Устройство для автоматического управления процессом ректификации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик и 1939029.В 01 О 3/42 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКТИФИКАЦИИ евого расхода десорббокового ислитель Изобретение относится к устройствам для автоматического управленияпроцессом ректификации в колоннах сбоковым отбором и экстрактивной рек 5тификации, например, в производстве дивинила из бутана, и может найтиприменение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности,10Известно устройство для автоматического управления режимом колонныэкстрактивной ректификации, содержащее датчик и регулятор температуры растворителя, соединенный с клапаном подачи хладоагента, датчик ирегулятор расхода растворителя, датчик температуры и датчик давления наконтрольной тарелке, датчик и регулятор расхода флегмы, датчики состава дистиллята и кубового продукта,корректирующий и вычислительный блоки 1,11,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для автоматического управления процессом ректификации бинарной смеси, содержащее датчик ирегулятор расхода растворителя, датчик и регулятор расхода флегмы, датчиктемпературы растворителя, датчик и 30 регулятор расхода хладоагента растворителя, датчик состава целпродукта, датчик и регулятортеплоносителя в куб колонныции, датчик состава в линииотбора, корректирующий и вычный блоки 2,Недостатком:известного устройстваявляется невозможность одновременногорегулирования с высокой точностьюсостава бокового отбора и целевогопродуктаЦель изобретения - повышение качества регулирования состава целевого продукта.Поставленная цель достигается тем,что устройство дополнительно содержитдатчик температуры и датчик давленияна тарелке бокового отбора, регуляторрасхода хладоагента в линии боковогоотбора, блок логики и блок расчетатемпературы, связанный своими входами с датчиками температуры и давления на тарелке бокового отбора и первым выходом блока логики, а выходом -с задающим входом регулятора расхода теплоносителя в куб колонны.десорбции, при этом блок логики соединен своим входом с датчиком состава в линии бокового отбора, а вто 939029рым выходом - с корректирующим блоком,связанным своим входом также с вычислительным блоком, а выходом -с задающим входом регулятора расхода хладоагента н линии бокового отбора,а вычислительный блок своими вхо дами связан с датчиком состава целевого продукта и датчиком температурырастворителя,а выходами - с задающимивходами регулятора расхода раство,рителя, регулятора расхода флегмы и 10регулятора расхода хладоагента растворителя.На чертеже. изображена блок-схема "устройства для антоматического управления процессом ректифиКации дивинила от ацетиленоных соединений,Устройство включает в себя колонну 1 десорбции дининила от растворителя, колонну 2 экстрактивнойректификации дивинила от ацетиленоных соединений, датчик 3 расхода теплоносителя н куб колонны десорбции,регулятор 4, клапан 5, датчик б состава бокового отбора, датчик 7 состава целевого продукта, датчик 8 температурырастворителя, датчик 9 расхода растворителя, регулятор 10,клапан 11, датчик 12 расхода флегмы, регулятор 13, клапан 14, датчик 15 расхода хладоагента растворителя, регулятор 16, клапан 17.Кроме этого, устройство содержитдатчик 18 температуры и датчик 19давления на тарелке бокового отбора,датчик 20 расхода хладоагента в линии бокового отбора, регулятор 21,клапан 22, вычислительный блок 23,корректирующий блок 24, блок 25 логики и блок 26 расчета температуры,связанный своими входами с датчиками 18 и 19 и первым выходом блока . 4025 логики, а выходом - с задающимвходом регулятора 4, при этом, блок25 логики соединен своим входом о датчиком б, а вторым выходом - с корректирующим блоком 24, связанным 45своим входом также с вычислительнымблоком 23, а выходом - с задающимвходом регулятора 21, причем вычислительный блок 23 своими входамисвязан с датчиками 7 и 8, а выходами - с задающими входами регуляторов 10, 13, 16,Устройство работает следующимобразом.По текущей информации от датчикаб блок 25 логики при выполненииусловияа Ы; (1)где с - концентрация ацетиленовых соединений в боковомотборе; 60с(,в; - минимальное ограничениена концентрацию ацетиленовых соединений, вырабатывает сигнал на блокрасчета температуры. При этом блок 2 б,используя информацию от датчика 19, рассчитывает оптимальное значение температуры на тарелке бокового отбора, соответствующее максимальному значению концентрации ацетиленовых соединений, исходя иэ зависимостиР =ХР,; ".х, (2) где Р "- давление на тарелкеР - давление чистых паров 1-огокомпонента;- коэффициент активности 1 ого компонента 1х - концентрация 1-ого компонента н жидкой фазе.