Устройство для автоматического регулирования процесса ректификации

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 3034 115 В 01 О 3/42, 0 О 27 ЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬС АВТОР О 342,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧ Е СКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ(57) Изобретение относитсдля автоматического регуцесса ректификации, можевано для автоматизацииустановок в химической и нотраслях промы ален носснизить энергоэатраты нпутем улучшения качестваУстройство снабжено ко я к устройствам лирования прот быть использо-. разделительных ефтехимической ти и позволяет а ректификацию ,регулирования. мпенсатором 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ 1ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство ССМ 880440, кл. В 01 О 3/42, 1979Патент США М 4316255, кл,1982. расхода флегмы, блоками 14, 15 соотношения заданных и текущих концентраций ключевых компонентов, блоками 19, 20 перемножения заданных и текущих концентраций ключевых компонентов, регулятором 13 материального баланса и сумматором 11 расхода теплоносителя, один вход которого через компенсатор 12 связан с датчиком 2 расхода флегмы, другой вход через регулятор 13 материального баланса и блоки соотношения 14, 15 заданных и текущих концентраций ключевых компонентов связан с датчиками 16, 17 составов дистиллата икубового продукта и их задатчиками 21, 22, а выход - с камерой задания регулятора 9 расхода теплоносителя, регулятор 18 энергетического баланса своим входом через блоки перемножения 19, 20 связан с датчиками 16, 17 составов дистиллата и кубового продукта и их задатчиками 21, 22, а выходом - с камерой заданий регулятора 3 расхода флегмы. 1 ил,Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования процесса ректификации и может быть исполь"зовано для автоматизации разделительных установок в химической и нефтехимической отраслях промышленности.Цель изобретения - снижение энергозатрат на разделение, досгигаемое путем улучшения качества регулирования состава потоков,На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит колонну 1, датчик 2 расхода флегмы, связанный через регулятор 3 с клапаном 4 подачи, датчик 5 уровня в кубе колонны 5, связанный через регулятор 6 с клапаном 7 отбора кубового продукта, датчик 8 расхода теплоносителя, связанный через регулятор 9 с клапаном 10 подачи, сумматор 11, один вход которого через компенсатор 12 связан с датчиком расхода флегмы, другой его вход через регулятор 13 материального баланса и блоки соотношения заданных 14 и текущих 15 концентраций ключевых компонентов связан с датчиками составов дистиллата 16 и кубового продукта 17 и их заданными значениями, а его выход соединен с камерой задания регулятора 9 расхода теплоносителя. Устройство содержит также регулятор 18 энергетического баланса, входы которого через блоки перемножения заданных 19 и текущих 20 концентраций ключевых компонентов связаны с датчиками составов дистиллата и кубового продукта и их задатчиками 21 и 22, а выход соединен с камерой задания регулятора 3 расхода флегмы.Устройство работает следующим образом,Регулятор 3 по информации от датчика 2 воздействием на клапан 4 стабилизирует расход флегмы на заданном уровне. Регулятор 6 по инфармации от датчика 5 воздействием на клапан 7 отбора кубового продукта стабилизирует уровень е кубе колонны, Регулятор 9 по информации от датчика 8 воздействием на клапан 10 стабилизирует подачу теплоносителя на значении, определяемом сумматором 11 по информации от компенсатора 12 и регулятора 13 материального баланса, Компенсатор 12 по информации от датчика 2 определяет расход теплоносителя, необходимый для полного испарения флегмы в соответствии с выражениемОт= К 1 (-(т)Ф) (1) где От - расход теплоносителя, т/ч;Цт) - текущий расход флегмы, т/ч;К 1 - коэффициент пропорциональности, фЛО К Х ( + Й(2) где ЛОт - корректируемый расход теплоносителя, т/ч;К 2, Кз - настроечные коэффициенты;Хл, Хдт - заданные концентрацииключевых компонентов е кубовом продуктеи дистиллате соответственно, вес, О/.