Устройство для автоматического управления процессом экстракции Советский патент 1978 года по МПК B01D11/04 G05D27/00 

1

Изобретение относится к устройствам управления процессом экстракции, в частности выделения ароматических углеводородов из сырья, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях хозяйства.

Известно устройство для автоматического управления процессом экстракции, в котором датчик качества через реле соотношения и сумматор соединен с экстремальным регулятором, выход которого связан с регулятором соотношения и обратной связью через реле соотношения и указанный сумматор подключен на вход экстремального регулятора 1.

Недостатками этого устройства являются невозможность регулирования уровня раздела фаз в колонне и конструктивная сложность устройства.

Известно также устройство для автоматического управления процессом экстракции, содержащее контуры стабилизации расходов экстрагента, сырьевых потоков и подачи пара для образования рецикла, измерители качества сырья и получаемых продуктов, вычислительные и корректирующие блоки. Устройство дополнительно содержит цепь коррекции по величине превышения нормы потерь целевого продукта с

побочными, связанную с регулятором расхода и насыщения экстрагента, а также с цепью регулирования содержания целевого продукта в рецикле и с цепью коррекции по отклонению качества целевого продукта от нормы {2.

Недостатками устройства являются отсутствие возможности управления отбора целевого продукта в зависимости от уровня раздела фаз, и отсутствие регулирования подачи и расхода растворителя в зависимости от уровня раздела фаз.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования процесса экстракции, содержащее датчик удельного веса и регулятор расхода растворителя, воздействующий на суммирующий блок. Выход суммирующего блока изменяет задание блоку расхода растворителя, который компенсирует изменение качества получаемых продуктов изменением подачи растворителя .

Недостатки указанного устройства заключаются в том, что при возмущениях по расходу или составу сырья, превыщающих 5-15% от текущего задания, изменения уровня раздела фаз и состава целевых продуктов недопустимо превышают значения, заданные технологическим регламентом,

кроме того, (отсутствует цепь автоматической коррекции задания регулятору подачи растворителя по составу отходящих целевых продуктов, при уменьшении в сырье содержания ароматических углеводородов от текущего задания происходит резкое.падение уровня раздела фаз, что приводит к ложному срабатыванию регулирующих блоков.

Цель изобретения - обеспечение более полного извлечения ароматических углеводородов из сырья в широком (до 25% от текущего задания) диапазоне возмущений по расходу сырья.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено регулятором состава отходящего продукта, выход которого связан с дополнительно установленным блоком умнолсения на постоянный коэффициент и одновременно с регулятором уровня раздела фаз, соединенным через блок ограничения сигнала с одним из входов суммирующего блока, другой вход которого связан с регулятором расхода растворителя, к которому подключен выход блока умножения на постоянный коэффициент.

На чертеже показана схема устройства для автоматического управления процессом экстракции.

Устройство состоит из регулятора 1 расхода растворителя, регулятора 2 состава отходящего продукта, регулятора 3 уровня раздела фаз, блока 4 умножения на постоянный коэффициент, блока 5 ограничеиия сигнала, блока 6 суммирования сигналов и исполнительного механизма 7.

Вход блока 6 суммирования сигналов связан с выходом регулятора 1 расхода растворителя и через блок 5 ограничения сигнала - с выходом регулятора 3 уровня раздела фаз. Выход регулятора 2 состава отходящего продукта соедииен с камерой задания регулятора 3 уровня раздела фаз и через блок 4 умножения на постоянный коэффициент- с камерой задания регулятора 1 расхода растворителя. Выход блока 6 суммирования сигналов соединен с исполнительным механизмом 7, установленным на линии подачи растворителя, в колонну.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал задания регулятору 1 расхода растворителя и регулятору 3 уровня раздела фаз формируется регулятором состава отходящего продукта в соответствии с изменениями состава, причем на регулятор 1 сигнал поступает через блок 4 умножения на постоянный коэффициент, который согласовывает работу регуляторов 1 и 3. Постоянный коэ,ффициент блока 4 умножения меньше единицы и выбирается при наладке системы в зависимости от величины возмущений, поступающих в колонну со стороны сырьевого потока.

Регулятор 1 расхода растворителя вырабатывает и подает на блок 6 суммирования сигнал в зависимости от расхода растворителя и задания по составу отходящего продукта. Регулятор 3 уровня раздела фаз в зависимости от величины сигнала уровня раздела фаз и задания, установленного технологическим регламентом регулятору 2 состава отходящего продукта, формирует управляющий сигнал и через блок 5 ограничения подает его на вход блока 6 суммирования. Управляющий сигнал с блока 6 суммирования, пропорциональный сумме сигналов с регулятора 1 расхода растворителя

5 и блока 5 ограничения, поступает на исполнительный механизм 7, производящий подачу растворителя в колонну.

При небольших изменениях регулируемых параметров, например, отклоненных от

0 состава отходящего продукта в диапазоне О-5% от заданного технологическим регламентом, отклонениях расхода растворителя в диапазоне 1-4 , изменениях уровня раздела фаз в диапазоне 5-15%, величина сигнала, поступающего с блока 6 суммирования, определяется, в первую очередь, изменением выходных сигналов регуляторов 2 и 3, т. е. изменением уровня раздела фаз и заданием по составу отходящего продукта и, во вторую очередь, сигналом, поступающим от регулятора 1 расхода растворителя, так как он имеет коэффициент усиления в 5-10 раз меньший и его сигнал значительно ослаблен.

5 При существенных отклонениях регулируемых параметров, например количества ароматических углеводородов в отходящем продукте в диапазоне 0,5-4,0 об. % расхода растворителя 4-20 и уровня раздела фаз 15-25%, сигнал регулятора 3-уровня раздела фаз с заданием от регулятора 2 состава отходящего продукта регламентируется блоком 5 ограничения, а изменение выходного сигнала блока 6 суммирования

5 определяется изменением сигнала регулятора 1, т. е. изменением расхода растворителя с заданием по составу отходящего продукта.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом экстракции, содержащее датчик и регулятор расхода растворителя,

регулятор уровня раздела фаз в колонне и суммирующий блок, подключенный к исполнительному механизму подачи растворителя, отличающееся тем, что, с целью увеличения количества и улучшения

качества отходящего продукта при изменениях загрузки колонны в диапазоне О-25% от заданной технологическим per ламентом, оно снабжено регулятором состава отходящего продукта, выход которого

связан с дополнительно установленным

блоком умножения на постоянный коэффициент и одновременно с регулятором уровня раздела фаз, соединенным через блок ограничения сигнала с одним из входов суммирующего блока, другой вход которого связан с регулятором расхода растворителя, к которому подключен выход блока умножения на постоянный коэффициент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 339295, кл. В 01D 11/04, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 401380, кл. В 01D 11/04, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР № 360949, кл. В 01D 11/04, 1969.

Paipuf Cfm