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

.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации, например, в производстве дивинила из бутана, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Известно устройство для автоматичео кого управления процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчики расхода сырья, экстрагента и флегмы, температур в колонне, регуляторы расходов экстрагента, флегмы и топлоносителя в куб колонны, логический, корректирующий и вычислительный блоки, динамический фильтр и коммутатор, при этом датчик расхода сырья соединен с корректирующи блоком, связанным с вычислительным бл ком, соединенным с логическим блоком, связанным с датчиками температур, и с коммутатором, соединенным с датчиком температуры низа колонны, с регуляторо расхода еплонЬсителя и динамическим фильтром, связанным с регуляторами расхода экстрагента и флегмы lj , Наиболее блнзкшл к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического управления процеосомэкстрактивной ректификации, содержащее датчики расхода и состава сырья, ре гулятор расхода экстрагента, датчик тем-;, пературы куба колонны, регулятор расхода . теплоносителя в куб колонны, датчики концентраций примесей на Н1яжней и верхней контрольных тарелках, датчик давления куба колонны, вычислительный блок и корректирующий блок, связанный своими входами ; с датчиками расхода и состава сьфья, вычислительным блоком, а выходом - с задающим входом регулйтора расхода экстра- гента, динамический фильтр и согласующий блок, при этом динамический фильтр своими входами связан с датчиками концентрации примесей на контрольных тарелках и согласующим блоком, а выходами - с задающ№ми входами регулятора расхода теплоносителя, входы согласующего блока соедиИ01Ы с датчиками расхода сырья и БЫЧЖ лигельным блоком, связанным своими входами с датчиками температуры и давления яуба колонны 23. Однако известное устройство характеризуется недостаточно высоким качеством регулирования примесей в продуктах при изменении расхода и состава сь1рьа и при изменении давления в колонне, которое существенно влияет на составы выходных потоков. , Цель изобретения - повышение производительности колонны, качества дисти - лята и кубового продукта. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчик и регулятор расхода экстракта, датчики состава на ве|жней и нижней контрольных тарелках, датчик и регулятор расхода сырья, датчик состава сырья, датчик и регулятор температуры в кубе колонны, соединенный с клапаном подачи теплоносителя, вычиолительный и корректирующий блоки, дополнительно содержит датчик и регулятор расхода нижнего ввода сырья, датчик давления верха колонны, коммутатор, блок логики, связанный своими входами с дагчиком давления верха колонны, датчиками состава на верхней и нижней контрольных тарелках и первым выходом коммутатора, а выходом - со входом корректирующего блока, выходы которого связаны с задающими входами регулятора расхода экстрагента и регулятора температуры в кубе колонны и блок соотношения, связанный своим входскм со вторым выходом ксалмутатора, а выходом - с задающим входом регулятора t расхода экстрагента, пря атом коммутатор своим входом связан с выходом задатчика регулятора расхода сырья, а вычислительный блок своими входами связан с датчиком состава на верхней и нижней контрольных тарелках, датчиком состава сырья и BTojaiM выходом кс 4мутатора, а выходом - с задающим входом регулятора расхода нижнего ввода сырья. На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического управлещя процессом экстрактивной ректификации Устройство для автоматическЬго управ ления процессом экстрактивной ректи(}япса ции включает в себя колонну 1, датчик 2 расхода экстрагента, регулятор 3, клапан 4, датчик 5 давления верха колонны, датчик 6 температуры в кубе колонны, связанный через регулятор 7 с клапаном 8 подачи теплоносителя в куб колонны, датчик 9 расхода сырья, регулятор 1О, клапан 11, датчик 12 состава сырья. Кроме того, устройство содержит датик 13 расхода нижнего ввода сырья, регулятор 14, клапан 15, датчики 16 и 17 состава на верхней и нижней контрольных тарелках, коммутатор 18, связанный своим входом с ийходом задатчика регулятора 10, вычислительный блок 19, связанный овоими входами со вторым выходом коммутатора 18 и датчиками 12, 16 и 17, выкоа которого подключен к задаюему входу регулятора 14, блок 20 соотношения, связанный своим входом во торым выходом коммутатора 18, а вы ходом - с задающим входом регулятора 3, блок 21 логики, связанный своими входаи с датчиками 5, 16 и 17 и перниым ыходом ксщмутатора 18, корректирующий блок 22, связанный своим входом с шл- одом блока 21 логики, выходы которого подключены к задающим входам регулятоов 3 и 7. Устройство работает следующим обраом. При изменении расхода сырья на коонну по выполнению условия |F-F° I IH F-,- текущее и предыдущее значения задания на регулятор 1О; (Г - чувствительность по изменению расхода сы1,я.. Коммутатор 18 по информации от задатчика регулятора 1О вырабатывает сигнал на ш числительный блок 19 н