Способ управления процессом разделения изопрен изоамиленовой фракции

/.Ю 7 ДЗРМф;Бщацю Ю 00 Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССР655396, кл. В 01 0 3/42, 1977.Авторское свидетельство СССР1276349, кл. В 01 0 3/42, 1985, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОПРЕН-ИЗОАМИЛЕНОВОЙ ФРАКЦИИ(57) Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации, может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности и позволяет снизить удельные расходы сырья и энергоресурсов. Способ осуществляется следующим образом. С помощью регуля)5 В О 1 Р 3 42 6 05 Р 27 0 тора 4 по замеру от датчиков 5 регулируют подачу сырья в колонну 1 экстрактивной ректификации. С помощью регуляторов 6 и 7 регулируют подачу соответственно экстрагента в колонну 1 а и флегмы в колонну 2 десорбции. С помощью блоков 16, реализованных в микро-ЭВМ 15. осуществляют регулирование уровней в кубах колонн 1 а, 1 б и 2 с помощью дискретного ПИД-закона. Значение уровня замеряют датчиком 8 и управляют воздействием на клапан 9 с помощью блоков 18, корректируют задание регулятору 6. С помощью блоков 19 корректируют задание дискретным регулятором уровня, С помощью блока 20 регулируют подачу свежего экстрагента в емкость 3 воздействием на клапан 13. Блок 21 периодически корректирует подачу пара в кипятильник воздействием на клапан 12, С помощью блока 17 периодически корректируют задание регулятору 7 подачи флегмы в колонну 2: 1 ил.(4) 3Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Целью изобретения является снижение удельных расходов сырья и энергоресурсов,На чертеже представлена схема системы управления для реализации предлагаемого способа,Процесс разделения изопрен-изоамиленовой фракции в производстве изопрена осуществляют в колонне 1 экстрактивной ректификации (на схеме показан используемый на практике вариант разрезной колонны 1, состоящей из двух частей 1 а и 1 б), где отделяют изоамиленовую фракцию, и колонне 2 десорбции, где отделяют изопреновую фракцию от экстрагента. Регенерированный экстрагент поступает в сборную емкость 3, откуда опять подается в колонну 1 а.Система управления процессом включает регуляторы 4 подачи сырья (показаны два сырьевых потока) с датчиками 5, регулятор 6 подачи экстрагента в колонну 1 а, регулятор 7 подачи флегмы в колонну 2, датчики 8 уровня в кубах колонн, клапаны 9 на линиях откачки кубовых продуктов колонн, датчик 10 температуры на нижней контрольной тарелке колонны 2, датчик1 расхода питания колонны 2, клапан 12 на линии подачи пара в кипятильник колонны 2, клапан 13 на линии подачи свежего экстрагента в емкость 3 и датчик 14 уровня в емкости 3. На схеме показаны также реализованные в управляющей микроЭВМ 5 функциональные блоки 16 - 21.Способ осуществляют следующим образом.С помощью регуляторов 4 по замеру от датчиков 5 регулируют подачу сырья в колонну 1 экстрактивной ректификации. С помощью регуляторов 6 и 7 регулируют подачу соответственно экстрагента в колонну 1 а и флегмы в колонну 2 десорбции.Спомощью блоков 16, реализованных в микроЭВМ 15, осуществляют регулирование уровней в кубах колонн 1 а, 1 б и 2 с помощью дискретного ПИД-закона, в котором в качестве переменной используют среднее за интервал дискретности значение уровня, замеряемого датчиком 8. Управляющее воздействие на клапан 9, кроме того, оставляют неизменным, если величина ошибки регулирования уровня по модулю не превышает заданного значения о (находится в задаваемой зоне нечувствительности).С помощью блока 18 корректирук)т задание регулятору 6 где 6, - суммарная подача сырья, определяемая по замеру от датчиков 5.С помощью блока 19 корректируют задание дискретным регуляторам уровня (реализованным с помощью блоков 16), например,по следующему закону; 5причем при выходе расчетного значения Нкк за верхнюю (НмАкс) либо нижнюю (Нмии) уставку на регулятор передается значение соответствующей уставки. Постоянную составляющую уровня Нкуб и коэффициент К 2 1 О задают для каждой из колонн индивидуально.С помощью блока 20 регулируют подачусвежего экстрагента в емкость 3 воздействием на клапан 135 ,е,ЫАКз (Немк - Немк), если Немк)Немк, (3)0 если НФ(Н где Н- значение уровня по замеру отдатчика 14.20 С помощью блока 21 периодически (с интервалом дискретности т 1) регулируют подачу пара в кипятильник колонны 2 воздействием на клапан 12 где бкее - значение питания на колонну 2десорбции, замеряемое датчиком 11 и усредненное за интервал т;оУ 2 - постоянная составляющая управ ляющего воздействия.С помощью блока 17 периодически (с интервалом дискретности т 2) корректируют задание регулятору 7 подачи флегмы в колонну 2 а 35 бф+Кб(Тк,т - Тк г ), если ТЙ Тк е йгде Тк- температура на нижней контрольной тарелке колонны 2, замеряемая датчиком 10 и усредненнаяза интервал т 2,Оф - постоянная составляющая подачифлегмы.Интервалы дискретности т 1, т 2 задают с45 учетом инерционности колонны 2 (ть т 2:30 - 60 мин).При изменении, например увеличении,подачи сырья блок 18 увеличивает подачуэкстрагента на колонну 1 а. Одновременноблок 19 уменьшает задание уровням в ку 50 бах колонн, при отработке которого увеличивается откачка из кубов. Увеличение приэтом притока регенерированного экстрагента в емкость 3 в значительной степеникомпенсирует увеличение отбора из емкости,вызванное увеличением подачи экстрагентав колонну 1 а. Блок 21 через интервал тувеличивает подачу пара в кипятильникколонны 2 (прямая компенсация возмущения), блок 17 контролирует температуру158315на контрольной тарелке, а в случае ее сильного падения (есть опасность некачественного разделения) увеличивает подачу флегмы.Для обеспечения устойчивой и качест 5 веннои работы колонн изменение подачи сырья производят плавно и соответственно так же плавно отрабатывают описанные контуры.Блок 20 срабатывает при падении уровня в емкости 3, что происходит периодически из-за постепенного оттока экстрагента с углеводородами.Предлагаемое управление циркуляцией экстрагента обеспечивает достаточно стабильные нагрузки на колонны и плавные 15 переходы в динамических режимах. Подача флегмы с учетом температуры на контрольной тарелке обеспечивает эффективный и экономичный режим колонны десорбции.Формула изобретения20Способ управления процессом разделения 29изопрен-изоамиленовой фракции, осуществляемый в последовательно соединенных колоннах экстрактивной ректификации и десорбции с рециркуляцией регенерированного экстрагента путем регулирования подачи сырья и экстрагента в колонну экстрактивнои ректификации, уровней в кубах колонн отбором кубового продукта, подачи флегмы в колонны и пара в кипятильники, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных расходов сырья и энергоресурсов, дополнительно измеряют уровень в кубах колонн, температуру на нижней контрольной тарелке колонны десорбции, определяют разность между заданным и измеренным значениями температуры и при значении меньше заданного значения температуры корректируют подачу флегмы в колонну десорбции прямо пропорционально указанной разности, а задание регулирования уровней в кубах колонн корректируют обратно пропорционально подаче экстрагента в колонну экстрактивной ректификации.Составитель Л. ЧервоннаяРедактор А. Мотыль Техред А. КравчукЗаказ 225 Тираж 56 1 одписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москв а, чК - 35, Раушская и аб., д. 4/5Гроизводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,О