Способ регулирования процесса разделения газов

(19) О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ ект СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Крючков А, Д. Автоматизация установок разделения газов методом глубокогоохлаждения. Л., Химия, 1970, с. 165.2. Анисимов И. В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Л., Химия, 1957,с. 368,3. Авторское свидетельство СССР697785, кл. Г 25 1 3/04, 1977.(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ в р и д 1 Г,25 3 3/04; б 05 0 27/О фикационной колонне путем изменения подачи исходной смеси в колонну, отбора продукта из испарителя-конденсатора и измереичя уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе, отличающийся тем, что с целью улучшения условий работы, обеспечения взрывобезопасности конденсатораиспарителя ректификационной колонны и повышения качества продукта разделения, заданное значение уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе ректификационной колонны поддерживают путем изменения отбора кипящей жидкости из испарителя-конденсатора, подачу исходной смеси изменяют по заданному значению ее расхода, а отбор продукта из испарителя-конденсатора изменяют по заданному значению содержания взрывоопасных примесей в продукте.51015 Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса разделения газов методом ректификации и преимущественно может быть использовано вхимической и нефтехимической промышленности, в частности в установках разделениявоздуха, работающих во взрывоопасных условиях.Известен способ автоматического регулирования уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе ректификационнойколонны путем воздействия на отбор жидкого продукта 1.Однако этот способ не позволяет получить высококачественный жидкий продукт,так как условия взрывобезопасной работыне позволяют держать более высокую концентрацию кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе.Известен способ автоматического регулирования уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе ректификационнойколонны путем воздействия на подачу исходной смеси 2.Недостатками данного способа являютсятранспортное запаздывание, определяемоеконструкцией технологического тракта подаваемой в ректификационную колонну исходной смеси от регулирующего органа доконденсатора-испарителя, емкостное запаздывание, определяемое конструкцией и количеством ректификационных тарелок в колонне. Вследствие этого снижается точностьи качество регулирования уровня кипящейжидкости в конденсаторе-испарителе и ухудшаются условия его взрывобезопасной работы,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является способ регулирования процесса разделения газа путем подачи исходной смеси в колонну посуммарному значению отклонений уровнейв колонне и испарителе-конденсаторе и изменению отбора продукта из испарителя-конденсатора по разности уровней в аппаратах. Указанный способ обеспечивает выводпродукта с повышенным содержанием взрывоопасных примесей, что позволяет поддерживать повышенное содержание самого продукта 3 .Однако данный способ регулированияполностью не обеспечивает устойчивую работу процесса разделения, так как воздействие внутренних перекрестных связей приводит к раскачиванию технологического режима при возмущающем воздействии и медленной его стабилизации. Кроме того, недостатком данного способа является отсутствие связи между контролем за содержанием взрывоопасных примесей в жидкости,которое поддерживается изменением отборапродукта, и стабилизацией уровней жидкости в криптоновой колонне и испарителе-конденсаторе, что дополнительно вносит независимое возмущение в регулирование уровней в аппаратах. Вследствие этого ухудша 20 25 30 35 40 45 50 55 ются условия взрывобезопасной работы конденсатора-испарителя и снижается качество жидкого продукта разделения,Целью изобретения является улучшение условий взрывобезопасной работы конденсатора-испарителя ректификационной колонны и качества продукта разделения,Указанная цель достигается тем, что заданное значение уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе ректификационной колонны поддерживают путем изменения подачи паров кипящей жидкости из испарителя-конденсатора, подачу исхОдной смеси изменяют по заданному значению ее расхода а отбор продукта из испарителя-конденсатора изменяют по заданному значению содержания взрывоопасных примесей в продукте. На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего данный способ.Устройство содержит ректификационную колонну 1, соединенную посредством трубопроводов с конденсатором-испарителем 2 и испарителем-конденсатором 3, который соединен с испарителем 4, регулятор 5 поддержания уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе, регулирующий орган 6 газового потока из испарителя-конденсатора, регулятор 7 расхода сырьевого потока, регулирующий орган 8 сырьевого потока, регулятор 9 поддержания состава взрывоопасных примесей в продукте, регулирующий орган 1 О расхода продукта, переливное устройство 11, звуковую и световую сигнализацию 12,Способ осуществляется следующим образом.При рассогласовании величины уровня кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе 2 ректификационной колонны 1 с заданной величиной отработку этого рассогласования осуществляют воздействием через регулятор 5 на регулирующий орган, которым изменяют поток паров кипящей жидкости по линии 13. Изменение расхода этого потока приводит к изменению давления кипения жидкости в испарителе-конденсаторе 3, а это в свою очередь изменяет его нагрузку, т.е. увеличивает или уменьшает отбор кипящей жидкости по линии 4 из конденсатора-испарителя 2, в котором за счет изменения отбора кипящей жидкости поддерживают уровень кипящей жидкости в конденсаторе-испарителе 2 ректификационной колонны 1.При рассогласовании величины расхода сырьевого потока по линии 15 с заданной величиной отработка этого рассогласования осуществляется воздействием через регулятор 7 на регулирующий орган 8, который изменяет расход сырьевого потока в зависимости от знака рассогласования.При рассогласовании величины содержания взрывоопасных примесей в продукте по1011966 10 Составитель О. Сырых Редактор Н. Горват. Техред И. Верес Корректор А. Тяско Заказ 2736/46 Тираж 528 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 415 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4линии 16 с заданной величиной отработка этого рассогласования осуществляется воздействием через регулятор 9 на регулирующий орган б, который изменяет расход про дукта в зависимости от знака рассогласования,Уровень в испарителе-конденсаторе стабилизирован переливным устройством 11.В случае снижения нагрузки конденсатора-испарителя ректификационной колонны 2 или испарителя-конденсатора 3 по технологическим причинам возникает постоянный рост уровня жидкости в конденсатореиспарителе 3. Возможно полное раскрытие регулирующего органа б газового потока из испарителя-конденсатора, что делает данный уровень жидкости не регулируемым, а также не регулируемым и весь процесс ректификации в колонне 1.При этом с прибора 5 выдаются два сигнала: предупредительный на звуковую и световую сигнализацию 12 по заданному максимальному уровню жидкости в конденсаторе-испарителе, и аварийный - на закрытие регулирующего органа сырьевого потока. От внедрения предлагаемого изобретения на 2-3% снижаются потери продукта первичного концентрата при выпуске в год четырех установок разделения, годовой экономический эффект составляет 96-144 тыс, руб.