Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации

Союз Советскии Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ н 1 753442(51)М. Кл.ЗВ 01 Р 3/42 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 66. 012-52088.8) Дата опубликования описания 070880 В.С,Кудряшов, В,А.СУхов, Ю.М.филипченков, В.А.Яуробин, А,И,Шлыков и Н.Е,Прянишников(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом экстрактивной ректи- . фикации и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Известно устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, содержащее датчики расхода сырья, состава сырья и расхода флегмы, свяэанные через компенсаторы со входом сумматоров, динамические фильтры и вычислительный блок, входы которого подключены к анализатору кубового продукта и через динамические фильтры - к датчикам расхода сырья, теплоносителя, флегмы, кубового продукта и состава сырья, а выход соединен с компенсаторами 1), 20Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество регулирования примесей в продуктах разделения, так как отсутствует компенсация возмущений давления в колонне, а также из-за большого запаздывания информации о составах продуктов, так как хроматограф установлен на выходном потокее.30 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического управления колонной экстрактивной ректификации, содержащее датчики составов дистиллята и кубового продукта, датчик расхода дистиллята, регулятор температуры рас творителя, соединенныйс клапаном подачи хладоагента, регулятор расхода флегмы, регулятор расхода экстрагента, блок согласования, подключенный к задающим входам регуляторов состава, блоки логики, один из которых связан с управляющим входом регулятора состава дистиллята, с датчиками и регуляторами расхода флегмы и температуры растворителя, а другой - с управляющим выходом регулятора состава кубового продукта и с задающим входом регулятора расхода рецикла 21. Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество регулирования примесей в продуктах при изменении давления в колонне, которое существенно влияет на насыщенность кубового продукта в экстрагенте.Цель изобретения - повышение качества регулирования дистиллята икубового продукта.Поставленная цель достигается тем,что устройство дополнительно содер-.жит датчики расхода и состава сырья,датчик давления куба колонны, датчики концентраций примесей на нижнейи верхней контрольных тарелках, вычислительный блок и корректирующийблок, связанный своими входами с датчиками расхода и состава сырья, вычислительным блоком, а выходом - сзадающим входом регулятора расходаэкстрагента, динамический фильтр исогласующий блок, при этом динамический фильтр своими входами связан 15с датчиками концентраций примесей наконтрольных тарелках и сОгласующимблоком, а выходами - с задающими входами регулятора расхода теплоносителя, входы согласующего блока соедииены с датчиком расхода сырья и вычислительным блоком, связанным своими входами с датчиками температурыи давления куба колонны.На чертеже изображена блок-схемаустройства для автоматического управления процессом экстрактивнойректификации.Устройство для автоматическогоуправления. процессом экстрактивнойректификации в колонне 1 содержитдатчик 2 расхода флегмы, связанныйчерез регулятор 3 с клапаном 4, датчик 5 расхода теплоносителя, связанный через регулятор 6 с клапаном 7,датчик 8 расхода экстрагента, связанный через регулятор 9 с клапаном 10.Кроме того, устройство содержитдатчики 11 и 12 расхода и состава сырья, датчики 13 и 14 температуры идавления куба. датчики 15 и 16 концентраций примесей на нижней и верхней контрольных тарелках, вычислительный блок 17, связанный своимивходами с датчиками 13 и 14, корректирующий блок 18, связанный своими 45входами с вычислительным блоком 17 идатчиками 11 и 12, выход которогоподключен к задающему входу регулятора 9, согласующий блок 19, связанный своими входами с вычислительным блоком 17 и датчиком 11, динамический фильтр 20, связанный своимивходами с согласующим блоком 19 идатчиками 15 и 16, выходы которогоподключены к задающим входам регуляторов 3 и 6. 55Устройство работает следующим образом.Вычислительный блок 17 по информации от датчика 14 анализирует изменение давления в кубе колонны 60ГГ;-)э;,/В Р,гдеР;,Р; 1 - давление в кубе колонны натекущем и предыдущем циклах опроса датчиков; 65 бР - допустимое изменение давления.При выполнении условия (1) па текущей информации от датчиков 13 и 14 вычислительный блок 17 рассчитывает значение насыщаемости кубового продукта в экстрагенте, которое необходимо поддержать в данном режиме и передает соответствующий сигнал на корректирующий блок 18Н= Ао+ А,Р + А Т + АР. Т + А 4 Р (2) где Н - насыщаемость кубового продукта в экстрагенте 1Р,Т - давление и температура вкубе колонны;АО,А,А 2,Аз,А 4- постоянные коэффициейты.Исходя из формулыг )(,Н- Ъ Г 5 где. Г - расход сырья;ХГ- состав сырья;Р 6- расход экстрагента,По текущей информации от вычислительного блока 17 и датчиков 11 и 12 расхода и состава сырья корректирующий блок 18 рассчитывает значение расхода экстрагентаГ Хг(1-Н) Н и выдает сигнал на регулятор 9 расход экстрагента,При этом сигнал от вычислительного блока 17 на согласующий блок 19равен нулю.Если условие (1) не выполняется,то с вычислительного блока 17 вырабатывается сигнал на согласующийблок 19, который по информации отдатчика 11 расхода сырья вырабатывает корректирующие сигналы на динамический фильтр 20 по заданным значениям концентрации примесей наконтрольных тарелках.Динамический фильтр 20 по информации от датчиков 15 и 16 и согласующего блока 19 вырабатывает сигналына регуляторы 3 и 6 с целью поддержания концентраций примесей на заданном уровне.Использование предложенного устройства позволяет снизить потери изоамиленов с дистилятом на 0,4 веф.Ъ иизопентана с кубовым продуктом на0,3 вес,Ъ, что при стоимости изопенъана 68 руб/т, изоамиленов 160 руб/ти производительности установки поизопентану 210 тыс.т в год позволяетполучить экономический эффект ориентировочно 90 тыс.руб. в год,Формула изобретенияустройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регу753442 аж 809 НИКПИ Заказ 4997/ Подписи ул. Проектная,4 г лятор расхода флегмы, датчик и регулятор расхода экстрагента, датчик ирегулятор расхода теплоносителя вкуб колонны и датчик температуры куба колонны, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качества дистиллята и кубового продукта,за счет повышения точности регулирования, оно дополнительно содержитдатчики расхода и состава сырья, датчик давления куба колонны, датчики.концентраций примесей на нижней иверхней контрольных тарелках, вычислительный блок и корректирующий блок,связанный своими входами с датчиками расхода и состава сырья, вычислительным блоком, а выходом - с задающим входом регулятора расходаэкстрагента, динамический фильтр и филиал ППППатент. ,согласующий блок, при этом динамический фильтр своими входами связанс датчиками концентраций примесей наконтрольных тарелках и согласующимблоком, а выходами - с задающими входами регулятора расхода флеге и регулятора расхода теплоносителя, входысогласующего блока соединены с датчиком расхода сырья и вычислительнымблоком, связанным своими входами сдатчиками температуры и давления куба .колонны,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР Р 472664, кл В 01 Р 3/42, 1973,2, Авторское свидетельство СССР 9 483986, кл. В 01 Р 3/42, 1973,