Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации Советский патент 1980 года по МПК B01D3/42 

f

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом экетрактивной ректи- . фикации и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, содержащее датчики расхода сырья, состава сырья и расхода флезтмы, связанные через компенсаторы со входом cyMMaTopoBjдинамические фильтры и вычислительный блок, входа которого подключены к анализатору кубового продукта и через динамические фильтры - к датчикам расхода сырья, теплоносителя, , кубового продукта и состава сырья, а выход соединен с компенсаторами 1.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество регулирования примесей в продуктах разделения, так как отсутствует компенсация возмущенийдавления в колонне, а также из-за большого запаздывания информации о составах продуктов, так как хроматограф установлен на выходном потоке.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического управления Колонной экстрактивной ректификации, содержащее датчики составов дистиллята и кубового продукта, датчик расхода дистиллята, регулятор температуры растворителя, сое.циненный с клапаном подачи хладоагента, регулятор расхода флегмы, регулятор расхода экстрагента, блок согласования, подключенный к задающим входам регуляторов состава, блоки логики, один из связан с упр.авляющим входом регулятора состава дистиллята, с датчиками и регуляторами расхода флегмы и температуры растворителя, а другой - с управляющим выходом регулятора состава кубового продукта и с задающим входом регулятора расхода рецикла 2.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество регулирования примесей в продуктах при изменении давления в колонне, которое существенно влияет на насыщенность кубового продукта в экстрагенте.

Цель изобретения - повышение качества регулирования дистиллята и кубового продукта.

Поставленная цель достигается тем что устройстве дополнительно содержит датчики расхода и состава сырья, датчик давления куба колонны, датчики концентраций примесей на нижней и верхней контрольных тарелках, вычислительный блок и корректирующий блок, связанный своими входами с датчиками расхода и состава сырья, вычислительным блоком, а выходом - с задающим входом регулятора расхода экстрагента, динамический фильтр и согласующий блок, при этом динамический фильтр своими входами связан о датчиками концентраций примесей на контрольных тарелках и согласующим блоком, а вь1ходами - с задающими входами регулятора расхода теплоносителя, входы согласующего блока соединены с датчиком расхода сырья и вычислительным блоком, связанным своими входами с датчиками температуры и давления куба колонны.

На чертеже изображена блок-схема, устройства для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации.

Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации в колонне 1 содержит датчик 2 расхода флегмы, связанный через регулятор 3 с клапаном 4, датчик 5 расхода теплоносителя, связанный через регулятор б с клапаном 7, датчик 8 расхода экстрагента, связанный через регулятор 9 с клапаном 10,

Кроме того, устройство содержит датчики 11 и 12 расхода и состава сырья, датчики 13 и 14 температуры и давления куба,, датчики 15 и 16 концентраций примесей на нижней и верх.ней контрольных тарелках, вычислительный блок 17, связанный своими входами с датчиками 13 и 14, корректирующий блок 18, связанный своими входами с вычислительным блоком 17 и датчиками 1Г и 12, выход которого подключен к задающему входу регулятора 9, согласующий блок 19, связанный своими входами с вычислительным блоком 17 и датчиком 11, динамический фильтр 20, связанный .своими входами с согласующим блоком 19 и датчика 1И 15 и 16, выходы которого подключены к задающим входам регуляторов 3 и 6.

Устройство работает следующим образом.

Вычислительный блок 17 по информации от датчика 14 анализирует изменение давления в кубе колонны

|РгР;..

гдеР;,Р,.1- давление в кубе колонны текуще м и предыдущем циклах опроса датчиков;

SP - допустимое изменение давления ,

При выполнении условия (1) по текущей информации от датчиков 13 и 14 вычислительный блок 17 рассчитывает значение насыщаемости кубового продукта в экстрагенте, которое необходимо поддержать в данном режиме и передает соответствующий сигнал на корректирующий блок 18

Н АО+ А,-Р + Aj-T + AjP- Т + А4Р (2) где Н - насыщаемость кубового продукта в экстрагенте; Р,Т - давление и температура в

кубе колонны;

Ад,AJ,А2,Aj, постоянные коэффициенты. Исходя из формулы

г-х,

и

где. F - расход сырья;

Хр- состав сырья;

Fg- расход экстрагента. По текущей информации от вычислительного блока 17 и датчиков 11 и 12 расхода и состава сырья корректирующий блок 18 рассчитывает значение расхода экстрагента.

F-Xp(i-H)

5 Н

и выдает сигнал на регулятор 9 расход экстрагента,

При этом сигнал от вычислительного блока 17 на согласующий блок 19 равен нулю.

Если условие (1) не выполняется, то с вычислительного блока 17 вырабатывается сигнал на согласующий блок 19, который по информации от датчика 11 расхода сырья вырабатывает корректирующие сигналы на динамический фильтр 20 по заданным значениям концентрации примесей на контрольных тарелках.

Динамический фильтр 20 по информации от датчиков 15 и 16 и согласующего блока 19 вырабатывает сигналы

на регуляторы 3 и 6 с целью поддержания концентраций примесей на заданном уровне.

Использование предложенного устройства позволяет снизить потери изоамиленов с дистилятом на 0,4 вес.% и

изопентана с кубовым продуктом на 0,3 вес,%, что при стоимости изопен-вана 68 руб/т, изоамиленов 160 руб/т и производительности установки по изопентану 210 тыс,т в год позволяет

получить экономический эффект ориентировочно 90 тыс,руб, в год. Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регу