Рассматривается бинарная) смесь ацетиленовых соединений Ф ) и дивинила (1- сГ )Давление паров чистых компонентов выражается через уравнивание Антуана или Калингерта-Дэвиса(3)с+тгде Ау В Р С 4 - константы ураннинания Антуана;Т - температура смесина тарелке.Блок 26 по рассчитанному значению температуры вырабатывает соответствующий сигнал на регулятор 4 для поддержания оптимальной температуры на тарелке бокового отбора, при этом сигнал с блока 25 логики на корректирующий блок 24 ранен О,После нременной задержки, необходимой для переходного процесса, блок 25 логики по информации от датчика б вновь анализирует содержание ацетиленовых соединениИ и при выполнении условия (1) вырабатывает сигнална корректирующий блок 24, при этом сигнал на блок 26 равен О.Корректирующий блок 24 по сигналу от блока 25 логики вырабатывает сигнал на регулятор 21 для уменьшения подачи хладоагента в линии бокОвого отбора.)бхай н=бхай К(ми) (4)где 6 ,6- рассчитанное и теХЛмМ фкущее значения расхода хладоагента;К - постоянный коэффициент. Если условие (1) не выполняется, то сигналы с блока 25 логики на корректирующий блок 24 и арифметическоеустройство 26 равно О, а вычислительный блок 23 по инФормации от датчика 7 анализирует содержание ацетиленовых соединений н целевом продукте (дивиниле)О 7 с щах (5) где о - концентрация ацетиленовых соединений в целевомпродукте;а."ал - регламентное ограничениеконцентрации ацетиленовыхсоединений в целевом продукте.При выполнении условия (5) вычислительный блок 23 по информации от 5 датчика 8 осуществляет проверку значения температуры растворителя на минимальную установкуТр) Трви (6) где Т), Т- текущее и минимально. допустимое значения температурырастворителя.С целью уменьшения содержания ацетиленовых соединений в целевом продукте вычислительный блок 23 при выполнении условия (6) вырабатывает соответствующие сигналы на регуляторы 10 и 16,20При невыполнении условия (6) вычислительный блок 23 вырабатывает соответствующие сигналы на регуляторы10 и 13. Если не выполняется условие(б) и при этом рассчитанные вычислительным блоком 23 значения сигналовна регуляторы 10 и 13 превышают соответствующие максимально допустимыезначения, то вычислительный блок 23вырабатывает сигнал на корректирующий блок 24, который рассчитываеткорректирующий сигнал и выдает нарегулятор 21 с целью увеличения подачи хладоагента в линии боковогоотбора(дхл ( = (хл +К (сК - абрау), (7)где К - постоянный коэффициент.Если условие (5) не выполняется,то вычислительный блок 23 не вырабатывает новые сигналы на регуляторы 10,13, 16, а сигнал на корректирующий 40блок 24 равен О,Использование предлагаемого устройства позволяет снизить потери дивинила на 0,2-0,3 вес.%, что при 45 производительности установки 110 тыс. т в год и стоимости дивинила 670 руб/т дает экономический эффект ориентировочно 210 тыс.руб. в год. формула изобретенияУстройство для автоматическогоуправления процессом ректификациидивинила от ацетиленовых соединений,содержащее датчик и регулятор расхода растворителя, регулятор расходафлегмы, датчик температуры растворителя, регулятор расхода хладоагентарастворителя, датчик состава целевого продукта, регулятор расхода теплоносителя в куб колонны десорбции, датчик состава в линии бокового отбораРкорректирующий и вычислительный блоки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения качества регулирования состава целевого продукта, онодополнительно содержит датчик температуры и датчик давления на тарелкебокового отбора, регулятор расходахладоагента в линии бокового отбора, блок логики и блок расчета температуры, связанный своими входамис датчиком температуры и датчикомдавления на тарелке бокового отбораи первым выходом блока логики, а выходом - с задающим входом регуляторарасхода теплоносителя в куб колонныдесорбции, при этом блок логики соединен своим входом с датчиком состава в линии бокового отбора, а вторымвыходом - с корректирующим блоком,связанным своим входом также с вычислительным блоком, а выходом - сзадающим входом регулятора расходахладоагента в линии бокового отбора,а вычислительный блок своими входамисвязан с датчиком состава целевогопродукта и датчиком температуры растворителя, а выходами - с задающимивходами регулятора расхода растворителя, регулятора расхода флегмы и регулятора расхода хладоагента растворителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 689696, кл. В 01 О 3/42, 1977.2. ф 1 пд. апс 1 Епя. СПеп 1.РгосеяяОея. апй Оечеор"., 1975, 14, Р 4,р. 391-398,/14 Тир ВНИИ 11 И Государс по делам нзо 113035, Москва, мите ткр кая ПодпиСССРийаб