Способ автоматического контроля процесса ректификации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Р 136/08, С 05 0 27/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР ч 3 Ж 3639 Я ТЕИТНО;ЕХНМЕСЯЯ 1;, 3Г уИЗОВРЕТИД.-ТКЛЬСТВУ К А ВТОРСКОМУ нев,в во С 6/08 НТРО втомаовано отрассти в тмасс,Изобретение относится к автоматзации и может быть использовано вмической и нефтехимической отрасляпромышпенности, в частности в проиводствах олефинов, пластмасс, синттических каучуков и др,Целью изобретения является повыние точности измерения расходов жикости в процессе ректификации.На чертеже изображена схема сисмы, реализующей предлагаемый спосоОлефины получают пиролизом бензна. Продукты пиролиэа подвергают зкалке, первичному фракционированиюкомпримированию, очистке, осушке идают на ректификацию,ектификационроисходит вы и- Способ приведен для р хи- . ной колонны, в которой п х деление фракции С,з- . Схема содержит ректификационную е- колонну 1, кипятильник 2 ректификационной колонны, конденсаше- . тор 3, сборник 4 конденсата, датчик д расхода жидкости в ректификационную колонну, регулятор 6 расхода те- жидкости в ректификационную колонб, ну, датчик 7 расхода флегмы, регулятор 8 расхода флегмы, датчик 9 расхода дистиллята, регулятор 10 расхода дистиллята, датчик 11 расхода кубовой жидкости, регулятор 12 расхода кубовой жидкости, датчик 13 уров, (21) 4277454/23-26(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ(57) Изобретение относится ктизации и может быть использхимической и нефтехимическойлях промьппленности, в частнопроизводствах олефинов, плас синтетических каучуков. Целью изобретения является снижение материальных и энергетических потерь. Способ автоматичесКого контроля процесса ректификации осуществляется путем измерения уровней жидкости в кубе колонны и сборнике конденсата, расходов жидкости в колонну, кубового остатка, флегмы, дистиллята. По измеренным величинам определяют усредненные технологические показатели про-. цесса, по которым, в свою очередь, определяют величину материального не- баланса (раэбаланса) колонны и коррек. тируют технологические показатели процесса. При выходе их значений эа аФ допустимые пределы формируют сигналы о необходимости наладки измерительных каналов расхода жидкости и анализа технологического режима колонны. 1 ил. С10 15 20 Сник - СклокС =р р 1 25ответственно в дистилляте, исходнойсмеси и остатке,Р, Р врасходы соответственно исходнойсмеси и остатка.Определяют скорость изменения количества жидкости в кубе ректификационной колонны и сборнике конденсата35 Углеводород Содержание, Е смеси кубового осдистиллята углеводородов на входе в колонтатка Н с,- Нс-сС) ну Ч,40где 0,03 0,03 0,47 21,94 34,23 12,50 30,51 0,29С иСССС, и 2,92 96,62 0,35 0,11 0,18 44,57 16,17 28,73 10,35 эН выше 8 к 50Часть конденсата из сборника 4 подают в колонну 1 в качестве флегмы. Остальная часть конденсата - дистиллят - является товарным продуктом (фракция С )55Флегмовое число поддерживают равным 3,8. Допустимые пределы изменения флегмового числа составляют 3,5- 4,0, а изменения соотношения паровой ня в кубе ректификационной колонны,датчик, 14 уровня в сборнике конденсата, электронная вычислительнаямашина (ЭВМ) 15 и устройство 16 сигнализации.Жидкую смесь углеводородов подаютв ректификационную колонну 1 длявыделения товарной продукции - фракции СДалее фракцию С подают на складготовой продукции. Кубовый остаток,называемый пироконденсатом, подаютна дальнейшую переработку для выделения фракций С 6, С 8 и С 9.В таблице приведены составы жидкой смеси углеводородов на входеректификационной колонны 1, дистиллйта, кубового: остатка (расход жидкой смеси углеводородов в колонну 1(20000-30000) .