Способ управления последовательно работающими ректификационными колоннами

Зз- .; г О П И С"-"А "Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 683765 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл.-В 01 0 3/42// С 07 С 15/04 присоединением заявки23) Приоритет Государственный каинтет СССР па делам нэооретеннй н открытий53) УЧК 660 -52 (088,8) ллетсць,Че 3 5.09 Опублико ата опубликования описания 15.09.7) М. Куропатчецко, А.,1. Охлопков, Г. Т. Кузьмин и А. С. Ниятшцц 72) Авторы изобретения Омский филиал специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯПОСЛЕДОВАТЕЛЪНО РАБОТАЮЩИМИРЕКТИФИКАЦИОННЫМИ КОЛОННАМИ 2 Изобретение относится к автоматизации химических, нефтехимических и коксохимических процессов и может быть использовано, например, при управлении процессами получения алкилпроизводных бензола.Известен способ регулирования состава верхних продуктов двух и более последовательно соединенных колонн путем изменения внешнего орошения в каждую колонну в зависимости от содержания в верхнем продукте каждой колонны ключевого компонента и путем регулирования подачи тепла в зависимости от заданной температуры нижнего продукта с коррекцией по содержанию более легкого (чем ключевой) компонента в верхнем продукте последующей колонны 1.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ управления последовательно работающими ректификационными колоннами путем изменения расхода сырья в зависимости от суммы расходов целевого и промежуточного продуктов с коррекцией по концентрации примесей в исходном сырье и кубовом оскс 21. Однако даццыц способ не обеспечиваетмаксимальной производительности цо сырькт при необходимости получения дистцллята ц остатка с задацным качеством.Цель изобретения - максимизация производительности колоцц ц повышение качества продуктов.Это достигается тем, что расход сырьяв предыдущую колонну корректируют по качеству дистцллята, подаваемого в одну цз последующих колонн, ц одновременно реогулируют состав кубового остатка, подаваемого в другую последующую колонну, путем изменения расхода внешнего орошения предыдущей колонны.На чертеже приведена функциональнаясхема для реализации предложенного способа.Способ осуцгествляк)т следуюцшо образом.Сырье, например, после процесса алкиолировацыя бензола пропиленом, содержащее бензол, изопропилбензол (ИПБ) полиалкилбензолы (ПАБ) и смолу, поступает в ректификационную колонну 1, в которой происходит разделение исходной смеси. Бензол спримеськ И 1 Б в виде дистиллята отгоняется сцГ рху клоцш 1 ц после охлаждения в теплообмсццике-конденсаторе 2 поступает в емкость 3. Часть дистиллята возвращатся в колонну в виде внешнего оропения, оставиаяся часть поступает в колонну 4 осушки бецзолЗ Т 51 желую часть Рсходного сырья, и основном содержащую ИГ 1 Б, Г 1 ЛБ и смолу с примесью бензола, выводят из нижней чили колонны 1 в виде остатка и подают и колонну 5, где происходит разделение смеси на технический ИПБ (дистиллят) и на смесь Г 1 АБ и смол (остаток). Регламентом устанавливается концентрация ИПБ в дистилляте и бензола в остатке, так как данные примеси при последующей переработке безвозвратно теряются. Производительность последовательно соединенных колонн в данном случае зависит о первой. Д,я обеспечения максимальной производительности всей цепочки колонн по сырью при получении дистиллята и остатка требуемого качества предлагается следующая схема автоматического управления. Расход сырья, замеряемый датчиком расхода 6, преобразуется в пропорциональный сигнал преобразователем 7. Этот сигнал поступает на регулятор 8, управляющий регулирующим органом 9. Температура низа колонны, замеряемая датчиком температуры 1 О, преобразуется в пропорциональный сигнал преобразователем 11,который поступает в регулятор 12, регулирующий подачу пара регулирующим органом 13 в кипятильник колонны. Расход остатка регулируется контуром регулирования, включающим в себя датчик