SU939029A1

SU939029A1 - Устройство дл автоматического управлени процессом ректификации

Info

Publication number: SU939029A1
Application number: SU803230172A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Кудряшов; Александр Иванович Секретарев; Анатолий Александрович Сыромятников; Виктор Федорович Блинов; Любовь Васильевна Кислицына; Юрий Николаевич Бурняшев
Original assignee: Предприятие П/Я В-8296
Priority date: 1980-11-20
Filing date: 1980-11-20
Publication date: 1982-06-30

Description

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом ректификации в колоннах с боковым отбором и экстрактивной, рек- $ тификации, например, в производстве дивинила из бутана, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. .

Известно устройство для автомати-ческого управления режимом колонны экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регулятор температуры растворителя, соединенный с клапаном подачи хладоагента, датчик и регулятор расхода растворителя, датчик температуры и датчик давления на контрольной тарелке, датчик и регулятор расхода флегмы, датчики состава дистиллята и кубового продукта, 20 корректирующий и вычислительный блоки 11).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управ- 25 ления процессом- ректификации бинарной смеси, содержащее датчик и регулятор расхода растворителя, датчик и регулятор расхода флегмы, датчик температуры растворителя, датчик и 30 регулятор расхода хладоагента растворителя, датчик состава целевого продукта, датчик и регулятор расхода теплоносителя в куб колонны десорбции, датчик состава в линии бокового отбора, корректирующий и вычислительный блоки L2J.

Недостатком·.известного устройства является невозможность одновременного регулирования с высокой точностью ' состава бокового отбора и целевого продукта.

Цель изобретения - повышение качества регулирования состава целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчик температуры и датчик давления на тарелке бокового отбора, регулятор расхода хладоагента в линии бокового отбора, блок логики и блок расчета температуры, 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 рым выходом - с корректирующим блоком, связанным своим входом также с вычислительным блоком, а выходом -. с задающим входом регулятора расхода хладоагента в линии бокового отбора, а вычислительный блок своими вхо-5 дами связан с датчиком состава целево- го продукта и датчиком температуры растворителя;а выходами - с задающими входами регулятора расхода растворителя, регулятора расхода флегмы и Ю регулятора расхода хладоагента растворителя.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического управления процессом ректификации дивинила от ацетиленовых соединений.

Устройство включает в себя колонну 1 десорбции дивинила от растворителя, колонну 2 экстрактивной ректификации дивинила от ацетиленовых соединений,' датчик 3 расхода теплоносителя в куб колонны десорбции, регулятор 4, клапан 5, датчик 6 состава бокового отбора, датчик 7 состава целевого продукта, датчик 8 температуры растворителя, 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 содержит датчик 18 температуры и датчик 19 давления 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 25 логики, а выходом входом регулятора 4 25 логики соединен’ тчиком 6, а вторым ректирующим блоком своим входом также блоком 23, а выходом - с задающим входом регулятора 21, причем вычислительный блок 23 своими входами связан с датчиками 7 и 8, а выходами - с задающими входами регуляторов 10, 13, . Устройство образом.

По текущей б условия с э адающим , при этом, блок своим входом о давыходом - с кор24, связанным с вычислительным

16. работает следующим информации от датчика блок 25 л.огики при выполнении , (1) концентрация ацетиленовых соединений в боковом отборе;

минимальное ограничение на концентрацию ацетиленовых соединений, вырабатывает сигнал на блок расчета температуры.

где oL' При этом блок 26,используя информацию от датчика 19, рассчитывает оптимальное Значение температуры на тарелке бокового отбора, соответствующее максимальному значению концентрации ацетиленовых соединений, исходя из зависимости ₽ = .S^pi ⁽²⁾ где Р - давление на тарелке;

Р- - давление чистых паров 1-ого компонента;

TQ - коэффициент активности 1ого компонента;

х - концентрация i-ого компонента в жидкой фазе.