Хел ХилрассчитываХд," Хди 15 по информации оти Хдт и датчиков состаукта 17 и дистиллата 16,по информации о заданроизведениях концентраомпонентов в кубовомлате корректирует расходвая поддержание энерге, в соответствии с вырал Хдт - ХщлХдт)+Хдт ХилХдт) й (3)егмы в момент включенияечные коэффициенты.Хчл Хдт, Хил Хдт расоках 19 и 20 по информации от задатчиков и датчиков составовкубового продукта и дистиллата,Существующая система автоматизацииоснована на стабилизации входных и выходных потоков, уровней и температур. Составы потоков не регулируются. С цельюизбежания проскока этилбензола со стиролом расход флегмы поддерживается на максимальном значении,что приводит кизлишним энергозатратам;Регулирование расхода флегмы по произведению концентраций ключевых компонентов позволяет поддерживать ее наоптимальном значении (энергетический баланс) независимо от нагрузки и избежать 20 Соотношенияются в блоках 14чзадатчиков в;вов кубового продРегулятор 18ном и текущем иций ключевых кпродукте и дистилфлегмы, обеспечитического балансажением+ К 5, (Аулогде Ь - расход флрегулятора, т/;К 4, К 5 - настроПроизведениясчитываются в бл 50 д(т) - временная функция компенсации динамики каналов; 1- время. Регулятор 13 по информации о задан 5 ном и текущем соотношениях концентраций ключевых компонентов в кубовом продукте Хл и дистиллате Хд корректирует расход теплоносителя, обеспечивая поддержание материального баланса, в соответствии с 10 формулой1843034 Составитель Л.ЧервоннаяТехред М.Моргентал Корректор Л,Пилипенко Редактор С.Лисина Заказ 1193 Тираж 434 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ъ"раскачки при нарушениях матеоиальногобаланса. Регулирование расхода теплоносителя по соотношению ключевых компонентов позволяет резко повыситьчувствительность, быстродействие и качество стабилизации составов потоков и избежать "раскачки" при нарушенияхэнергетического баланса,8 результате улучшения качества регулирования состава потоков возможен режим работы колонны без запаса покачеству стирола, что приводит или к снижению энергозатрат, или к сокращению потерь ь стирала целе вой продукт) свозвратным этилбензоломс 2,8 до 2.,3 вес, Д, 15Экономический эффект от внедоения предлагаемого устройства составляетЭ = 12, 80000,028-0,023 ) Г 395 - 113) -- 45300 = 1353 бО= 90060 руб/год),где 12 - средняя выработка возвратного 20этилбензола, т/ч;8000 - длительность работы установкив году, ч;0,028 - средние потери стирола с возвратным этилбензолом, вес. доли; 250,023 - потери стирала при испытаниипредложенного устройства, вес. доли;395 - отпускная ценз стирола (1 сорт),руб./т;45300 - затраты на разработку, и изготовление устройства, руб,Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования процесса ректификации, содержащее датчик расхода флегмы, связанный через регулятор с клапаном подачи флегмы, датчик уровня в кубе колонны, связанный через регулятор с клапаном отбооа кубового продукта, датчик расхода теплоносителя, связанный через регулятор с клапаном подачи теплоносителя, и датчики составов дистиллата и кубового продукта, о т л и ч а ю -. щ е е с я тем, что с целью снижения энерго-. затрат на разделение путем улучшения каества регулирования, оно дополнительно снабжено компенсатором расхода флегмы, блоками состношения заданных и текущих концентраций ключевых компонентов, блоками дерем; о:кения заданных и текущих концентраций ключевых компонентов, регулятором материального баланса, регулятором энергетического баланса и сумматором расхода теплоносителя, один вход которого через компенсатор связан с датчиком расхода флегмы, другой вход через регулятор материального баланса и блоки соотношения заданных и текущих концентраций ключевых компонентов связан с датчиками составов дистиллатэ и кубового продукта и, их задатчиками, а выход - с камерой задания регулятора расхода теплоносителя, при этом регулятор энергетического баланса своими входами через блоки перемножения заданнь,х и текущих концентраций ключевых компонентов связан с датчиками составов дистиллата и кубового продукта и их задатчиками, э выходом - с камерой задания регулятора расхода флегмы.