Устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации Советский патент 1982 года по МПК B01D3/42 

(5) УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ

1

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования процессом многокомпонентной экстрактивной ректификации и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности .

Известно устройство для оптимального управления колонной ректификации, содержащее регулятор температу- ю ры сырья, соединенный с датчиком и клапаном подачи теплоносителя, вычислительный блок, связанный с датчиками температуры, состава и расхода сырья, оптимизатор, входы которого соединены js с вычислительным блоком, датчиками температуры куба, расходов флегмы и дистиллята, один из выходов оптимизатора связан с регулятором температуры сырья, а Другие выходы через дина-20 мический фильтр подключены к задающим входам регуляторов расхода флегмы, расхода дистиллята и регулятора температуры куба колонны С 1

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регулятор расхода дистиллята, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны, датчики давления куба и верха колонны, блок логики, связанный с вычислительным блоком 2j.

Известное устройство характеризуется недостаточной компенсацией возмущений, вызывающих захлебывание колонны, -ведущих к ухудшению качества продуктов разделения.

Целью изобретения является повышение устойчивости работы колонны и качества дистиллята и кубового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены датчик и регулятор расхода, пеногасителя, датчик давления на верхней контрольной тарелке, датчик расхода сырья, согласующий и корректирующий блоки. При этом согласую щий блок связан своими входами с выходом корректирующего блока и вычислительным блоком, .вь1ходом - с задающим входом регулятора расхода пеногасителя, а входы корректирующего блока связаны с датчиком расхода и датчиком давления на верхней контрольной тарелке, блоком логики, связанным свсими входами с датчиками давления куба и верха колонны. Вычислительный блок связан своими вхо( датчиками концентраций на ниж ней и верхней контрольных тарелках, блоком логики, а выходами - с задающими входами регулятора расхода дистиллята и регулятора расхода теплоносителя в куб колонны и согласующим блоком. На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического регулирования. Устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации в колонне 1 включает в себя датчик 2 расхода дистиллята, регулятор 3, клапан , датчик 5 расхода теплоносителя в куб ко лонны, регулятор 6 и клапан 7, датчик 8 расхода пеногасителя, регулятор Si клапан 10. Кроме этого, устpbf cTBO содержит датчик 11 расхода сырья на колонну 1, датчики давления куба 12 и верха колонны 13, датчик 14 давления на верхней контрольной тарелке, датчики концентраций примесей на нижней 15 и верхней 1б контрольных тарелках, блок 17 логики, связанный своими входами с датчи ками 12 и 13, корректирующИ блок 18 связанный своими входами с датчиками 11 и 14 и блоком 17 логики, вычислительный блок 19, связанный свои ми входами с датчиками 15 и 16 и бло ком логики 17, выходы которого под|ключены к задающим входам регуляторов 3 и 6, согласующий блок 20, свя занный своими входами с корректирующим блоком 18 и вычислительным блоком 19, выход которого подключен к задающему входу регулятора 9. Устройство работает следующим образом. Блок 17 логики по информации от датчиков 12 и 13 давления рассчитывает значение перепада давления по колонне и сравнивает его с заданной еличиной - максимально допустимым начением АР ДР,адх,определя10щи)«1 реим захлебывания колонны. Если ееичина перепада давления больше заанного значения, то вырабатывается игнал На вычислительный блок 19, который,- в данном случав, рассчитыает новые значения расходов дистилята, теплоносителя и пеногасителя. D.- .+ AD С.. , где D4, 0,.,.,0т , VV hi текущие значения расходов дистиллята, теплоносителя и пеногасителя соответствёнДО, дО -постоянные величины; -перепад давления по: колонне. С вычислительного блока сигналы подаются на регуляторы 3,6 и через согласующий блок 20 - на регулятор 9 с целью ликвидации захлебывания колонны. Если величина перепада давления меньше заданного значения, то блок 17 логики выдает сигнал на корректирующий блок 18, а выход с блока 17 логики на вычислительный блок 19 становится равным 0. При этом вычислительный блок 19 по текущей информации о концентрациях примесей на контрольных тарелках с датчиков 15 и 16 рассчитывает значения расходов дистиллята и теплоно-, сителя, которые обеспечивают поддержание заданных значений концентраций на контрольных тарелках, и выдает соответствующие сигналы на регуляторы 3 и 6. Корректирующий блок 18, с цель предотвращения захлебывания колонны и увеличения ее пропускной способности,по сигналу от блока 7 логики, используя информацию от датчиков 14 давления на верхней контрольной та,релке и 1l расхода сырья, формирует значение расхода пеногасителя и через согласующий блок 20 выдает сигнал на регулятор 9 расхода пеногасителя . Если скорость увеличения давления на контрольной тарелке превышает допустимую величину

59731

Kr. КОррвКТИруЮЩИЙ

блок рассчитывает расход пеногасителя по формуле

ihr-GM.(fPKT4-« P|CT-i..X (j,),5

где (f кТ1-Г изменение давления на верхней контрольной тарелке за. промежуток времени &t в 1-тый, (1-1)-й моменты времени; ®

РЧ, . - расход сырья в f-й, (-1)-й моменты времени.

Если скорость уменьшения давления наКонтрольной тарелке превышает ROnycKfPitTf.- fPitTiJneit rPuT то корректи- 5 : рующий блок 18 анализирует изменение по расходу сырья от датчика 11. При F|.F

противном случае производится 2

расчет значения расхода пеногасителя по формуле (3).

Использование данного устройства позволяет увеличить пропускную спо.собность йолонны экстрактивной ректификации на 2-3 и снизить потери продуктов по основным компонентам на 0,1-8,2%, что при производительности установки 120 тыс. т изопрена/год и стоимости изопрена 530 руб/т дает экономический эффект ориентировочно 90 тыс. руб. в год.

Формула изобретения 35

Устройство для автоматического регулирования процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик и ре16

гулятор расхода дистиллята, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны, датчики давления куба и верха колонны, датчики концентраций примесей, блок логики, вычислительны блок, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости работы колонны и качества дистиллята и кубового продукта, оно дополнительно содержит датчик и регулятор расхода пеногасителя, датчик давления н верхней контрольной тарелке, датчик расхода сырья, согласующий и корректирующий блоки, при этом согласую- щий блок связан своими входами с выходом корректирукэдего блока и вычислительным блоком, выходом - с задающим входом регулятора расхода пеногасителя, а входы корректирующего блока связаны с датчиком расхода сырья и датчиком давления на верхней контрольной тарелке, блоком логики, связанным своими входами с датчиками давления куба и верха колонны, вычислительный блок связан своими входами с датчиками концентраций на нижней и верхней контрольных тарелках, блоком логики, а выходами - с задающими входами регулятора расхода дистиллята 1 регулятора расхода теплоносителя в куб колонны и согласующим блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. В 01 D ЗД2, 26.05.77.

Дисти/1лца1