блок 2 О соотнощення. . лчислвтельвый блок 19 по сигналу от коммутатора 18 и информации от датчиков 2О, 16 и 17 рассчитывает номер тарелки колонне, состав на которой соответствует составу сырья N N 8КГ НКТ х -)С нкт номер тарелки, состав на которой соответс вует составу сырья; W HukT номера верхней и нижней контрольных тарелок;- концентрация легкого компонента на верхней И нижней контрольных тарелках; ;- концентрация легкого компонента в сырье. По рассчитанному значению номера таредаи вычислительный блок 19 определяет значение расхода сырья по нижнему вводу и вырабатывает соответствующий сигнал на регулятор 14 %N. - (3) где Р расход сырья по нижнему вводу сьфья; 1C MNp - нсяыера тарелок нижнего и верхнего ввода сырья соответственно. Блок 2О соотношения по сигналу от коммутатора -в шш поддержания соотношения расхода экстрах нта - расход сырья корректирует значение расхода эк страгента и вырабатывает соответствук nudt сигнал на регулятор 3 . . K(pJ., ) 1-1/ где Р - расход экстрагевта; К - коэффициент соотношения Если условие (1) не выполняется, то коммутатор 18 вырабатывает сигнал на блок 21 логики, а сигнал на вычислительный блок 19 и блок 2О соотношения становится равным О. Блок 21 логики по сигналу от коммутатора 18 и информашга от датчика S анализирует изменение давления верха колонны rPiMl °. гдеР.иР;.- давление верха колонны на текущем и щюдыдущ и шосле опроса датчика; еЛР - чувствительность по изменению давления. При выполнении (5) блок 21 логшси осуществляет 1фоверку условия РГ.. Если условие (6) выполняется, то по сигналу от датчика 16 блок 21 лохики анализирует значение концентрации тяжелого компонента на верхней коитрош 11ой тарелке и тенденцию ее изменения ЫГ у у . . flik.T концентрация тяжелого компонента на верхней контрольной тарелке в последнем и. предыдуще циклах 1жботы хроматографа; - верхняя допустимая граница концентрации тяжелого компонента. При одновременном выполнении условий (7) и (в) или при невыполнении только условия (7) бпок 21 логшси выдает на корректирующий блок 22. Есля условие (6) не выполняется, то по сигналу от датчика 17 блок 21 логики анализирует значение концентрации легкого компонента на нзижней контрольной тарелке и .тенденции ее изменения нкт.гп«х Х уЛ л ,,„„ л ИКТ. , -концентрация легкоИКТ. . го компонента на нижней контрольной тарелке в последнем и предыдущем циклах работы хромато. графа; -верхняя допустимая . граница концентрации тяжелого компонента. При одновременном выполнении условия (9) и (10) при невыполнейии только условия (9) блок 21 логики выдает сигнал на корректирующий блок 22. При этом корректирующий блок 22 по информации от блока 21 логшси пересчитывает значения температуры к кубе и расхода экстрагента и выдает соответствующие сигналы на регуляторы 3 и 7 (V.-Pi) V4( где Fg - расход экстрагента; Т - температура в кубе колонны; KvijIi-Q.- постоянные коэффициенты. Если ве выполняется условие (5) или при выполнении условий (5) и (6) ыполняется условие (7) и не зыполнятся условие (8) или при выполнении условий (5), (6) выполняется условие (9) и не выполняется условие (10), то сигнал от блока логики на корректирующий блок равен О. Использование предлагаемого устройтва позволяет СНИЗИТЬ потери дивинила а О,1-О,2 вес.% и увеличить произвоительность колонны на 0,1-О,2%, что ри производительности установки 110 тыс. т дивинила в год и сто. мости дивинила бЗОруб./т дает экономический эффект ориентировочно 150 тыс.руб в год. Формула изобретения Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации, содерясащее датчик и регулятор расхода экстрах нта, датчшси состава на верхней и нижней контрольных тарелках, датчик и регулятор расхода сырья, дат- чик состава сырья, датчик и регулятор температуры в кубе колонны, соединенный с клапаном подачи теплоносителя, вычислительный и корректирующий блоки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности колонны, качества дистиллята и кубового продукта, оно дополнительно содеркит датчик и регулятор расхода нижнего ввода сырья, датчик давления верка колонны, коммутатор, блок логики, связанный своими входами с датчиком давления вёр ха колонны, датчиками состава на верх 98 Ней и нижней контрольных тарелках и первым выходом коммутатора, а выходом со входом корректирующего блока, выходы которого связаны с задающими входами регулятора расхода экстрагента и регулятора температуры в кубе колонны и блок соотношения, связанный своим входом со вторым выходом коммутатора, а выходом - с задающим входом регулятора расхода экстрагента, при этом коммутатор своим входом связан с выходом задатчика регулятора расхода сырья, а вычислительный блок своими входами связан с датчиками состава на верхней и нижней контрольных тарелках, датчиком состава сырья и вторым выходом коммутатора, а выходом - с задающим , входом регулятора расхода нижнего ввода .сырья. :Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2810615/ 23-U6, кл. В 01D 3/42, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Me 2671131/23-26, кл. В 01 D 3/42, 1978.

Sffcmpazenm

J

ffyffofif/й продукт