кг/ч, расход дистиллята (5000-7000). кг/ч, расход кубового остатка (15000-25000) кг/ч).В кипятильник 2 колонны 1 подаютводяной пар под давлением 0,3 МНа,Расход пара в кипятильник 2 колонны1 (5000-7000) кг/ч,В качестве хладоагента в конденсатор 3 подают промышйенную воду,фазы и жидкости в колонну 1 составляют 0,8-1,5.С помощью датчиков 5, 7, 9 и 1 1 расхода и регуляторов 6, 8, 10 и 12 расхода стабилизируют расходы жидкости в ректификационную колонну 1, флегмы, дистиллята и кубового остатка.Сигналы от датчиков 5,7,9 и 11 расхода жидкости в ректификационную колонну 1, флегмы, дистиллята, кубового остатка, а также от датчиков 13 и 14, уровня в кубе колонны 1 и в сборнике конденсата подают на входы ЭВМ 15.Концентрация искомого компонента определяется в соответствии с выра- жением где С, Си, Ск - концентрация искомого компонента соЧ - скорость изменения количества жидкости в кубе ректификационной колонны 1, кг/ч,уровень жидкости в куберектификационной колонны 1 в текущий и предыдущий моменты времени,м;площадь зеркала жидкости в кубе ректификационной колонны 1, м; плотность жидкости в ку"бе ректификационной колонны 1, кг/м;время дискретизации,скорость изменения количества жидкости в сборнике 4 конденсата, кг/ч;1495336 н,Н . - уровень жидкости в сборнике 4 конденсата, втекущий и предыдущий мо 5менты времени, м3 - площадь зеркала жидкостисв сборнике 4 конденсата,м 2 Ф1 с плотность жидкости в 1 Осборнике 4 конденсата.Для повышения точности определения скорости изменения количестважидкости в кубе ректификационной колонны 1 и сборнике 4 конденсата можно также испольэовать метод четвертых разностей,Ректификационная колонна являетсяобъектом управления с большим временем запаздывания, В отдельных слу Очаях выходные параметры процесса ректификации изменяются только через2-3 ч после изменения входных пара"метров, По этой причине для составления материального баланса колонны 25необходимо использовать усредненныезначения расходов жидкости. Поэтомунайденные значения сорости изменения количества жидкости, расходовжидкости в колонну 1, кубового ос-"татка, флегмы, дистиллята усредняютпо времени: ва яидкости вкубе ректификационной колонны1 и сборнике 4конденсата, расходов жидкостив ректификационную колонну 1,кубового остатка, флегмы,дистиллята,кг/ч,Яу Чгф Ч 1 ю 0 юЯЧ - постоянная времени фильтров,ч,1 - текущий и предыдущий моментыдискретного времени,Определяют по полученным усредненным значениям величину материального небаланса колонны ректификации л Л(%и Рр ТЧ - Чс)мДрр . Р и Рк1 где Д Р - величина раэбаланса,кг/ч.сКорректируют значения скорости изменения жидкости в кубе ректификационной -колонны 1 и сборнике 4 конденсата, расходов жидкости в колонну, кубового остатка, флегмы и дистиллята в зависимости от их текущих значе-. ний, величины материального небаланса ректификационной колонны 1, а также суммы значений расходов жидкости в ректификационную колонну 1, кубовой жидкости, флегмы, дистиллята, скорости изменения количества жидкости в кубе колонны 1 и сборнике 4 конденсата:.Ма В. Ма Ри, Рр соответственно 55 текущие и сглаженные значения скорости изме- - -нения количест+ рн,+ Рк 1,АРр; 9 +Д Рк, +,Р,- Р + (1 с,м 1 и ффОпределяют флегмовое число ректи"фикационной колонны (Кф) по скоррек 1тированным значениям расхода флегмыи дистиллятаСравнивают .значения материальногонебаланса ректификационной колонны,флегмового числа, соотношения расходов паровой фазы и жидкости в колоннус допустимыми величинами, а при вы- .