Устройство для автоматического управления процессом разделения газов на тарельчатых колонных

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЮВ,В 01 Э 53 18 торам конце нем продукт колонны и в ч, М.С. Лисагор,С.С. Басовааучно-исследовано-конструкторскийной автоматизациий промышленности,37:52(088.8) новои колонны но связаны с р туры в верхней отпарной и в н вои лонн выход регул тепло ми че торам осите другими ветстве ния абс новои к2У чающ оими входами с датчиками вязаны соотасхода питай и этилеционно-отпа лон роист е си.м отлиблок выятору концентем продукте абонны связа камч перепадов атчикомоследней,регулятору бовом прооединенимесей ви колонн клю(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ НА ТАРЕЛЬЧАТЫХ КОЛОННАХ,например, газов пиролиза, на последо -вательно соединенный абсорбционноотпарной, этан-этиленовой и этиленовой колоннах, содержащее датчик ирегуляторы концентраций и взаимосвязанные датчики и регуляторы темпера-туры, датчики расходов и перепадовдавления, блоки предварения, регуляторы расхода, воздействуюшие на соответствующие исполнительные механизмы,установленные на линиях подачи аборбента и теплоносителя, о т л а ю щ е е с я тем, что, с це сокращения потерь этилена,чает блоки выработки задании ации этилена в верхбсорбционно-отпарной бовом продукте этилекоторые соответственегуляторами темпера- части абсорбционноижней части этиленооединенными своимиз блоки предварениярасхода абсорбентапричем последние работки задания регулрации этилена в верхисорбционно-отпарной колсвоими входами с датчидавлений в абсорбционно-отпарноэтан-этиленовой колоннах и с дтемпературы в нижней части па блок выработки заданийконцентрации этилена в кудукте этиленовой колонны сс датчиком концентраций прверхнем продукте этиленово2582Изобретение относится к устройствам для автоматического управленияпроцессом разделения газов на тарельчатых колоннах, например газов пиролиза, на последовательно соединенныхабсорбционно-отпарной, этан-этиленавой и этиленовой колоннах и можетбыть использовано в химической,нефтехимической и газовой промышленности. 1 ОИзвестно устройство для автоматического управления процессом разделения газов на тарельчатых колснцах,содержащее датчики и регуляторыконцентрации и взаимосвязанные,атчики и регуляторы температуры, дат-чики расходов и перепадов давле 11 ияблоки предварения и регулятсрь 1 расхода, Всздейству 1 ощие на соответствующие исполнительныо мехациз 1:ы.уста" ронсвленне 1 е на линиях пОдачи або сс"бента и теплоносителяУказанное устройство не сбес 11 ечиВает ВысОкОГО качества разделениякомпонентов при различного рода 25возмущениях и не псззсляет Выбиратьрациональную степень разделеният,е. автоматически определятъ з д,=76датчиком температуры в этан-этилено вой колонне, а блок выработки заданий регулятору концентрации этиленаВ кубовом продукте этиленовой колонны соединен С датчиком концентрацийпримесей В верхнем продукте этиленовой колонны,На чертеже показана принципиаль 1 ная схема устройства для автоматичеческого управления процессом разделения газов в тарельчатык колоннах.Устройство состоит из датчиков1 и 2 перепадов давлений на абсорбционно-отпарной колонне 3 и этанэтиленовой колонне 4, датчика 5 температуры некией части колонны 4, соединенных с блоком 6 корректировкизадания регулятору концентрацииэтилена 7 в верхнем продукте абсорбционно-отпарной колонны 3, связаннымсс своим датчиком 8.Регулятор температуры 9 верхнейчасти колонны 3 с датчиком 10 черезблок предварения 11 соединен с регулятором 22 рагхода абсорбента, связанным с датчиками питания 13, рас 1;ода абсорбента 14 и воздействующимна исполнительный механизм 15,установленные на ликии подачи абсорбентав колонну 3,Блок 16 корректировки задания,Воспринимающий сигнал от датчика 17концентрации примесей в верхнемпродукте этиленовой колонны 18, связан с регулятором 19 концентрацииэтилена в кубовом продукте колонны,соединенным с датчиком 20 концентрации этилена.Регулятор 21 температуры, воспринж 1 ающий сигнал от датчика 22, черезблок предварения 23 соединен с регу"лятсрсм расхода 24 теплоносителя,связанным с датчиками расхода 25 и26 питания теплоносителя и воздействующим на исполнительный механизм27, установленный на линии подачитеплоносителя в этиленовую колонну 18.,ния регуляторам концентраций ,111 юче 1 г -ным в систему управления, что приводит к потере ценных прод:ктсл,попацающих в побочные фракпии. Цель изсбре гения - сокр,п 1 епие потерь этилена.С целью ликвидации указанного недостатка в предлсэ-еннсе устрс.: - стВО включены блоки Выработки за" даний регуляторам концентрации этилена В верхнем продукте абссрбпис:- но-отпарной колонны и з кубовом п-,эс- ф: дукте этилеповой колонны, которыесоответственно связаны с регуляос-.