Способ управления процессом ректификации

(23) Приоритет К 01 Р 342 осударственныи комнте овета Министров ССС(088.8) публиковано 15.10.77. Бюллетень38 о делам изобретен и открытий 45) Дата опубликования описания 02.12.7 2) Лвторы изобретения фрумк Нихинсон осударственный всесоюзный институт по проектирован предприятий коксохимической промышленности аявитсл Я ПРОЦЕССОМ РЕКТИФИКАЦ) СПОСОБ УПРАВ Изобретение относится к коксохимической промышленности, и в частности к производству бензола для нитрации или толуола на ректификационных колоннах.Известен способ автоматического управления ректификационной колонной путем изменения подачи пара в подогреватель колонны в зависимости от отношения разностей измеренных температур на второй и третьей, первой и четвертой тарелках, расположенных в середине колонны, флегмы по разности измерснных температур на двух тарелках верхней части колонны, стабилизации расходы сырья, поддержания постоянства уровня низа колонны воздействием на расход нижнего продукта и в сепараторе воздействием на расход верхнего продукта 1.Ближайшим по тсхцической су 1 ццости является способ автоматического регулирования режима ректификационной колонны путем 20 стабилизации расхода сырья, расхода пара с коррекцией по уровню в сепараторе, расхода флсгмы с коррекцией по расходу сырья, расхода верхнего продукта с коррекцией по расходу сырья и температурам на нижней ц 25 верхней контрольных тарелках 2.К недостаткам известного способа следует отнести невозможность автоматического изменения расхода оснзола для нитрации при изменяющемся составе сырья, определения со- ЗЭ держания лсгколсту 1 его компонента в ццжцсм и тяжелолстучсго компонента в всрхпсм продукта в зависимости от изменения температур на нижней, верхней контрольных ц промсжуто 111 ых тарелках 1 олонцы, сокращения времени отклонения от оптимального режима.Целью изоорстсния является интенсификация процесса.Это достигается тем, что расход пара изменяют скачкообразно максимально в зависимости от изменения температур ца нижней, верхней контрольных и промежуточных тарелках, а расход верхнего продукта корректируют в зависимости от уровня в сепараторе при его отклонении от заданной величины.На чсртсже изображена схема реализации прелагаемого способа управления процессом ректцфикации.Способ осущсствлястся следующим образом.Регулятор расхода пара 1 через открытый клапан 2 регулирующего воздействия и регулирующий орган 3 подачи пара осуществляет стабилизацию расхода пара, подаваемого по линии 4 в подогрсватель 5 колонна 6 на основании информации, поступающей от датчика 7 расхода пара через открытый клапан 8 текущего значения расхода пара и сигнала задания, приходящего чсрез открытьш клапан 9 задающего воздействия от корректирующего блока 10, вырабатывающего этот сигнал по ин3формации, поступающей от датчика уровня 11через открытый клапан 12 текущего значенияуровня.Регулятор 13 расхода верхнего продукта через регулирующий орган 14 отвода всрхнегопродукта из сепаратора 15 осуществляет стабилизацию расхода верхнего продукта, отводимого по линии 16 на основании информацииот датчиков расхода верхнего продукта 17 исырья 18.Автоматическим заданием, определяемым взависимости от состава сырья с помощью вычислительного 19 и анализирующего 20 блоков, датчика 21 состава сырья и поступающимчерез дискретно-суммирующий блок 22 и регулятор 13 расхода верхнего продукта, устанавливается новое значение расхода верхнего продукта.Регулятор 23 расхода флсгмы через регулирующий орган 24 подачи флегмы на основанииинформации от датчиков расхода флегмы 25и сырья 18 осуществляет стабилизацию расхода флегмы, подводимой по линии 26, в колонну 6 из конденсатора-холодильника 27 через сепаратор 15,При изменении нагрузки по сырью, подаваемому по линии 28 или состава, нли перечисленных парамстров, одновременно происходитизменение, например, количества отбирасмогоиз сепаратора 15 верхнего продукта, что, всвою очередь, вызываст отклонене уровня,которое передается описанным выше путем вкорректиру ощнй блок 10, преобразующий этиотклонения в сигнал коррекции задания регулятору 1 расхода пара, который производит дорегулировапие расхода пара в подогреватель 5,так, чтобы ликвидировать это отклонение,Функционирование корректирующего блока10 в непрерывном рсяпмс ограниченно заданной зоной изменения уровня, верхняя и нижняя границы которого контролируется дискретно-суммирующим блоком 22. Прн выходезначения уровня за эти границы на одном извыходов дискретно-суммирующего блока 22 появляется алгебраическая сумма аналоговыхсигналов от датчика уровня 11 и вычислительного блока 19, в результате чего изменяетсязадание регулятору 13 расхода верхнего продукта, что, в свою очередь, дает возможностьвернуть значение уровня в пределы заданнойзоны, Одновременно на другом выходе дискретно-суммирующего блока 22 появляетсядискретный сигнал 1, поступающий в логический блок 29. Логический блок 29 дискретными сигналами 1 закрывает клапаны 12, 9 текущего значения уровня и задающего воздействия соответственно, в рсзультатс чего корректирующий блок 10 отк;почастся от датчика уровня 11 и регулятора 1 расхода пара и переводится в режим запоминания, а регулятор расхода пара производит описанным выше способом подачу пара в подогрсватсль 5 по заданшо, напоминание которого произошло благодаря персводу 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 клапана 9 задающего воздействия в закрытое состояние.