исполнительный механизм 7, а входные сигналы в регулятор 6 расхода поступают от датчика 8 расхода и анализатора 9 качества. В зоне каждой тарелки, оснащенной выводом бокового погона, установлены датчики 10-13 температуры, с помощью которых преобразователи 14 и 15 разности температур измеряют разность температур в зонах верхней и нижней тарелок с выводом бокового погона. Сигналы от этих преобразователей 14 и 15 разности температур поступают в блок 16 выбора оптимальной тарелки с выводом бокового погона, который выдает сигналы на клапаны 17 и 18 на переключение выводов бокового погона.

Регулирование качества бокового погона при оптимальной тарелке вывода бокового погона обеспечивают путем регулирования расхода бокового погона регулятором 6 расхода, который воздействует на исполнительный механизм 7 в зависимости

от расхода и качества бокового погона, измеряемых датчиком 8 расхода и анализатором 9 качества.

При изменении качества, расхода сырья

или режимных параметров работы колонны зона постоянных концентраций может сместиться по высоте колонны, что приведет, например, к снижению разности температур в зоне верхнего вывода бокового погона

0 по сравнению с зоной нижнего вывода. Сигналы отдатчиков 10,11 и 12,13 температуры поступают соответственно в преобразователи 14 и 15 разности температур, которые, в свою очередь, выдают сигналы в блок 16

5 выбора оптимальной тарелки с выводом бокового погона, где эти разности температур сравнивают, определяют минимальную разность температур и соответствующую ей тарелку с выводом бокового погона и выдают

0 сигнал на открытие клапана 17 и закрытие клапана 18.

Пример. Работа схемы выбора оптимальной тарелки с выводом бокового погона с применением пневматической системы

5 приборов Старт.

В этом случае блок 16 выбора оптимальной тарелки включает сумматор ПФ1.1 и реле переключения ПП2.5. Реле переключения настраивается на граничное значение

0 командного сигнала, равного 0,6 кгс/см2. Исполнительный механизм 17 выбирается типа НЗ (закрыт при отсутствии управляющего давления воздуха), а исполнительный механизм 18 -типа НО (открыт при отсутст5 вии давления воздуха). В сумматоре ПФ1.1 сравниваются выходные сигналы от преобразователей 14 и 15 разности температур. Если разность температур на верхней тарелке меньше разности температур на ниж0 ней тарелке, то сумматор выдает сигнал менее 0,6 кгс/см и из реле переключения поступит управляющий сигнал, равный 1 кгс/см , и одновременно на оба исполнительных механизма. При этом верхний ис5 полнительный механизм 17 откроется, а нижний механизм 18 закроется. Отбор бокового погона осуществляется с верхней тарелки.

Такой способ управления ректификаци0 онной колонной обеспечивает качество бокового погона, не связывая его с управлением качеством головного и кубового продуктов, что обеспечивает сокращение энергетических затрат и качество продуктов

5 ректификации.

Формула изобретения

Способ управления ректификационной

колонной с выводом бокового погона путем

отбора бокового погона с тарелок, имеющих

соответствующий вывод, и изменения его

расхода в ЗЭЁИСИМОСТИ от качества, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продуктов ректификации и снижения энергетических затрат, дополнительно

роны каждой тарелки, имеющей вывод бокового погона, и отбор бокового погона ведут только с той тарелки, у которой величина разности измеренных температур мини

Изобретение относится к способам управления ректификационной колонной с выводом бокового погона, может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности и позволяет повысить качество продуктов ректификации и сократить энергетические затраты. Способ осуществляется следующим образом: измеряют разности температур по обе стороны каждой тарелки, имеющей вывод бокового погона, и в зависимости от этой разности осуществляют выбор тарелки для отбора бокового погона. Отбор бокового погона ведут с той тарелки, у которой величина разности измеренных температур минимальна, при этом расход бокового погона изменяют в зависимости от его качества. 1 ил.

измеряют разности температур по обе сто- 5 мальна.