Рассматривается бинарна^ смесь ацетиленовых соединений (°^ ) и дивинила (l-οό').

Давление паров чистых компонентов выражается через уравнивание Антуана или Калингерта-Дэвиса ^д₽< ~ ^А-> ⁺с; +Т ' где А^, В , С,; - константы уравнивания Антуана;

Т - температура смеси на 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 равен 0.

После временной задержки, необходимой для переходного процесса, .блок 25 логики по информации от датчика 6 вновь анализирует содержание ацетиленовых соединений и при выполнении условия (1) вырабатывает сигнал на корректирующий блок 24, при этом сигнал на блок 26 равен 0.

Корректирующий блок 24 по сигналу от блока 25 логики вырабатывает сигнал на регулятор 21 для уменьшения подачи хладоагента в линии бокового отбора.

где G„. · , ,G„,· - рассчитанное и текущее значения расхода хладоагента;

К - постоянный коэффициент .

ι Если условие (1) не выполняется, то сигналы с блока 25 логики на корректирующий блок 24 и арифметическое устройство 26 равно 0, а вычислительный блок 23 по информации от датчика 7 анализирует содержание ацетиленовых соединений в целевом продукте (дивиниле) „ </* 7 d max · (5) где о- - концентрация ацетиленовых соединений в целевом продукте;

^Λ”ηια!ΐ “ регламентное ограничение концентрации ацетиленовых соединений в целевом продукте.

При выполнении условия (5) вычислительный блок 23 по информации от 5 датчика 8 осуществляет проверку значения температуры растворителя на минимальную установку

Tp?Tp_w-tn_f (6) где Т_р , Т_рп1^ - текущее и минималь- Ю но допустимое значения температуры растворителя.

. С целью уменьшения содержания ацетиленовых соединений в целевом 15 продукте вычислительный блок 23 при выполнении условия (6) вырабатывает соответствующие сигналы на регуляторы 10 и 16.

²⁰

При невыполнении условия (6) вычислительный блок 23 вырабатывает соответствующие сигналы на регуляторы 10 и 13. Если не выполняется условие (6) и при этом рассчитанные вычисли- 25 тельным блоком 23 значения сигналов на регуляторы 10 и 13 превышают соответствующие максимально допустимые значения, то вычислительный блок 23 вырабатывает сигнал на корректирую- _ щий блок 24, который рассчитывает корректирующий сигнал и выдает на регулятор 21 с целью увеличения подачи хладоагента в линии бокового отбора I к и «

G_XAi4^= G_xm+K (ct-rfmcn), (7) 35 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 40 блок 24 равен 0.

Использование предлагаемого устройства позволяет снизить потери дивинила на 0,2-0,3 вес.%, что при 45 производительности установки НО тыс. т в год и стоимости дивинила 670 руб/т дает экономический эффект ориентировочно 210 тыс.руб. в год.

