Устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации Советский патент 1979 года по МПК B01D3/42 

1

Из()бре1е11ие относится к устройствам для автоматического регулирования процесса многокомпонентной экстрактивной ректификации и может найти п.рименение в химической, нефтехимической и других отраслях иромьпилснности.

Известно устройство для оитима.чьного управления ректификационной колонной, содержащее датчик расхода и анализатор состава сырья, блоки управления расходами дистиллята и флегмы, блок определения производной концеитрации примесей в побочном продукте по доле отбора, соедийенный с ана.чизатором состава и выходом блока управления расхода продукта, и блок прогнозирования 1.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительное качество регулирования состава кубового продукта, так как отсутствует управление паровым потоком в колонне.

Кроме того, не комненсируется режим «захлебывания колонны, ирисущий кол(жнам экстрактивной ректификации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство

для автомагического регулирования нронссса экстрактивной ректификации, содержащее датчики концентрации примесей в дисти,1ляте и кубовом продукте, датчик и регулятор расхода дистиллята, датчики давления куба и верха колонны, клапан нодачи теплоносителя в КОЛОННЫ; бЛОКИ ЛОГИКИ, ОДИН

из которых связан с управляющим выходом регулятора коицентраг.ии примесей в дистил; ляте, а другой с правляюц1им выхо.том регулятора концентраций примесей .в кубовом продукте 2.

Недостатком известного устройства является отсутствие компенсации возмуи1ений вызывающих «захлебывание ко,тоииы экстрактивной ректификации, ведущее к резкому ухудшению качества иродуктов разделения вилоть до ирекращения работы колонны.

Цель изобретения - повьинение устойчивости работы колонны и качества днстиллята и кубового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство сиабжеио датчиком и регулятором темиературы куба колонны, соединенным с клапаном подачи теп.чоносителя в куб

колонны, датчиком уровня жидкости в кубе колонны, динамическим фильтрами и вычислительным блоком, нричем динамический |(ильтр связан своими кодами с вычислигельным 6vioKOM, выходами - с задающими входами регулятора расхода дистиллята и регулятора температуры куба колонны, а входы вычислительного блока связаны с датчиками концентраций примесей в дистилляте и кубовом продукте, с датчиками расхода дистиллята и температуры куба колонны, блоком логики, связанным своими входами с датчиками давления куба и верха колонны и датчиком уровня жидкости в кубе колонны.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации в колонне 1 включает в себя датчик 2 расхода дистиллята, связанный через регулятор 3 с клапаном 4, датчик 5, температуры куба, связанный через регулятор 6 с клапаном 7.

Устройство содержит датчик 8 уровня жидкости в кубе колонны, датчики 9 и 10 концентраций примесей в дистилляте и кубовом продукте колонны датчики 11 и 12 давления

верха и куба «олонны, блок логики 13, связанный своими входами с датчиками 8 и 11, вычислительное устройство 14, связанное своими входами с блоком логики 13 и датчиками. 2, 5, 9 и 10, выходы которого подключены через динамический фильтр 15 к задающим входам регуляторов 3 и 6.

Блок логики 13, используя информацию от датчиков 8, 11 и 12, анализирует режим работы колонны 1 и передает соответствующие сигналы на вычислительное устройство 14.

Блок логики 13 рассчитывает значение перепада давления в нижней и верхней частях колонны и сравнивает его с заданной величиной максимально допустимым значением, определяющей режим «захлебывания колонны. Если величина перепада давления больще заданного значения, то вырабатывается сигнал на вычислительное устройство 14, которое, в этом случае, рассчитывает новые значения расхода дистиллята и температуры в кубе колонны и через динамический фильтр 15 выдает сигналы на регуляторы 3 и 6 с целью уменьщения перепада давления по колонне 1.

Если величина перепада давления меньше заданного значения, то но информации от датчика 8 уровня блок логики сравнивает текущее значение уровня с максимально допустимым, которое фиксирует «захлебывание в исчерпывающей секции колонны.

В том случае, если текущее значение уровня больще допустимого, блок логики вырабатывает сигнал на вычислительное устройство 14, которое, при этом, рассчитывает новое значение температуры куба колонны и через динамический фильтр 15 выдает сигнал на регу.пятор 6 с целью уменьщения уровня жидкости в кубе колонны.

Если текущие значения перепада давления по колонне и уровня жидкости в кубе колонны находятся в пределах максимально-допустимых значений, то выход с блока логики 13 на вычислительное устройство 14 становится равным нулю. В этом случае вычислительное устройство 14, используя текущую информацию о концентрациях примесей в дистилляте и кубовом продукте, температуре куба колонны и расх(зде дистиллята с датчиков 9, 10, 5 и 2, производит расчет значений расхода дистиллята и гемпературы куба колонны, которые обеспечивают поддержание заданных значений концентраций выходных продуктов ко.клип,.

От вычислите.1ьного усгройства 14 сигналы, пройдя динамический (|)11льтр 15. поступают в камеры задания к регуляторам 3 расхода дисти.члята и темпе|)атуры куба колонны 6.

Динамический фильтр 15 учитывает инерционность по каналам «расход дистил:1ята - перепад давления по колонне,«расход дистиллята - состав дистиллята, «расход теплоносителя в куб колонны - уровень в кубе колонны, «расход теплоносителя в куб колонны - состав кубового продукта.

Использование данного устройства нозволяет снизить потери изопрена с изоамиленовой фракцией на 0,2 вес. и изоамиленов с изопреновой фракцией на 0,3 вес.°/о.

Формула изобре

ения

Устройство для автоматического регулирования процесса экстрактивной ректификации, содержан1ее датчики концентраций при.месей в дистилляте и кубовом продукте, датчик и регулятор расхода дистил.тта, датчики давления куба и верха колонны, клапан подачи теплоносителя в куб колонны, блок логики, отличающееся тем, что, с целью повыщения устойчивости работы колонны и качества целевых продуктов, оно снабжено датчиком и регулятором температуры куба колонны, соединенным, с клапаном подачи теплоносителя в куб колонны, датчиком уровня жидкости в кубе колонны, динамическим фильтром и вычислительны.м блоком, причем динамический фильтр связан своими входами с вычислительным блоком, выходами - с задающими входами регулятора расхода дистиллята и регулятора температуры куба колонны, а входы вычислительного блока связаны с датчиками концентраций примесей в дистилляте и кубовом продукте, ,с датчиками расхода дистиллята и температуры куба колонны, блоком логики, связанным своими входами с датчиками

давления куба и верха колонны и датчиком уровня жидкости в кубе колонны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 448871, кл. В 01 D 3/42, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 483986, кл. В 01 D 3/42, 1973.

Зкстрагент

Тепло оси/лвл{

2 Листиллат

11