рами температуры в верхней частиабсорбционно-стпарной и в нижнейчасти этиленсвой колонн., соединенными своими Выходами д 1 ерез блоки предварения с регуляторами расхода абсорбента и теплоносителя, причем последние другими своими входами связаны соответственно с дат:.Ика 11 и расхода питания абсорбциснно-с опарной и этиленовой колонн, Блок выработки задания регулятору кснцентра ции этилена в Верхнем продуктеабсорбционно-отпарнсй колонны связан своими входами с датчиками перепадов давлений в абсорбциснно-стпарной и этан-этиленсвой колоннах и с Устройство работает следующим образом.Блок 6 корректировки задания определяет наименьшее из возможных заданий регулятору концентрации этилена 7 В метано-водородной фракции, явля 1 ощейся верхним продуктом абсорбционно-отпарной колонны 3, при котором обеспечивается нормальная работа этой колонны и этан258276 новой колонны 18, соответствуетнормам, установленным на товарныйпродукт.Качество товарного продуктаопределяется содержанием основногопродукта - этилена - или суммарнымколичеством примесей. Датчик 17измеряет концентрацию основных примесей, например метана и этана, и10 подает соответствующие сигналы навход блока выработки задания 16,Блок выработки задания 16 определяет суммарное количество примесей и с учетом допустимого уровня15 содержания побочных фракций в этилене устанавливает задание регулятору 19.Регулятор 19 концентрации этилена в этановой фракции отрабатывает20 выходной сигнал, соответствующийразбалансу между заданием, поступающим от блока 16 выработки зада-,ния, и текущим значением концектрации этилена, определяемой датчиком 20.25 Выход с регулятора 19 поступаетв качестве задания на регулятор температуры 21 в нижней части колонны18, контролируемой датчиком 22. Сигнал, отработанный регулятором 21,через блок предварения 23 подается вкачестве задания на регулятор 24расхода теплоносителя. Расход теплоносителя определяется датчиком 26,установленным на линии подачи теплоносителя в испаритель колонны 18.Регулятор 24 расхода обеспечиваетизменение положения исполнительногомеханизма 27 в зависимости от величины рассогласования между сигналами,поступающими от регулятора 21 температуры через блок 23 предваренияи от датчика 26 расхода теплоносителя с учетом колебаний расхода этанэтиленовой фракции, подаваемой напитание колонны 18 и измеряемойдатчиком 25 расхода,этиленовой колонны, в соответствиис сигналами датчиков перепадов давлений 1 и 2 и датчика температуры 5,характеризующих пропускную способность колонн 3 и 4.Наименьшее задание можно, например, найти путем шагового уменьшениявыходного сигнала блока 6 корректировки задания до минимального целесообразного уровня или до достижения предельно допустимых уровнейпараметров, определяемых датчиками1, 2 и 5,Регулятор концентрации этилена 7в метано-водородной фракции сравнивает задание, полученное от блока6, с текущим значением концентрации,определяемым датчиком 8, и отрабатывает сигнал, соответствующий рассогласованию между указанными величи -нами; этот сигнал поступает в качестве задания на регулятор температуры 9 в верхней части абсорбционноотпарной колонны 3,.Использование в системе управления контура регулирования температуры позволяет скомпенсировать действие неконтролируемых возмущений дотого момента, когда они пройдут навыход колонны и смогут сказаться напоказаниях датчика концентрацииэтилена 8.Выходкой сигнал регулятора температуры 9 через блок предварения 11поступает в корректирующую камерутрехимпульсного регулятора расхода12. В зависимости от величины поступающего сигнала изменяется соотношение, поддерживаемое регулятором12 между нерегулируемым потокомпитания колонны 3, расход которогоконтролируется датчиком 13, и расходом абсорбента, определяемым датчиком расхода 14, Регулятор 12изменяет расход абсорбента, воздействуя на исполнительный механизм 15.При регулировании концентрацииэтилена в этановой фракции, являющейся кубовым продуктом этиленовойколонны 18, задание регулятору кон 50центрации этилена 19 определяетсяблоком 16 выработки задания. Последний обеспечивает задание, соответствующее наименьшему уровню потерьэтилена в этановой фракции, при55котором качество этиленоиой фракции,являющейся верхним продуктом этилеСвязь между датчиком 25 и регулятором 24 расхода теплоносителя обеспечивает компенсацию возмущений на состав этановой фракции, поступающих со стороны нерегулируемого рас.;ода питания. Это предотвращает отклонения концентрации этилена в этановой фракции в переходном процессе, вызыва емом колебаниями нагрузки на колонну 18.258276 Техред А,Бабинец Корректор А. Тяск Редактор С Титов Заказ 1705/ Тираж б 59 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская наб