Claims

Изобретение относитс к устройствам дл автоматического управлени процессом ректификации в колоннах с боковым отбором и экстрактивной, ректификации , например, в производстве дивинила из бутана, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности . . Известно устройство дл автомати ,ческого управлени режимом колонны экстрактивной ректификации, содержащее датчик и регул тор температуры растворител , соединенный с клап ном подачи хладоагента, датчик и регул тор расхода растворител , дат чик температуры и датчик давлени н контрольной тарелке, датчик и регул тор расхода флегмы, датчики состава дистилл та и кубового продукта корректирующий и вычислительный бло ки 111 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл автоматического упра лени процессом- ректификации бинарной смеси, содержащее датчик и регул тор расхода растворител , дат чик и регул тор расхода флегмы, дат температуры растворител , датчик и регул тор расхода хладоагента растворител , датчик состава целевого продукта, датчик и регул тор расхода теплоносител в куб колонны десорбции , датчик состава в линии бокового отбора, корректирующий и вычислительный блоки 12. Недостатком-.известного устройства вл етс невозможность одновременного регулировани с высокой точностью состава бокового отбора и целевого продукта. Цель изобретени - повышение качества регулировани состава целевого продукта. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дополнительно содержит датчик температуры и датчик давлени на тарелке бокового отбора, регул тор расхода хладоагента в линии бокового отбора, блок логики и блок расчета температуры, св занный своими входами с датчиками температуры и давлени на тарелке бокового отбора и первым выходом блока логики, а выходом с задающим входом регул тора расхода теплоносител в куб колонны десорбции , при этом блок логики соединен своим входом с датчиком состава в линии бокового отбора, а вторым выходом - с корректирующим блок св занным своим входом также с вычислительным блоком, а выходом с задающим входом регул тора расхода хладоагента в линии бокового отбора , а вычислительный блок своими в дами св зан с датчиком состава целе го продукта и датчиком температуры растворител jа выходами - с задающи входами регул тора расхода раство (Рител , регул тора расхода флегьвл и регул тора расхода хладоагента раст ворител . На чертеже изображена блок-схема устройства дл автоматического управлени процессом ректификации дивинила от ацетиленовых соединений. Устройство включает в себ колон ну 1 десорбции дивинила от растворител , колонну 2 экстрактивной ректификации дивинила от ацетиленовых соединений, датчик 3 расхода те лоносител в куб колонны десорбции, регул тор 4, клапан 5, датчик 6 сос тава бокового отбора, датчик 7 состава целевого продукта, датчик 8 те пературы растворител , датчик 9 рас хода растворител , регул тор 10, клапан 11, датчик 12 расхода флегмы , регул тор 13, клапан 14, датчик 15 расхода хладоагента растворител , регул тор 16, клапан 17. Кроме этого, устройство содержит датчик 18 температуры и датчик 19 давлени на тарелке бокового отбора датчик 20 расхода хладоагента в линии бокового отбора, регул тор 21, клапан 22, вычислительный блок 23, корректирующий блок 24, блок 25 логики и блок 26 расчета температуры, св занный своими входами с датчиками 18 и 19 и первым выходом блока 25 логики, а выходом - с задающим входом регул тора 4, при этом, блок 25 логики соединен своим входом с д тчиком 6, а вторьлм выходом - с корректирующим блоком 24, св занным своим входом также с вычислительным блоком 23, а выходом - -с задающим входом регул тора 21, причем вычислительный блок 23 своими входами св зан с датчиками 7 и 8, а выходами - с згщающими входами регул торов 10, 13, 16. . Устройство работает следующим образом. По текущей информации от датчика 6 блок 25 лргики при выполнении услови d у ofконцентраци ацетиленовых соединений в боковом отборе; минимальное ограничение на концентрацию ацетиленовых соединений, выраба тывает сигнал на блок расчета температуры. При этом блок 26,использу информацию от датчика 19, рассчитывает оптимальное значение температуры на тарелке бокового отбора, соответствующее максимальному значению концентрации ацетиленовых соединений, исход из зависимости Р ДР.- Г.