Способ автоматического регулирования процесса ректификации

Номер патента: 408153

Автор: Вител

ZIP архив

Текст

ПИСЗОБРЕ Союз СоветсиинСоциалистическиРеспублик ТЕН И ВИДЕТЕЛЬСТ к АВТОРСКОМ ис т авт. сви ьстаявлено 28.Ч 11,1971 ( 168890 Ч, К,1. В 01 д 3/42б 05 с 1 27/00 присоединением заявкисударственннй комитетсвета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий Приоритет -тубликовано 10,Х 11. Бюллетания 15.Ч ДК 66,048-52(088.8) ь 4 Дата опубликования оп 197 Авторизобретспн Крицул, М Государственный всесоюзный институт о проектированию предприятий коксохимической промышленносттСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЕКТИФИ КАЦИ И зо Изобретение относится к способам автоматического регулирования химических процессов, в частности процесса ректификации смеси бензольных углеводородов, и может быть использовано в химической и коксохимической промышленности,Известен способ автоматического регулировазия процесса ректификации, заключающийся в регулировании подачи пара в колонну для получения продукта определенной чистоты прн минимальном расходе тепловой энергии, Этот способ состоит в определении измене.:ий скорости питающего колонну потока, выработке сигналов, чувствительных к изменению скоросги потока; анализе исходного сырья для определения концентрации компонентов в нем, выработке сигналов, отражающих концентрацию высококипящих компонентов в дистилляте и легкокипящего компонента в остатке, При этом анализатор высококипящего (тякелого) компонента в дистилляте корректирует регулятор расхода остатка из колонны и выдает импульс в счетчик реальной энтальпии, Счетчик энтальпии питания использует в качестве корректирующего импульса сигналы анализатора питашгя колонны, Как счетчик реальной энтальнни, так и счетчик энтальпии питания определяют теплосодержание потоков, решая управление, учитывающее температуру, теплоемкость и состав потоков. Сипал, отражающий оптимальную энтальнию питания, срав нивают с сигналом, определяющим реальную энтальпию питания и в результате обрабатывается импульс, корректирующий подачу пара в подогреватель, Тепловой режим колонны регулируется по уровню остатка в колонне, температуре на контрольной тарелке, а также по содерл(анию легкокипящего компонента после колонны илн состава поступающего сырья в колонну.Однако способы автоматического регулирования процесса ректификации не полностью учитывают динамику процесса раздслсння, не обеспечивают должной чистоты разделения смеси и требуют значительного количества тепловой энергии,Для создания теплового режима колонны, обеспечивающего требуемую чистоту разделения смеси и экономию тепловой энергии импульс, характеризующий чистоту процесса ректификации, формируется в блоке соотношения качественного контура регулирования и в зависимости от его величины корректирует количество пара нли рефлюкса, подаваемых в колонну. Блок соотношения илн функциональный блок оперирует только импульсами, характеризующими величину содержания легкокипящего компонента в исчерпывающей части колонны (х,) н после51 О 15 20 25 ЗО 3 а 40 4" 50 Г60 65 нсе (х) и решается уравпением- ( 1, отражающпм скорость процесса перехода легкокипящего компонента в исходном сырье с исчерпывающей части колонны в укрепляющую ее часть.Схема иллюстрирует предлагаемый способ.Для обеспечения требуемой чистоты раздслепия смеси, состоящеп из легкокипящего и высококипящего компоиеитов, стабилизированное количество исходного сырья поступает в середину ректификациопной колонны 1, нагревается парами продуктов, поступающих из нижней части колонны, где тепло к ним подводится паровыми подогревателями 2. При этом верхняя (укрепляющая) часть колонны 1 получает продукт, свободный от примесей высококипящих компонентов, а нижняя часть колопиы (исчерпываюгцая) выделяет остатки лсгкокппящего ком. понепта пз высококипящих фракций.Степень разделения по чистоте исходной смеси в ректификационной колоние отрабатывается в предварительном контуре сырьереф люкс, основном контуре качественной стабилизации и изменяет количество рефлюкса, подаваемого в колонну.Предварительный контур сырье-рефлюкс состоит из дифмаиометров-расходомеров 3, 4, 5 и 6, которые соответственно измеряют количество сырья и рефлюкса, поступающих в колонну блока соотношения 7, термопары 8 и потенциомстра 9. Основной контур качественной стабилизации работы колопны имеет комплект хроматографа, включающего датчик 10, электронный потенциометр 11, пневматическую приставку пли дешифратор 12, индикатор состава 13, вторичный прибор 14,регулирующий и функциональный блоки соогношения 15 и 16,Тепловой режим в колоние стабилизируется подачей пара в подогреватели 2 в зависимости от количества сырья и температуры внизу колонны. Пневматический импульс, характеризующий расход сырья от дифманометра-расходомера 3, поступает в регулирующий блок соотношения 17, а от электроппевмопреобразователя 18 поступает импульс и зависимости от температуры внизу колонны, измеряемой термопарой 19.Для получения продуктов определеппого состава и физико-химических свойств, и учитывая, что из колонны ие может быть выведено больше компонента, чем его поступасг в колонну, функциональный блок соотношения 16 качественного контура стабилизации настраивают на определенную чистоту разделения поступающей в колонну смеси по компонентам в зависимости от соотношения содержания легкокипящего компонеита после колонны и в исчерпывающей части ее, Отработанный таким образом в блоке соотношения 16 импульс качественного контура регулирования используется не только для регулирования количества рсфлюкса, подаваемого в колонну, по и в иекоторых режимах для корректирования расхода пара, подаваемого в подогрсватель колонны,При стабильном тепловом режиме процесса и постоянном содержании требуемого количества легкокипящего компонента в исходном сырье, поступающего в исчерпывающую часть колонны, а соответствеино иа выходе после пее регулирующий импульс, сформированный в блоке соотношеиия 16 качественного контура регулироваиия, будет равен 1, т, е. весь легкокипящпй компонент в исходном сырье с исчерпывающей части колонны с учетом к. п. д. процесса перешел в укрепляющую часть колонны. При этом рефлюкс в колоину ие подается, а регулирующее воздействие на мембранной пневматический клапан 20 подачи рефлюкса в колонну отрабатывается только контуром сырье-рефлюкс.