После возврата значения уровня в пределы заданной зоны дискретно-суммирующий блок 22 прекращает алгебраическое суммирование сигналов от датчика уровня 11 и вычислительного олока 19, на сго анаголовом выходе повторяется сигнал задания, поступающий к нему от вычислительного блока 19, исчезают дис. кретныс сигналы 1 на выходах дискретно суммирующего 22 и логического 29 блоков открываются клапаны 12, 9 текущего значе ния уровня и задающего воздействия соответственно.Вычнслительпос устройство 30 непрерывно определяет содеряание легколетучего компонента в нижнем продукте, отводимом по линии 31 по информации от датчиков температуры на нижней контрольной 32 и промеяуточпых 33, 34, и соответственно содержание тяжслолетучего компонента в верхнем продукте по информации от датчиков температуры на промежуточных 33, 34 и верхней контрольной 35 тарелках. Лналоговые сигналы непрерывно поступают с вычислительного устройства 30 в логический блок 29,Прп увеличении одного из аналоговых сигналов, пропорционального содержанию выше допустимого лсгколстучего компонента в нижнем продукте, логический блок 29 появляющимися на его выходах дискретными сигналами 1 закрывает клапаны 12, 9, 8, 2 текущего значения уровня, задающего воздействия, текущего значения расхода пара, регулирующего воздействия соответственно, переводя корректирующий блок 10 и регулятор 1 расхода пара в режим запоминания, и открывает клапан 36 максимального сигнала, пропускающий через ссоя максимальный аналоговый сигнал, полностью открывающий регулирующий орган 3 подачи пара, в результате его подогреватель 5 поступает максимально возможное количсство пара. Такое воздействие на процссс позволяет за кратчайшее время довести содержание лсгколстучсго компонента в ниянсм продукте до допустимой концентрации, в результате чего исчезают дискретные сигналы 1 на выходах логического блока 29, открываются клапаны 12, 9, 8, 2 текущего значения уровня, задающсго воздействия, текущего значения расхода пара, регулирующего воздействия, тскущсго значения расхода пара, регулирующего воздействия соотвстственно, закрываетсяся клапан 36 максимального сигнала, в результате этого корректирующий блок 10 и рсгулятор 1 расхода пара продолжают свою работу в рсяимс, который предшествовал моменту появления дискретных сигналов 1 на выходах логического блока 29.Аналогичным образом происходит работа цепей унравлсшгя при увеличении другого аналоговогоо сигнала, пропорционального содержанию выше допустимого тяяелолетучего компонента в верхнем продукте. Однако в этом случае дискретный сигнал 1 открывает кла 576120лан 37 сброса, переводя регулирующий орган 3 подачи пара в закрытое состояние, в результате чего пар в подогреватель 5 не поступает. Это позволяет за кратчайшее время довести содержание тяжелолетучего компонента в верхнем продукте до допустимой концентрации, что дает возможность перевести корректирующий блок 10 и регулятор 1 расхода пара из режима запоминания в режим непрерывной работы. При одновременном воздействии на выходы логического блока 29 одного из аналоговых сигналов вычислительного устройства 30 и дискретного сигнала 1, приходящего с дискретно-суммирующего блока 22, схема управления корректирующим блоком 10, регулятором 1 расхода пара, клапанами, связанными с логическим блоком 29, работает также, как и при воздействии одного из аналоговых сигналов с вычислительного устройства 30 на выходы логического блока 29. формула изобретения Способ управления процессом ректификациипутем стабилизации расхода пара в подогре 5 ватель колонны с коррекцией по уровню в сепараторе, расходов верхнего продукта и флегмы с коррекцией по расходу сырья, коррекции расхода верхнего продукта в зависимостиот состава сырья, отл и ч а ю щи й с я тем, что,10 с целью интенсификации процесса, расход пара изменяют скачкообразно максимально в зависимости от изменения температур на нижней, верхней контрольных и промежуточныхтарелках, а расход верхнего продукта коррек 15 тируют в зависимости от уровня в сепараторепри его отклоненппи от заданной величины,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе;1. Патент США3464895, кл. 203 - 2,20 опубл. в 1970 г.2. Авторское свидетельство466026, кл.В 010 3/42, 1972.