-х,.,(2) где Р - давление на тарелке; Р- - давление чистых паров i-ого компонента; jCi - коэффициент активности iого компонента; X - концентраци 1-ого компонента в жидкой фазе. Рассматриваетс бинарна смесь ацетиленовых соединений (f ) и дивинила (1-oi) . Давление паров чистых компонентов выражаетс через уравнивание Антуана или Калингерта-Дэвиса 5Р N+c-Й з где А, В, С - константы уравнивани Антуана; Т - температура смеси на тарелке. Блок 26 по рассчитанному значению температуры вырабатывает соответствующий сигнал на регул тор 4 дл поддержани оптимальной температуры на тарелке бокового отбора, при этом сигнал с блока 25 логики на .корректирующий блок 24 равен 0. После временной задержки, необходимой дл переходного процесса, .блок 25 логики по информации от датчика 6 вновь анализирует содержание ацетиленовых соединений и при выполнении услови (1) вырабатывает сигнал на корректирующий блок 24, при этом сигнал на блок 26 равен 0. Корректирующий блок 24 по сигналу от блока 25 логики вырабатывает сигнал на регул тор 21 дл уменьшени подачи хладоагента в линии бокового отбора. (зС ;-с1), (4) Я« ХЛ.Ч. рассчитанное и текущее значени расхода хладоагента; посто нный коэффициент . Если условие (1) не выполн етс , то сигналы с блока 25 логики на коректирующий блок 24 и арифметическое устройство 26 равно О, а вычислительный блок 23 по информации от атчика 7 анализирует содержание ацетиленовых соединений в целевом проукте (дивиниле) О 7 rt ,c(X где d - концентраци ацетиленовых соедин« ний в црлером продукте; регламентное ограничение концентрации ацетиленовых соединений в целевом продукте . При выполнении услови (5) вычислительный блок 23 по информации от датчика 8 осуществл ет проверку значени температуры растворител на минимальную установку Tp Tpw-iM,(б) где Тр, Тр - текущее и минимально допустимое значени температуры растворител . . С целью уменьшени содержани ацетиленовых соединений в целевом продукте вычислительный блок 23 при выполнении услови (6) вырабатывает соответствующие сигналы на регул торы 10 и 1 б. При невыполнении услови (б) вычи слительный блок 23 вырабатывает соответствующие сигналы на регул торы 10 и 13. Если не выполн етс условие (6) и при этом рассчитанные вычислительным блоком 23 значени сигналов на регул торы 10 и 13 превышают соответствующие максимально допустикые значени , то вычислительный блок 23 вырабатывает сигнал на корректирующий блок 24, который рассчитывает корректирующий сигнал и выдает на регул тор 21 с целью увеличени подачи хладоагента в линии бокового отбора/ , к GxAi4 GxAi+K (с -оГ„ш), (7 где К - посто нный коэффициент. Если условие (5) не выполн етс , то вычислительный блок 23 не вырабат вает новые сигналы на регул торы 10 13, 16, а сигнал на корректирующий блок 24 равен 0. Использование предлагаемого устройства позвол ет снизить потери дивинила на 0,2-0,3 вес.%, что при производительности установки 110 тыс т в год и стоимости дивинила 670 руб/т дает экономический эффект ориентировочно 210 тыс.руб. в год. Формула изобретени Устройство дл автоматического управлени процессом ректификации дивинила от ацетиленовых соединений, содержащее датчик и регул тор расхода растворител , регул тор расхода флегмы, датчик температуры растворител , регул тор расхода хладоагента растворител , датчик состава целевого продукта, регул тор расхода теплоносител в куб колонны десорбции, датчик состава в лин«и бокового отбора, корректирующий и вычислительный блоки, отличающеес тем, что, с целью повышени качества регулировани состава целевого продукта, оно дополнительно содержит датчик температуры и датчик давлени на тарелке бокового отбора, регул тор расхода хладоагента в линии бокового отбора , блок логики и блок расчета температуры , св занный своими входами с датчиком температуры и датчиком давлени на тарелке бокового отбора и первым выходом блока логики, а выходом - с задающим входом регул тора расхода теплоносител в куб колонны десорбции, при этом блок логики соединен своим входом с датчиком состава в линии бокового отбора, а вторым выходом - с корректирующим блоком, св занным своим входом также с вычислительным блоком, а выходом - с задающим входом регул тора расхода хладоагента в линии бокового отбора, а вычислительный блок своими входами св зан с датчиком состава целевого продукта и датчиком температуры растворител , а выходами - с задающими входами регул тора расхода растворител , регул тора расхода флегмы и регул тора расхода хладоагента растворител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 689696, кл. В 01 D 3/42, 1977. 2.. and Eng. Chem.Process Des. and Develop., 1975, 14, 4, p. 391-398.

iemftjlfoimeM

nfn/tfft/(K:affteff6

Ч