Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации

Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

< 1> 753442 (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 091078. (21) 2671131/23-26 (51)М. Кл З

В 01 D 3/42 с присоединением заявки йо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070880. Бюллетень Йо 29 (53) УДК 66.012-52 (088.8)

Дата опубликования описания 070880

В.С.Кудряшов, В.A.Ñóõîâ, Ю.М.Филипченков, В.A.ßóðîáHH, A.È.Øëûêoâ и Н.Е.Прянишников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКТИВНОИ РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом экатрактивной ректификации и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматического регулирования ректификационной колонны, содержащее датчики расхода сырья, состава сырья и расхода флегмы, свяэанные через компенсаторы со входом сумматоров, динамические фильтры и вычислительный блок, входы которого подключены к анализатору кубового продукта и через динамические фильтры — к датчикам расхода сырья, теплоносителя, флегмы, кубового продукта и состава сырья, а выход соединен с компенсаторами

11) . 20

Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество регулирования примесей в продуктах разделения, так как отсутствует компенсация возмущений. давления в колонне, а также из-за большого запаздывания информации о составах продуктов, так как хроматограф установлен на выходном потокее.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического управления колонной экстрактивной ректификации, содержащее датчики составов дистиллята и кубового продукта, датчик расхода дистиллята, регулятор температуры рас творителя, соединенный с клапаном подачи хладоагента, регулятор расхода флегмы, регулятор расхода экстрагента, блок согласования, подключенный к задающим входам регуляторов состава, блоки логики, один из которых связан с управляющим входом регулятора состава дистиллята, с датчиками и регуляторами расхода флегмы и температуры растворителя, а другой — с управляющим выходом регулятора состава кубового продукта и с задающим входом регулятора расхода рецикла (2l.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество регулирования примесей в продуктах при изменении давления в колонне, которое существенно влияет на насыщенность кубового продукта в экстрагенте.

753442

Цель изобретения — повышение ка.чества регулирования дистиллята и . кубового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содер-. жит датчики расхода и состава сырья, датчик давления куба колонны, датчики концентраций примесей на нижней и верхней контрольных тарелках, вычислительный блок и корректирующий блок, связанный своими входами с датчиками расхода и состава сырья, вычислительным блоком, а выходом — c задающим входом регулятора расхода экстрагента, динамический фильтр и согласующий блок, при этом динамический фильтр своими входами связан 15 с датчиками концентраций примесей на контрольных тарелках и сОгласующим блоком, а выходами — с задающими входами регулятора расхода теплоносителя, входы согласующего блока соеди- ;щ иены с датчиком расхода сырья и вычислительным блоком, связанным своими входами с датчиками температуры и давления куба колонны.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического управления процессом экстрактинной ректификации.

Устройство для автоматического управления. процессом экстрактинной ректификации в колонне 1 содержит датчик 2 расхода флегмы, связанный через регулятор 3 с клапаном 4, датчик 5 расхода теплоносителя, связанный через регулятор 6 с клапаном 7, датчик 8 расхода экстрагента, связанный через регулятор 9 с клапаном 10.

Кроме того, устройство содержит датчики 11 и 12 расхода и состава сырья, датчики 13 и 14 температуры и давления куба„. датчики 15 и 16 кон- 40 центраций примесей на нижней и верхней контрольных тарелках, вычислительный блок 17, связанный своими входами с датчиками 13 и 14, корректирующий блок 18, связанный сноими 45 входами с вычислительным блоком 17 и датчиками ll и 12, выход которого подключен к задающему входу регулятора 9, согласующий блок 19, связанный своими входами с вычислитель- ® ным блоком 17 и датчиком 11, динамический фильтр 20, связанный своими входами с согласующим блоком 19 и датчиками 15 и 16, выходы которого подключены к задающим входам регуляторов 3 и 6. 55

Устройство работает следующим образом.

Вычислительный блок 17 по информации от датчика 14 анализирует изменение давления в кубе колонны 60 ();-)э; j>S t, где Р;,Р; q — давление в кубе колонны на текущем и предыдущем циклах опроса датчиков; 65

OP — допустимое изменение давления.

При выполнении условия (1) пс текущей информации от датчиков 13 и 14 вычислительный блок 17 рассчитывает значение насыщаемости кубового продукта в экстрагенте, которое необходимо поддержать н данном режиме и передает соответствующий сигнал на корректирующий блок 18

H= Ао+ А P + Аг.T + Ag Ð- T + А4Р, (2) где Н вЂ” насыщаемость кубового продукта в экстрагенте;

Р,Т вЂ” давление и температура в кубе колонны;

Ao A 1 A 2, А 3, А4 — IlocToRHHbIe коэффициейты.

Исходя из формулы где. F — расход сырья;

X состав сырья;

F — расход экстрагента.

По текущей информации от вычислительного блока 17 и датчиков 11 и 12 расхода и состава сырья корректирующий блок 18 рассчитывает значение расхода экстрагента

F. Xptl-Н) н и выдает сигнал на регулятор 9 расход экстрагента.

При этом сигнал от вычислительного блок à 17 н а соглас ующий блок 19 равен нулю.

Если условие (1) не выполняется, то с вычислительного блока 17 вырабатыв аетс я си гн ал на согласующий блок 19, который по информации от датчика 11 расхода сырья вырабатывает корректирующие сигналы на динамический фильтр 20 по заданным значениям концентрации примесей на контрольных тарелках.

Динамический фильтр 20 по информации от датчиков 15 и 16 и согласующего блока 19 нырабатынает сигналы на регуляторы 3 и 6 с целью поддержания концентраций примесей на заданном уровне.

Использование предложенного устройства позволяет снизить потери изоамиленов с дистилятом на 0,4 Beef.% и изопентана с кубовым продуктом на

0,3 вес ° %, что при стоимости изопентана 68 руб/т, изоамиленов 160 руб/т и производительности установки по изопентану 210 тыс.т в год позволяет получить экономический эффект ориентировочно 90 тыс.руб. в год, Формула изобретения устройство для автоматического управления процессом экстрактинной ректификации, содержащее датчик и регу753442

ЦНИКПИ Заказ 4997/1 Тираж 809, Подписное

Филиал ППП Патент., г. Ужгород, ул. Проектная,4 лятор расхода флегмы, датчик и регулятор расхода экстрагента, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны и датчик температуры кубаколонны,отличаю.щееся тем, что, с целью повышения качества дистиллята и кубового продукта, за счет повышения точности регулирования, оно дополнительно содержит датчики расхода и состава сырья, датчик давления куба колонны, датчики .концентраций примесей на нижней и верхней контрольных тарелках, вычислительный блок и корректирующий блок, связанный своими входами с датчиками расхода и состава сырья, вычислительным блоком, а выходом — с задающим входом регулятора расхода экстрагента, динамический фильтр и согласующий блок, при этом:динамический фильтр своими входами связан с датчиками концентраций примесей на контрольных тарелках и согласующим блоком, а выходами — с задающими входами регулятора расхода флеге и регулятора расхода теплоносителя, входы согласующего блока соединены с датчиком расхода сырья и вычислительным блоком, связанным своими входами с датчиками температуры и давления куба .колонны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 472664, кл„ В 01 D 3/42, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 483986, кл. В 01 Э 3/42, 1973.