ходе этих значений за допустимые пределы формируют сигналы о необходимости наладки измерительных каналов расхода жидкости и анализа технологического режима ректификационной колонны11 РрЬРрО, ) ЬРр 1 1 - 6 Рр с 0 ,1(ИЕ н ) ЧКрдакс ) ) Ою минс1 макс(мын чавакс 1 допустимьп предел иебаланса ректификационной колонны, кг/чниж 1 пй и верхний пределы изменения флегмового числаф нижний и верхний пр еделы изменения йии ф Рйащ БРИЙЭ Макс Определяют соотношение расходов паровой фазы и жидкости в ректификационную колонну (31) по скорректированным значениям расходов флегмы, дистиллята, жидкости в колонну и скорости изменения количества жидкости в сборнике конденсата соотношения расходов паровой фазыи жидкости в ко лонну,Р 1,Р,Р - значения сигналово необходимостиналадки измерительных каналов расхо да жидкости и анализа технологического режима ректи- фикационной колонны, вызванной нарушением допустимыхпределов изменениязначений материального небаланса ректификационной ко лонны, флегмовогочисла, соотношениярасхода паровой фазы и жидкости вколонну.25 Сигналы Р , Р ., Р, подают насоответствующие входы устройства 16сигнализации. Если сигнал равен 1(например, Р = 1) то загораетсясоответствующее табло на устройстве 30 сигнализации или икдуцируется сообщение на экране дисплейного модуля онеобходимости наладки измерительных:каналов и анализа технологическогорежима ректификации для соответствую 35 щей колонны.Формула изобретенияСпособ автоматического контроляпроцесса ректификации осуществляемый путем измерения уровней жидкости в .кубе ректификационной колонны и сборнике конденсата, расходов жидкости в ректификационную колонну, кубовогоостатка, флегмы, дистнллята и определения по указанным параметрам технологических показателей процесса, о т л и ч а ю щ и И с я тем, что, с целью снижения материальных и энергетических потерь, определяют ско рость изменения количества жидкостив кубе ректификационной колонны и сборнике конденсата, усредняют по времени найденные значения скорости изменения количества жидкости, а так 1 ке усредняют по времени расходы жидкости в ректификационную колонну, кубового остатка, флегмы и дистиллята, определяют по найденным усредненнымэначеййям величину материального не10 1495336 ставитель Прусковцевхред М.Ходанич Корректо едак Рогули ар 210/23 Тираж 41 Государственного Комитета113035, Москва,ЗакаВНИИПИ Подписноеизобретениям и открытиям и5, Раушская наб., д. 4/5 НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагари,101 баланса (разбаланса) ректификационной колонны, корректируют значенияскорости изменения жидкости в кубеколонны и сборнике конденсата, расходов жидкости в колонну, кубовогоостатка, флегмы и дистиллята в зависимости от их текущих значений, величины материального небаланса ректификационной колоннь, а также суммы эначений расходов жидкости в колонну,кубового остатка, флегмы, дистиллята,скорости изменения количества жидкости в кубе колонны и сборнике конденсата, определяют флегмовое число колонны по скорректированным значениямрасхода флегмы и дистиллята, а такжесоотношение расходов паровой фазы и жидкости в колонну по скорректированным значениям расходов флегмы, дистиллята, жидкости в колонну и скорости изменения количества жидкости в сборнике конденсата, сравнивают значения материального небаланса ректификационной колонны, флегмового числа, соотношения расходов паровой фазы и жидкости в колонну с допустимыми пределами, а при выходе этих значений за допустимые пределы формируют и подают сигналы на, устройство сигнализации о необходимости наладки измерительных каналов расхода жидкости и анализа технологического режима ректификационной колонны.