Способ автоматического управления процессом ректификации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 111) 68184, А 4 В 01 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ан тво СССР 1978. кл. 203 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к способу автоматического управления процессом ректификации газожидкостных систем, может быть использовано в нефтехимической промьппленности и позволяет повысить качество разделения за счет увеличения точности стабилизации параметров. Способ реализуется САР,. 12681 включающей контур регулирования температуры на контрольной тарелке исчерпывающей части колонны в зависимости от уровня жидкости в кубе колонны и скорости его изменения с предварением с коррекцией по . расходу целевого высококипящего компонента в паровой фазе (датчик 3 температу 84ры, регулятор 7, исполнительный механизм 9, корректирующие датчикиуровня 4 и расхода 5). Уровень в кубе колонны регулируют с коррекциейпо расходу теплоносителя в кипятильник (датчик 4, регулятор 8, исполнительный механизм 10, корректирующийдатчик 6 расхода-теплоносителя),1 ил.Изобретение относится к способамавтоматического управления (АУ) ректификацией газожидкостных систем смалым содержанием целевого высоко,кипящего компонента (ВКК) и может 5быть использовано в химии, нефтехимии, нефтепереработке и других областях, применяющих указанный процессдля разделения смесей,Цель изобретения - повышение качества разделения за счет увепичения точности стабилизаций параметров.На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа,Способ осуществляется следующимобразом.В колонну 1 ректификации с кипятильником 2 поступает сырье с малымсодержанием ВКК. Уровень жидкости вкубе, измеряемый датчиком 3, зависитот температуры контрольной тарелки,измеряемой датчиком 4, которая однозначно характеризует и качество продукта.25После ректификации из колонны 1 уходит целевой ВКК через расходомер 5 (верхняя часть колонны не показана). В кипятильник 2 поступает теплоноситель и измеряется расходоме ром 6; Регуляторыи 8 температурыси уровня связаны с исполнительными устройствами (ИУ) 9 и 10 соответственно на линиях кубового продукта в паровой фазе и теплоносителя в кипятильнике 2. Преобразователь 11 преобразует термо-ЭДС в пневмосигнал, который подается в вычислительное устройство (ВУ) 12, Последний учитывает информацию об уровне, 40 его скорости и температуре по следую- щей зависимости:вью=1т 21 Рт Рь-" +,Ь+к, а 1 где Реып,выходной сигнал ВУ 12,давление перед датчиком4 температуры и датчиком3 уровня соответственно;настраиваемый коэффициентпропорциональности (переменная величина, к; -постоянное пневмосопротивление в элементах Б и ВВУ 12);постоянная времени схемыпредварения (Ч - объем,6 - переменное сопротивЛение элемента А в ВУ 12;К - газовая константа,6 - температура). Т =Ч/КВ 6 Таким образом, на выход ВУ 12 подается алгебраическая сумма сигналов температуры и уровня и его скорости. Эти сигналы перемножаются на настраиваемые коэффициенты К,.и К с тем, чтобы общий Рне превышал .вьюверхней границы стандартного чневматического сигнала.Система работает следующим образом.Изменением подачи теплоносителя в кипятильник 2 стабилизуется уровень в колонне 1 и подвод тепла. При постоянстве подводимого тепла снижение по каким-либо причинам температуры ухудшает качество. целевого ВКК из-за недоиспарения и увеличения его влажности, Выходной сигнал Руменьшается, разбаланс в регуляторе 7 увеличивается и он выдает воздействие на прикрытие ИУ 9. ВыСоставитель Б.КаклюгинРедактор Н.Бобкова Техред Л.Сердюкова Корректор Л Пилипенко Заказ 5958/4 Тираж 663 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1268 вод целевого ВКК при этом сокращается, ввод в колонну растет и через некоторое время температура восстанавливается. Уменьшение температуры отражается и на уровне жидкости в кубе- он растет. Это влечет за собой уменьшение выходного сигнала ВУ 12, разбаланса в регуляторе 7 и выработку регулирующего воздействия регулятором 8 - на открытие ИУ 10 и увели О ченную подачу теплоносителя в кипятильник 2,регулятором 7 - на открытие ИУ 9 на целевом ВКК. В результате увеличивается испарение в кипятильнике, что способствует увеличению температуры контрольной тарелки.Таким образом, восстановление нарушенной температуры происходит по двум каналам: основному - вывода целевого ВКК и дополнительному - ввода тепла, При этом учитываются все важные параметры в кубе колонны, влияющие на температуру, а значит и на качество продукта: расходы ВКК и теплоносителя, уровень в кубе и температуре. При случайном увеличении температуры происходят анапогичные действия, но с обратным знаком. Использование информации об уров О не, его скорости и расходе целевого ВКК при управлении температурой обеспечивает более точное взаимосвязаннде регулирование параметров, ответственных за качество разделения. Связь этих переменных через объект учитывается в АУ с помощью ВУ 12, Элемент А предварения ВУ 12 оперативно воспринимает случайные изменения уровня и передает упреждающий сигнал в 184 4схему управления температурой. Требования к температурам по высоте колонны очень жесткие - разница между кубом и 16-й тарелкой составляет 2-3 С. диапазоны регулирования также не превышают .2-3 С, С помощью одноконтурных систем точное поддержание в этих пределах температур затруднено и невозмсжно без усложнения схемы. Контроль расхода целевого ВКК в паровой фазе позволяет увеличить верхний предел измерения (расхода жидкой фазы) почти в 500 раз. Этим привносится в схему дополнительное улучшение точ. ностк стабилизации. Повышение точности стабилизации температуры контрольной тарелки способствует также рациональному теплоиспользованию. Формула и э о б р е т е н и я Способ автоматического управления процессом ректификации систем с незначительным содержанием целевого высококипящего компонента в колонне с кипятильником путем регулирования температуры контрольной тарелки исчерпывающей части, уровня жидкости в кубе с коррекцией по расходу теплоносителя в кипятильник, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества разделения эа счет увеличения точности стабилизации параметров, регулирование температуры контрольной тарелки осуществляют в зависимости от скорости изменения уровня жидкости в кубе колонны с коррекцией по величине расхода.целевого высококипящего компонента в паровой фазе.