Способ регулирования процесса разделения газовых смесей в ректификационной колонне

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистнческикРеспублик и 735881. й;,; ю4(23 ) Припри тет Опубликовано 25,05,80. Бюллетень Ле ав аелам нзобретенн н открытий 3) УДК 66,01 -52(088,8) Дата опубликования описания 25,05,80 Абрамов, (1.Ермаков В. П, Беляка(71) Заявител ПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЛЕНИЧ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ В РЕКТИФКОЛОННЕ(5 Р КАЦИОННОЙ Изобретение относится к способу автогулирования ректификаустановок разделения гаетодом глубокого охлаждеть применено в химической кой промышленности, особ регулирования процесазовых смесей в ректифине путем изменения потоеси в зависимости от расеси на входе в аппараты д компрессорам и уровнй ней части ректификапионной егулирования процесх смесей в верхней анне воздухср аэделитем росселярования ндером в зависимоса в колонне. Однако ется экономически к приводит к недоисаемого изоэнтропяйопределяемого давлеИзвестен споссб р са разделения гаэовы ректификационной кол тельной установки пу газа перед трубодета овня продуктособ не являным, так канию располаг т такой сп отр авдан лользова ного теп са пр танав оп ереп ада матического ре ционных колонн зовых смесей м ния и может бь и метаплургичесИзвестен сп са разделения г каяионной колон ков газовой см ходе газовой см и давления пере продукте в ниж нием в нижней и верхней колоннах и потерями в коммуникациях.Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ регулирования процессаразделения газовых смесей в ректификационной колонне путем изменения холодопроизводительности детандера при отклонении уровня в верхней ректтвикационнойколонне ат заданного значения.10Однако управление по отклонению уровня в верхней колонне приводит к низкому качеству регулирования при изменении производительчости установки, так как регулятср не получает опережающих импульсов, связанных с изменением расхода воздуха в блок, а срабатывает только при отклонении уровня в верхней ректифи кационной колонне от заданного значения.Цель изобретения - повышение качества регулирования, уменьшение времени запаздывания объекта регулирования, сокращение длительности переходного процеси изменении производительности усО 15202530 ней колонны 3, датчика 4 расхода, программного задатчика 5, сумматора 6, регулятора 7, детандера 8, механизма 9изменения холодопроизводительность,датчика 10 расхода, датчика 11 уровня,регулятора 12, задатчика 13 моторногозадатчика 14,Способ осуществляется следующимобразом.Гаэ, поступающий в установку разделения, проходит блок 1 регенератора иподается в нижнюю ректификационную колонну 2. При установившемся состоянииуровень в верхней колонне 3 находитсяв среднем положении, При изменении производительности установки сигнал И 4, с датчика 4 расхода поступает на прог-; раммный задатчик 5, реализующий зависимость между расходом газа Я-, пос-. тупающим в установку, и расходом детандерного потока 8. Известно, что величина детандерного потока, необходимая для компенсации холодопотерь воздухорвэделительной установки большой производительности, может быть найдена извыр ажения- = О, 125+ЙАЕ,т 1( 190000-6 г28000 О (1) 354045 50 Это достигается тем, что изменениехолодопроизводительности детандера осуществляют в зависимости от расхода газовой смеси с коррекцией по уровню вверхней части ректификационной колонны.Известно, что увеличение расхода газа,поступающего в блок разделения, требуетувеличения расхода детандерного потока.Поэтому поддержание определенного соотношения расхода газа, поступающего влок; и расхода детандерного потока позволит управлять уровнем в верхней ректификационной колонне по возмущению,связанному с изменением производительности установки, не дожидаясь отклонения уровня. Но так как трудно точно определить закон изменения детандерногопотока в зависимости от изменения расхода газа в блок и для различных установок он получается не одинаковым, возникает необходимость ксрректировать величину расхода детандерного потока поуровню в верхней ректификационной колонне,На чертеже дана схема установки,осуществляющей предлагаемый способ регулирования процесса разделения газовых смесей.Она состоит из блока 1 регенераторов, ректификационной колонны 2, верхгде Д - величина детандерного потока,ими/чЯ,- - расход газа, поступающего вустановку, нм 3/ч,Выражение (1) справедливо при изменении расхода газа бг в пределах от12000 до 190000 нм 3/ч. Следовательно,расход детандерного потока при новойпроизводительности установки можно определить как- 0,125 г+ (190000 92800000 (2)Программный задатчик 5 реализуетзависимость (2) между расходом газа Цгпоступающим в установку, и расходом детандерного потока бдг. Выходной сигнал И 4 программного задатчика 5, пропорциональный величине 6 г, найденнойиз выражения (2), поступает на вход сумматора 6. Выходной сигнал сумматсра 6является переменным заданием регулятора 7 изменения холодопроизводительностидетандера 8 и равенИ=И 1+И. (3)При неизменном сигнале (Из=сопяОмоторного задатчика 14 изменение выходного сигнала И 4 программного задатчика5 (связанное с изменением производительности установки) вызывает изменениезадания регулятора 7, Сигнал с сумматора 6, подаваемый на регулятор 7, вызывает изменение регулирующего воздействия на механизм. 9 изменения холодопроиэводительности, в частности поворачиваетлопатки направляющего аппарата детандера 8 на такую величину, чтобы выходнойсигнал И 2 с сумматора 6 (являющиисязаданием регулятора 7) сравнялся с сигналом И 4 датчика 10 расхода.Следовательно, при изменении производительности установки регулятор 7 установил новое значение расхода детандерного потока в соответствии с выражением (2), Если закон изменения детандерного потока в зависимости от изменения расхода газа в блок разделения установлен правильно, то уровень в верхнейколонне не изменится. Действительно,зависимость величины уровня в верхнейколонйе от расхода детандерного потокаприблизительно может быть описана следующими зависимостями: при расходе газа в блок разделения равном 170000 им/чН 400+ (6 дг - 20000) (4)+ 1при расходе газа в блок разделения оавном 180000 нм/чН= 1350+ (6 дрг 2000 Г 1 ) (5)1ед д. 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи ираж 575 дарственно зобретений 01/30 Т 12 НИИПИ Госу по делам и 113035, Мос