Способ управления блоком ректификационных колонн Советский патент 1977 года по МПК B01D3/42 

Изобретение относитея к снособам онтнмального управления процесеом многокомпонентной ректификации. Оно может быть использовано в нефтеперерабатываюндей и в нефтехимической промышленности, например, в производетве изонропилбензола, для увеличения отбора целевого продукта из двух иростых продуктовых колонн, питанием которых является дистиллят и кубовый остаток головной колонны.

Известен способ автоматического управления блоком ректификационных колонн путем регулирования температуры подогрева сырья, температуры куба колонны и давления в ней, а также путем формирования критерия иаровой нагрузки для каждой из колонн блока, в зависимости от которого изменяют режим работы колонны воздействием на температуру подогрева сырья, температуру в кубе и давление в колонне до нолучения критерия иаровой нагрузки, равного для всех колонн 1.

В качестве прототипа выбран способ автоматического управления блоком ректификационных колонн, состоящий в изменении скорости иотока сырья и содержания в нем ключевых компонентов с последующим использованием материального баланса для вычисления расхода одного из продуктовых нотоков, а также в регулировании расхода наружного

флегмового потока пара, подаваемого в кииятильиик каждой колонны 2J.

Однако такой способ, обеспечивающий стабилизацию состава иродуктов ректификации, не иозволяет максимизировать иронзводительиость уетановкн.

Цель изобретеиия - максимизация отбора целевого продукта заданного состава с кубовы.м остатком одной и дистиллятом другой нродуктовых колонн.

Для этого регулируют отбор дистиллята головной колонны ироиорционально расходу питания, количество греющего пара в кипятильник этой колопны изменяют в зависимости от соотношения расхода питания и расхода дистиллята с коррекцией по температуре в контрольной точке колонны, стаби.тизируют состав кубового остатка продуктовой колонны, нитаемой дистиллятом головной колонны, изменением расхода греющего пара и стабил зируют расход флегмы этой колонны на предельном значении, а в продуктовой колонне, питаемой кубовым остатком головной колонны, ноддсрживают определенное соотношение между расходом флегмы и расходом питания в зависимости от состава дистиллята, регулируют отбор к}боБого остатка указанной колонны нропорциона.1ьно расходу питания в эту колонну н уровень в ней регулируют изменением расхода греющего пара.

Ma чертеже приведена схема реализации способа управлепия олоком ректпфикационпых ко.юна.

Способ осущеетвляется следующим образом.

( о расходе питания иа установку, содсржсилую головпую 1 и продуктовые 2, 3 колонны, измеренный диафрагмой 4 с датчиком о, через компенсатор 6 поступает на регул тор 7 соотношепия. На регулятор 7 также иостунает сигнал о расходе rpeionjero иара, измеренный диафрагмо 8 е датчиком 9, и корректируюиип сигнал с сумматора 10. На сумматор поступает сигнал с регулятора температуры 11 от терл опары 12, устаиовлеиной иа коитро;1Ьиой тарелке головной колонны, н через комиенсатор 13 - сигнал рассогласования зиаченни расхода дистиллята и величины, ироиорниоиалыюй расходу питания. Выходной сгинал регулятора 7 соотношения управляет клапаном 14, устаиовлеипым на линии подачи г|;ек)щего пара. От датчика 5 через компепсатор 15 ноетупает епгиал на регулятор 16 соот1;ои1с; ия, на который также поступает сигFia.i о расходе днсти.тлята. измереииом диафрагмой 17 с датчи ом 18. В|51ходной сигнал регу. ятора 16 СООТНОИ1СНИЯ управляет клапаном 19, стаиовленном на линии отбора дистил,1Я1а, иаиравлясмого в продуктовую ко.юнну 2 н качестве питания.

В нродуктовой колоиие 2 стабичизируют расход ф.гегмы иа максимальном ровие и состав кубового остатка иа заданном значении. Сигнал е расходе ф.чсгмы, измеренном диафрагмой 20 и датчиком 21, иостуиает па регу.тятор 22, выходиой сигиал которого управляет клаиаиом 23, уетаиовленным на лииии подачи ф.чегмы в колонну. Сигиал о составе кубового продукта, измсреином датчиком 24 с иреобразоватетем 2.5, поступает на регулятор 26, выходной сигнал которого управляет кланаиом 27, уетаиовленным па линии подачи rpeioniero иара в иодогреватсль кубового продукта.

В продуктовой колонне 3 стабилизируется состав дистиллята, уровень в колонне регулируетея подачей греющего пара, и отбор кубового продукта производится в определеииом соотиои1енин с питапием, подаваемым иа эту колонну. Сигнал о расходе питания от диафрагмы 28 поступает на датчик 29 расхода, а от иего--иа регулятор 30 соотиошеиия. На этот же регулятор поступают еигиал о рае.ходе ф.чегмы от диафрагмы 31 через датчик 32 расхода и корректирующий сигнал о составе

дистиллята, измеренный датчиком 33 с преобразователем 34. Выходиой сигнал с рег)лятора 30 соотнонюиия поетунает иа клапаи 35, установленный иа линии подачи флегмы в колоину. Сигнал о расходе кубового остатка от диафрагмы 36 поступает па датчик 37 расхода, а от пего-на регулятор 38 соотношения, на этот же регул/тюр ноетупает сигнал о расходе питагшя от датчика 29. Выходиой сигиал

регулятора 38 поступает иа клапан 39, устаповлеиный иа липии отбора кубового остатка.

Регуляторами с клаиаиами соответственно

40 н 41, 42 и 43, 44 и 45 регулируется уровеиь

в ф.чегмовых емкостях, а регуляторами с клананами соответствеиио 46 и 47, 48 и 49, 50 и 51 регулируется уровень в кубе головной 1 и нродуктовых 2, 3 колопп.

Ф О р м у л. а изобретен и я

Споеоб управления блоком ректификационных колопп путем регулирования расхода одного из продуктов потоков, наружного флегмового потока и потока греюп1,его пара, подаваемого в кипятильник каждой колонны, отличающийся тем, что, е целью максимизации отбора целевого продукта заданного состава с кубовым остатком одной и дистиллятом другой ирод)ктовых .колоии, регулируют отбор дистиллята головиой колоииы иропорциональио расходу питаиия, количество греющего пара в кипятильник этой колоииы изменяют в зависимоети от величины сотношеиия расхода питания и расхода дистиллята с коррекцией по температуре в контрольной точке колонны, стабнлизируют состав кубового остатка продуктовой КО.ЛОННЫ, питаемой дистиллятом головиой колои1 ы, изменением расхода греющего пара и стабилизируют раеход флегмы этой колоины па нредельном значении, а в продуктовой колонне, питаемой кубовы.м остатком головиой колонны, поддерживают определенное соотнопчение между раеходо.м флегмы и расходом пп1апия в завиеимости от состава дистиллята,

5 регулируют отбор кубового остатка указанной колонны пропорциопально расходу питаиия в эту колоппу и уровень в ней регулируют изменением раехода греющего пара.

Источники информации,

принятые во впимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 367870, кл. В 01 Д 3/42; 1969.

2.Патеит США № 3309287, кл. 203-1, 1967,