расхода 14, преобразователь 15, регулятор 16 и рсгулирующьи орган 17, На регулятор 16 поступает корректирующий сигнал с регулятора уровня 18. Расход дистиллята регулируется контуром регулирования, включающим в себя датчик расхода 19, преобразователь 20, регулятор 21, регулирующий орган 22 и корректирующий регулятор уровня 23. Содержание примесей в остатке и дистилляте вычисляется соответственно вычислительными устройствами 24 и 25, на которые поступают сигналы с датчика температуры сь)рья 26 через преобразователь 27, с датчика расхода внешнего орошения 28 через преобразователь 29 и с датчика расхода исходного сырья 6 через преобразователь 7. На вычислительное устройство 24 также поступает сигнал с датчика температуры 10 низа колонны через преобразователь1, а на вычислительное устройство 25 - с датчика температуры 30 верха колонны через преобразователь 31, Выходной сигнал с вычислительного устройства 24, пропорциональный содержанию бензола в остат ке, поступает на регулятор 32 концентрации бензола в остатке, который управляет регулирующим органом 33, изменяя расход внешнего орошения в колонну, и тем саи 1 м Годдер)кп в 1 51 со и) рж 1 ни. бенз,1 а ост;1 ке равным зданному. Выходцои сигия с вычислительного устройства 2 о. прнорци ональцый содержацик ИГ 1 Б в дистилляте, поступае 1 на регулятор 34 концентрации ИПБ в дистилляте, который выдает корректирующий СРгпал на регулятор 8 расхода сырья, тем самым поддерживая содержание ИПБ в дистилляте равным заданному. Содер)(ание бензола в остатке и содержание ИПБ в дистилляте вычисляют по псремешым процессау = ао + а 6 о - аг- аг 1) + аС 8)г = Ьо т Ь)-) с + Ьх с Ь 3 Ь 4)-8 огде у - соде ржание бензола в остатке;)аЬ -- коэффициенты при переменныхполиномах;6 с - расход сырья в колонну;1 -- температура сырья;Сэ,о - расход внешнего орошения;Г ; - температура низа колонны;1 -- тсмгература верха колонны.Величина коэффициентов а, Ь, а; Д;зависит от выбранных диапазонов изменения переменных. В установившемся состоянии задания на регуляторах 32 и 34 равны переменным, т.е. содержание бензола в остатке и содержание ИПБ в дистилляте равны соответственно заданным. В этом случае 3)поддерживается определенный расход внешнего орошения, необходимый для поддержания заданного содержания бензола в остатке. Так же устанавливается расход сырья в колонну на уровне, обеспечивающем заданное содержание ИПБ в дистилляте. Если в результате изменений переменных процесса, например температуры или составасырья, возникают возмущающие воздействия, то они сразу же учитываются вычислительными устройствами 24 и 25, выходные сигналы которых соответственно этим воз мушениям изменяются. Регуляторы 32 и 34устанавливают необходимые расходы внешнего орошения и сырья в соответствии с новым состоянием системы.Предложенный способ автоматическогоуправления позволяет работать с максимальной производительностью по сырью цри выдерживании регламентных ограничений ца примеси в дистилляте и остатке.Формула изобретенияСпособ управления последовательно работающими ректификационными колоннами путем изменения расходов сырья и внешнего орошения, отлицающийся тем, что, с целью максимизации производительности колонн и повышения качества продуктов, расход сырья в предыдуцую колонну коррек688766 витель Г. ЧулкО. Луговая877 Редактор А, ШмелькЗаказ 5180/4 о комитета й и открыт Раушская наб жгород, ул. П ног ени тиру)от по ка естну дистиллята, подаваемого в одн из последующик колонн, и одновременно рс)улируют сос) в кубового остатка, пно,1 авас)и)го в другую последующую колонну итем изменения раскода внещне- ГО Ороп 1 ения предыдущей кОлОнны. Сост н Техред Тираж И Государствен делам изобрет осква, Ж - 35,Патент, г, ЦНИИП по 113035,илиал П ПИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Проект Пермского ГБЗ. лист 015 00 - АЕ - 81604, фирма апаш Ргоое 111. 2. Авторское свидетельство СССР Мо 509279, кл. В 01 О 3/42, 1974.