Количество пара, подаваемого в колоппу в этом режиме работы, регулируется только в зависимости от количества исходного сырья и температуры впизу колонны. Регулирующий блок соотношения 17 по количеству сырья, подаваемого в колонну 1 и температуре внизу колонны, изменяемой термопарой 19, управляет пневматическим мембранным клапаном 21 подачи пара в подогреватели 2,При изменении количества легкокипящего компонента в исходном сырье в пределах допустимой производительности колонны и стабильном тепловом режиме колонны регулирующий импульс, сформированный в фупкциоиальном блоке соотиошения 16 качественного контура регулирования с учетом задавил по качеству компонентов, станет меньше 1 и для получения продуктов постоянного состава и физико-химических свойств в колонну подается рефлюкс, Регулирующее воздействие па мембранный пневматический клапан 20, подающий рефлюкс в колонну, отрабатывается в зависимости от соотношения содержания легкокипящего компонента в исчерпывающей части колонны и после пее.Количество пара, подаваемого в колоппу в этом режиме работы, также регулируется с учетом соотношения содержания легкокипящего компопеита в исчерпывающей части колонны и после нее. Для этого регулирующий импульс из блока соотношения 16 качественного контура регулирования корректирует блок соотиошепия 17 подачи пара в колонну. Величина и направление указанного корректирующего импульса во всех режимах работы определяется количеством рефлюкса, подаваемого в колоину или количеством лег. кокипящего компонента в исходном сырье с учетом динамики процесса разделения.При увеличении количества легкокипящего компонента в исходном сырье и сохранепии установленного ранее режима подачи рефлюкса и пара в колонну, с целью нормализации процесса, импульс качественногоконтура регулирования, сформированный в блоке соотношения 16, увеличит подачу пара и умспьшит количество рефлюкса в колонну. При уменьшении количества легкокипящего компонента в исходном сырье до определенных граничных условий режима подачи рефлюкса в колонну, импульс качсственного контура регулирования возможно скорректирует расход пара, подаваемого в колонну, в сторону уменьшения.При стабильном количестве требуемого исходного состава сырья в переходный период нарушения теплового режима работы колонны, вызванного уменьшением параметров пара (Р, Т); подаваемого в колонну, невесь легкокипящий компонент перейдет с исчерпывающей части колонны в укрепляющую. Для обеспечения требуемой чистоты отбираемых фракций в этом режиме работы колоипы импульс качественного контура регулиро,вания одновременно увеличит подачу рефлюкса и скорректирует количество пара, необходимое для обеспечения требуемой чистоты отбираемых фракций, Импульс качествеииого контура рсгулировапия воздействует на регулятор расхода пара до тех пор, пока соотношение содержания легкокппящего компопеита в исчерпывающей части колонны и после нее не станет равным 1, после чего весь легкокипящий компонент, поступающий иа питающую тарелку исчерпывающей части колонны, псреходит в укрепляющую часть и тепловой режим колонны стабилизируется за счет восстановления требуемых параметров пара или подачи увеличенного его количества 5 при попижеиных параметрах,Во всех режимах работы колонны, используя импульс качественного контура регулирования, можно получать чистые готовые продукты требуемого состава и физико О химических свойств за счет изменения количсства пара и рефлюкса, подаваемых в колонну. При этом поддерживаются оптимальные расходы рефлюкса, подаваемого в колонну, и минимальные расходы пара па про цесс разделения,Предмет изобрстспияСпособ автоматического регулирования 20 процесса ректнфикации, например смеси бензольных углеводородов, путем изменения количества пара, подаваемого в подогреватели колонны, в зависимости от количества сырья, температуры пиза колонны, отличаюа 1 айся тем, 25 что, с целью создания теплового режима колониы, обеспечивающего требуемую чистоту разделения смеси и экономию тепловой энергии, количество пара, подаваемого в подогреватели колонны, корректируют по отпо- ЗО шению содержаиия легкокипящего компонентав исчерпывающей части колонны и посленее.408153 Составитель Р. Клейман Техред Л. Богданова Редактор Л). Лашкова Корректор Н. Аук Малоярославецкая городская нпографнн Калужского областного увравлсння издательств. полиграфии и книжной торговлиЗаказ 3 ОЗ/9 Изд, Асв 2 И Тираж 678 Подписное ЦИИИПИ Государственного Комитета Совета Мицглгров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушскаи иаб., д. 4 Я

Смотреть

Заявка

1688908

Государственный всесоюзный институт проектированию предпри тий коксохимической промышленности

витель П. М. Крицула

МПК / Метки

МПК: B01D 3/42, G05D 27/00

Метки: процесса, ректификации

Опубликовано: 01.01.1973

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-408153-sposob-avtomaticheskogo-regulirovaniya-processa-rektifikacii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ автоматического регулирования процесса ректификации</a>

Похожие патенты