Способ автоматического управленияпроцессом экстракции

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СВ ТЮЛЬСТВУ(я)м, кл,зВ 01 О 11/04 С 05 О 27/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 30,0381. Бюллетень й 9 12 Дата опубликования описанмя 10. 04. 81.Сологубов и А;Г.Яновский Волгоградское специальное конструкторское научно-производственного объединения по а нефтеперерабатывающей и нефтехимической ифНефтехимавтоматикаф Заявитель 4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКЦИИИзобретение относится мавтоматического управленсом экстракции смазочныхлективным растворителем, Фурфуролом.Известен способ автоматическогоуправления процессом экстракции путем регулирования расхода растворителя в зависимости от коэффициентоврефракции сырья, рафината и экстракта, температур верха и низа колонны 1.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспособ управления процессОм экстракции смазочных масел селективнымрастворителем путем измерения удельного веса рафината на выходе из си-стемы регенерации и регулированиярасхода растворителя в экстракторв зависимости от соотношения расходов растворитель - сырье. Известный способ позволяет оперативноопределять качество депарафини"рованного масла до осуществления процесса депарафинизации, устраняя.воэможность появления некондициидепмасла 21.К недостаткам известного спосо"ба относится то, что изменение режима в процессе экстракции маселселективным растворителем возможнотолько после полного завершениявсех переходных процессов после .предыдущего изменения режима; достижение заданного удельного весарафината в процессе экстракциимасел селективным растворителем неозначает, что на этом режиме до стигают наибольший отбор рафинатав процессе экстракции смазочныхмасел селективным растворителем.Цель изобретения - повыаениевыхода рафината заданного качества.15 Поставленная цель достигаетсятем, что дополнительно измеряютудегьный вес раствора рафината ирастворителя, по величине удельного веса рафината на выходе из си стемы регенерации и скорости ееизменения определяют удельный весрафината в растворе на выходе изэкстрактора, а регулирование расхода растворителя осуществляют в за висимости от величины отбора рафината из системы регенерации, определяемой по Формулет эл )л - ,У 30- эобъемный расход растворарафината из экстрактора;весовой расход сырья;удельный вес рафината врафинатном растворе на выходе из экстрактора;удельный вес раствора рафината;удельный вес растворителяв рафинатном растворе. На фиг. 1 представлена схема реализации способа; на Фиг. 2 - временные характеристики процесса управления, осуществляемого известным способом; на Фиг. 3 - временные ха.рактеристики процесса управления, осуществляемого предлагаемым способом.Установка содержит экстрактор 1, узел 2 регенерации растворителя из раствора рафината, узел 3 регенерации растворителя из раствора экстракта., Схема включает датчики 4-6 расходов сырья, растворителя и, рафинатного раствора на соответствующих потоках, датчики 7 - 9 удельных весов на потоках растворителя, рафинатного раствора и рафината соответственно, анализатор 10 контрольного показателя качества, например цвета, на потоке рафината, датчики 11 - 13 температуры на потоках растворителя, рафинатного раствора и рафината соответственно, блоки 14 памяти, таймер 15, вычислительные устройства 16 - 19, коммутирующее устройство 20, регулятор 21 расхода растворителя, исполнительный механизм 22 на линии растворителя, датчик 23 температуры внизу экстрактора, регулятор 24 температуры экстрактного раствора внизу экстрактора, исполнительный меха- . низм 25 на линии воды, охлаждающей экстрактный раствор внизу экстрактора, вычислительное устройство 26.Сплошными линиями (фиг. 2) пока-зано изменение удельного веса рафината, находящегося в рафинатном растворе на выходе из экстрактора, штриховыми линиями показано изменение удельного веса рафината на выходе с установки.Римскими цифрами показаны началои конец каждого цикла регулирования.На Фиг. 3 аналогичные интервалыобозначены римскими цифрами со штрихами.При этом. введены обозначения:льо - начальный момент времени,в который вносится возмущение по одному из входных параметров (расход.растворителя в экстрактор, изменяющий соотношение расходов растворитль(сырье, или температура экстрак;тного раствора в нижней части экстрак-.. тора), мин; 6 - период времени, характеризующий завершение переходного процесса по экстрактору, мин;лпериод времени, характеризующий начало изменения значенийудельного веса рафината на выходеиз процесса регенерации, мин;ь в . период времени, выбираемый,исходя из требований точности прогноза показаний датчика 9 и аналилзатора 10 на выходе рафината,слс ., мин;лпериод времени, характеризующий завершение переходного процесса по системе регенерации послевнесения возмущения по входному па раметру, мин.Способ осуществляется следующимобразом.К начальному моменту времени управления установка процесса экстрак ции смазочных масел селективнымрастворителем (установка селективной очистки) выведена на стабильный режим, позволяющий получать изперерабатываемого сырья промышленный отбор рафината, удовлетворяющего технологический регламент качества.