Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации Советский патент 1981 года по МПК B01D3/42 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации и может найте применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышле ности. Известно устройство для автоматического управления процессом ректификации, содержащее датчик и регулятор расхода флегмы, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны, датчики температур на контрольных тарелках и блок логики ll . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического управления процессо экстрактивнсй ректи})икации, содержаптее датчик расхода сырья, датчик и регулятор расхода флегмы, датчик и регулятор расхода экстрагента, датчик и регулятор тй 1пературы в кубе колонны, последний из которых соединен с клапансад пода чи теплоносителя, динамический фильтр. -вычислительный и корректируюпшй блоки 2. Недостатком данного устройства является то, что оно приводит к большим потерям продуктов разделения при внешних воалушениях. Цель изобретения - повышение качест ва регулирования дистиллята и кубового продукта. Эта цель достигается тем, что уст ройство дополнительно содфжит датчики температуры в исчерпывающей ceit13ИИ колонны, блок логики и коммутатор, связанный своими входами с выходе вычислительного) блока и датчиком температуры в кубе колонны, а выходами - с регулятором тет«1пературы в кубе v первьтм входом динамического фипьгра, который вто)ым и третьим вхо дами связан с выходами блока погаки и корректирующего блока, авыходен ми - с регулятором расхода экстрагента и регулятором расхода флетт лы, при этом 38 вычислительный блок своими входами связан с выходами корректирующего блока и блока логики, входы которого подклю чены к датчикам температуры в исчерпывающей секции колонны, а корректирук шли блок своим входом связан с датчиком расхода сырья. На чертеже изофаасена блок-схема устройства для автоматического управле- ния процессом экстрактивной ректификаШШ. Устройство для автоматического уп равления процессом экстрактивной ректиф кадии в колонне 1 содержит датчик 2 расхода флегмы, связанный через регулятф 3 с клапаном 4., датчик 5 расхода экстрагента, связанный через регулятор I в с клапаном 7, датчик 8 тетлпературы в кубе колонны, связанный через регупятрр 9 с клапаном 1О подачи теплоносителя в куб колонны . Кроме этого, устройство содержит датчик 11 расхода сырья, 12 и 13 температуры на контрольных тарелках, блок 14 логики связанный своими входами с датчиками 12 и 13, корректирующий блок 15, связанный своим входом с датчиком 11, вы числительный блок 16, связанный со своими входами с выходами блока 14 логики и корректирующего блока 15, ком мутатор 17, связаншлйсвоими входами с датчиком 8 и выходом вычислитетзьног блока 16, динамический фильтр 18, связанный своими входами с выходами блока 14 логики, коррект1фуюшего блока ,15 и одним из выходе коммутатора 17 при этом выход коммутатора подключен к задающему входу регулятора 9, а выходы динамичедкого фильтра 18 подключены к задающим входам регуляторов 3 и 6 . Устройство работает следующим обрензом. Блок 14 логики по сигналам от датчи ков температуры 12 и 13 определяет разницу между значениями температуры на нижней и верхней контрольных тарелках

дт°га+а Рг (1)

дтНКТ ВКТ

где ДТ - перепад температур; J Т Tav nepaTypa на нижней и верх НКТ Вкт jjgjj контрольных тарелках.

Корректирующий блок 15 по сигналу от датчика 11 расхода сырья производит расчет заданного перепада температур.

При этом сигнал от коммутатора 17 на динамический фильтр 18 равен О. Если услсжие (4) не выполняется, то ком мутатор 17 вырабатывает сигнал надинамический фильтр 18, который по информации от блока 14 логики и ксрректирующего блока 15 о текущем и заданнсм значениях перепйда темпфатуры вырабатывает сигналы на регулятор 3 расхода флегмы и регулятор 6 расхода экстраген34которое необходимо поддерживать при данной нагрузке, для обеспечения постоям ства состава выходных продуктов по зависимостидТ° q + d F, где ДТ°- заданное значение перепада температур;F - расход сырья на колонну; постоянные коэффициенты. От блока 14 логики и корректирующе го блока 15 поступают сигналы, соответствующие текущему и заданному значениям перепада температуры на контрольных тарелках, в вычислительный блок 16, который рассчитывает заданное значение то пературы в кубе Тк,. (3) где KiTkiT текущее и предыдущее заданные значения температуры в кубе; К- передаточный коэффициент. Сигнал, соответствующий заданному значению температуры куба, поступает в коммутатор 17. По информации от датчика 8 температуры в кубе коммутатор 17 производит сравнение текущего значения температуры с допустимыми значениями ктли K KWIOX где Т - текущее значение температурй в кубе, .Т - минимальное и максимальное Kmih км-хэт. ограничения по температуре в При выполнении условия (4) коммутатор 17 вырабатывает сигнал на регулятор температуры в кубе колонны 9. 58 та с целью поддержания заданного значе НИИ перепада температуры . ,,K,) 1(5) )(6) с ро текущие и 4-1 5-1 И предыдущие заданные значения расходов фпегмы и экстрагента соответственно , К2 передаточные коэффициенты. Использование предлагаемого устройства позволяет снизить потери нормального пентана с кубовым продуктом.на 0,2 % и изоамиленов с дистиллятом на 0,1 %, а также уменьшить энергетические затраты по теплоносителю на О, 5 % что при стоимости изопентана - 68р/т, изоамипенов - 160 р/т, пара - 5,3р/гка и производительности. НО тыс. т. в год по изопрену позволяет получить экономь ческий эффект 9О-100 тью. р. в год. Формула изобретения Устройство для автоматического управ ления процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик расхода сырья датчик и регулятор расхода флепиы, дат чик и регулятор расхода экстрагента, да чик и регулятор температуры в кубе колонны, последний из которых соединен с клапаном подачи теплоносителя, динамический фильтр, вычислительный и корректирующий блоки, отлич ающееся тем, что, с целью повышения качества регулирсжания дистиллята и кубового продукта, оно дополнительно содержит датчики толп ер а туры в исчерпывающей секции колонны, блок логики и коммутатор, связанный своими входами с выходом вычислительного блока и датчиком температуры в кубе колонны, а выходами - с регулятором температуры в кубе колонны и первым входом динамического фильтра, который вторым и третьим входами связан с выходами блока логики и корректтфующего блока а выходами - с регулятором расхода экстрагента и регулятором расхода флегмы , при этом вычислительный блок своими входами связан с выходами корректирующего блока и блока логики, входы которого подключены к датчикам темпфатуры в исчерпывающей секции колонны, а коррект уюший блок своим входом связан с датчиком расхода сырья. Источники инффмации, принятые во внимание при экспертвзе 1 . Патент США № 4028194 , кл. 2ЛЗ-2, 1977 . 2. Авторское свидетельство СССР № 2671131/26, кл. В O1D3/42, 1978.

Зкстрагент

//

Сырье

13