Способ автоматического управления работой ректификационных колонн Советский патент 1975 года по МПК B01D3/42 

1

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования работы ректификационных установок, в частности, двухколонных трубчатых агрегатов для переработки каменноугольной смолы и может быть использован в коксохимической и других областях промышленности.

Известен способ автоматического управления работой ректификационных колонн путем регулирования температурного режима верхней части пековой и фракционной колонн подачей орошения, качества нижележащих фракций пековой колонны, изменением отбора вышележащих фракций с коррекцией отбора верхнего бокового погона по его температуре, качества фенольной фракции изменением количества ее отбора с коррекцией по температуре, качества нафталиновой фракции изменением количества ее отбора с коррекцией по содержанию в ней нафталина, уровня донных продуктов пековой и фракционной колонн и расхода перегретого водяного пара.

Однако известным способом не обеспечивается максимальное извлечение нафталина при заданном составе получаемых фракций.

По предлагаемому способу температуру верхней части пековой колонны корректируют в зависимости от температуры выпадения осадка или удельного веса поглотительной фракции и температуру верхней части фракционной колонны корректируют в зависимости от содержания нафталина в поглотительной фракции при одновременном изменении тарелки отбора нафталиновой фракции. На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

Каменноугольная смола, нагретая до температуры однократного испарения, по трубопроводу 1 поступает в пековую колонну 2. Нижняя часть пековой колонны является испарителем, в котором смола разделяется на жидкий остаток - пек и пары дистиллята. Пек отводится из нижней части колонны по трубопроводу 3. В верхней части колонны из паров

дистиллята выделяют антраценовые фракции I и И, которые Б жидком виде выводятся из колонны по трубопроводам 4 и 5 соответственно. Остальные пары дистиллята по трубопроводу 6 направляются во фракционную

колонну 7.

Из фракционной колонны в жидком виде отбираются три фракции. Поглотительная фракция (линия 8), являющаяся донным продуктом, выводится в жидком виде из нижней

части колонны. Часть поглотительной фракции, после охлаждения рефлюксным насосом 9 подается по трубопроводу 10 на орошение пековой колонны. Для вывода фенольной и нафталиновой фракций в соответствующих

зонах колонны оборудованы боковые отборы.

Фенольная фракция отводится по линии 11, а нафталиновая - по линии 12. Из верхней части колоины отводятся пары легкого масла (линия 13) в конденсатор-холодильник 14, где конденсируются и охлаждаются. Часть конденсата с помощью рефлюксного насоса, по трубопроводу 15 подается на верхнюю тарелку фракционной колонны в качестве орошения. Ь нижнюю часть колонны через барботер поступает перегретый водяной пар по линии 16.

Устройство для управления содержит следующие локальные системы регулирования: температуры верхней части пековой колонны, состоящая из датчика 17 температуры верхней части пековой колонны, регулятора 18 и клапана 19, отбора антраценовой фракции I, состоящая из датчика расхода 20, регулятора 21 и клапана 22; отбора антраценовой фракции II, содержащая датчик удельного веса пека 23, регулятор 24 и клапан 25; уровня донного продукта - пека, состоящая из датчика 26, регулятора 27 и клапана 28; температуры верхней части фракционной колонны, состоящая из датчика температуры 29, регулятора 30 и клапана 31; отбора фенольной фракции, содержащая датчик расхода 32, регулятор 33 и клапан 34; отбора нафталиновой фракции, состоящая из датчика расхода 35, регулятора 36 и клапана 37; уровня донного продукта поглотительной фракции, состоящая из датчика уровня 38, регулятора 39 и клапана 40; расхода перегретого водяного пара, содержащая датчик расхода 41, регулятор 42 и клапан 43. С помощью указанных систем регулирования поддерживают на заданном уровне стабилизируемые параметры.

При отклонении корректирующего параметра, например содержания нафталина в нафталиновой фракции, определяемого с помощью анализатора 44, в регулятор количества отбора 36 через устройство ввода подается корректирующий сигнал на изменение задания.

Аналогично регулируется количество отбора фенольной фракции с коррекцией по температуре в зоне ее отбора, замеренной с помощью датчика 45.

Количество отбора антраценовой фракции I регулируется в зависимости от удельного веса антраценовой фракции II, замеренного датчиком 46 с коррекцией по температуре в

зоне отбора I антраценовой фракции, фиксируемой датчиком 47. Задание на температуру верха пековой колонны корректируется в зависимости от температуры выпадения осадка Б поглотительной фракции, определяемой с помощью датчика 48.

Содержание нафталина в поглотительной фракции является основным корректирующим параметром для управления режимом фракционной колонны. При изменении содержания нафталина в поглотительной фракции, измеряемого с помощью хроматографа 49, вводится корректирующий сигнал на изменение задания в регулятор 30 температуры верхней

части фракционной колонны. Одновременно корректирующий сигнал подается в логическое устройство 50, которое в зависимости от его величины и знака с помощью переключателя 51 выбирает необходимую тарелку отбора.

Предмет изобретения

Способ автоматического управления работой ректификационных колонн в процессе фракционирования каменноугольной смолы путем регулирования температурного режима верхней части пековой и фракционной колонн

подачей орошения, качества нижележащих фракций пековой колонны изменением отбора вышележащих фракций с коррекцией отбора верхнего бокового погона по его температуре, качества фенольной фракции изменением количества ее отбора с коррекцией по температуре, качества нафталиновой фракции изменением количества ее отбора с коррекцией по содержанию в ней нафталина, уровня донных продуктов пековой и фракционной колонн и

расхода перегретого водяного пара, подаваемого во фракционную колонну, отличающийся тем, что, с целью максимального извлечения нафталина при заданном составе получаемых фракций, корректируют температуру верхней части пековой колонны в зависимости от температуры выпадания осадка или удельного веса поглотительной фракции и температуру верхней части фракционной колонны в зависимости от содержания нафталина в поглотительной фракции при одновременном изменении тарелки отбора нафталиновой фракции.

JJ

/