лВ начальный момент времени ь =л: ьо на регулятор 21 подается первоеуправляющее воздействие и по сигналу таймера 15 начинается опрос датчиков 4, 5, 7 и 11 на входных потоках сырья и растворителя, Показаниядатчиков запоминаются блоками 14памяти.В момент времени ф = ь + Сл поосигналу таймера 15 опрашивают датчик8 удельного веса на промежуточномпотоке раствора рафината. По стабилизации показаний датчика 8 вычисли тельное устройство 26 анализируетзавершение переходного процесса поэкстрактору 1. Вычислительное устройство 26 выдает также сигнал начатьопрос датчиков б и 12 на .промежуточном потоке раствора рафината. Показания датчиков б, 8 и 12 запоминаются блоками 14 .памяти. В момент времени=со+по сигналу таймера15 начинается опрос датчика 9 и анао лизатора 10 на выходном потоке раФината. Показание этих датчиков запоминаются блоками 14 памяти.л..л лВ момент времени с= ь+с+ ь. посигналу таймера 15 опрос датчиков9 и 13 и анализатора 10 прекращается,а данные опроса из блока 14 памятипередаются в вычислительное устройство 16.Время ь меньше времени 1 и выбирается исходя из требований точщ ности прогноза показаний датчика 9и анализатора 10.Вычислительное устройство 16,прогнозируя показания датчика 9 ианализатора 10 на время полного за паздывания по установке=2 +с+ьзопределяют качественный показательрафината, находящегося в растворерафината (удельный вес) в моментвременир начиная с 6 = ьо+ ь,Данные из вычислительного, устройства 16 о показаниях датчиков 9,7 и 11 на потоке растворителя из блоков 14 памяти передаются в вычислительные устройства 17, которые пересчитывают их к температуре, замеренной датчиком 12 температуры на потоке раствора рафината значение которой хранится в блоке 14 памяти.Затем данные из вычислительногоустройства 17 и показания датчиков4, 6 и 8 из блоков 14 памяти передаются в вычислительное устройство18, реализующее формулу.Вычислительное устройство 19,получив данные о величине отбора рафината из вычислительного устройства 18, данные о показаниях с датчика 5 и прогноза показаний анализатора 10, определяет направление ивеличину изменения задания регулятора 21 (или регулятора 24, есливозмущение по входному параметрувносится по контуру регулированиятемпературы экстрактного растворавнизу экстрактора) и выдает зто задание через коммутирующее устройство 20 на регуляторы 21 или 24Кроме того, вычислительное устройство. 19 выдает сигнал таймеру.15о завершении. первого цикла управления. Регулятор 21 с помощью исполнительного механизма 22 стабилизи.рует расход растворителя в соответствии с заданием, полученным отустройства 19,Таймер 15 начинает последующиециклы управления.Процесс поиска наилучшего режимазаканчивается, когда ограничение покачеству рафината не позволяет увеличивать отбор далее. В этом случаерасход растворителя стабилизируетсяна достигнутом уровне.,Если изменением расхода растворителя не достигается желаемого от -бора или дальнейшее изменение расхода растворителя приводит к нарушению технологического регламента, торасход растворителя стабилизируетсяна достигнутом уровне, а вычислительное устройство 19 производит выборследующего контура управления, например, по входному параметру - температуре экстрактного раствора внизу экстрактора. В этом случае с помощью коммутирующего устройства 20задание от вычислительного устройства 19 направляется на регулятор24, который с помощью .датчика 23 тем-,пературы и исполнительного механизма 25 на линии охлаждающей воды ста 20 формула изобретенияСпособ автоматического управления процессом экстракции смазочныхмасел селективным растворителем25 путем измерения удельного веса рафивата на выходе из системы регенерации и регулирования расхода растворителя в экстрактор в зависимости от соотношения расходов раст"З 0 воритель- сырье, о т л и ч а ю"щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода рафината заданногокачества, дополнительно измеряютудельный вес раствора рафината иЗ 5 растворителя, по величине удельного веса рафината на выходе из системы регенерации и скорости ее изменения определяют удельный. весрафииата в растворе на выходе изэкстрактора, а регулирование рас 40 хода растворителя осуществляют взависимости от величины отбора рафината из системы регенерации, оп. ределяемой по формуле45 чг рр-р,С, р -рЩ. где Ч - объемный расход растворарафината из экстрактора;6" - весовой расход сырья;Я - удельный вес рафината врафинатном растворе на выходе из экстрактора;- удельный .вес раствора рафииата;Ц- удельный вес растворителяв рафинатном растворе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР60 Р 582802, кл. В 01 О 11/04, 1971.2. Патент США Р 3285846,кл, 202-160, 1963. билизирует температуру низа;экстрах"тора 1. Процесс управления осуществляется аналогично управлению по расходу растворителя.Следует отметить, что необходи мым условием для реализации способаявляется однокомпонентность использу"емого в процессе растворителя, от"сутствие в нем других растворите"лей или антирастворителей, в частности, воды, что,позволяет использовать величину удельного веса раст"ворителя в расчетной формуле дляопределения величины отбора рафи"ната.Экономический эффект от использования предлагаемого способа составляет 27,7 тыс. р. при увеличениивеличины отбора рафината на 1.асюРорилтгюь каз 1083/4 Тираж 706 Подписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ВНИИПИ 816486 Фиг