SU990255A1

SU990255A1 - Способ автоматического управлени процессом селективного разделени в колонном аппарате

Info

Publication number: SU990255A1
Application number: SU813319976A
Authority: SU
Inventors: Мигдат Сайфуллович Ханнанов
Original assignee: Башкирское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика"
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-01-23

Description

Изобретение относится к способам управления, в частности, процессом селективного разделения газожидкостных и жидкофазных систем в аппаратах колонного типа в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности, когда необходимо получать продукты высокого качества по верху и низу колонны.

Известен способ автоматического управления путем регулирования количества растворителя в зависимости от величины удельной работы разделения системы [1].

Недостатком данного'способа является то,что он не учитывает температурные условия в колонне, чем не обеспечивается высокое качество разделяемых продуктов и экономичность использования тепла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ автоматического управления процессом селективного разделения путем регулирования температуры на контрольной тарелке верха колонны с коррекцией по величине удельной работы разделения [2].

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает изменений темпе2 ратуры внизу колонны, следствием чего является неоптимальное использование теплоподвода в колонну (от кипятильника, например, при экстрактивной ректификации или с потоком сырья и рецикла) и невысо5 кое качество продукта с низа колонны при ограничении содержания в нем неизвлекаемого растворителем компонента сырья. Он позволит получать высокое качество продукта лишь с верха колонны, т. е. неизвле₁₀ каемого растворителем компонента сырья, отходящего с верха.

Целью изобретения является повышение качества разделения продуктов и его эффективности путем оптимального использования тепла, подводимого с низа колонны или 15 с потоками сырья и рецикла или с помощью кипятильника колонны.

Цель достигается тем, что согласно способу температуру низа колонны корректируют по величине текущей удельной работы ₂₀ разделения.

Повышение качества происходит за счет того, что способ позволяет управлять температурой в низу колонны, а тем самым — ограничением содержания верхнего (и нижнего) продукта разделения в нижнем (и верхнем) продукте, причем нижний продукт представляет собой поток растворителя, насыщенного извлекаемым компонентом сырья.

На чертеже представлена схема одного из вариантов реализации способа.

Способ осуществляется следующим образом.

В колонну 1 поступают потоки сырья G_cрастворителя G_p и выходят потоки: неизвлекаемого компонента сырья, условно названного потоком отходов G_o и извлекаемого компонента сырья, условно названного потоком продукта G_n. Вычислительное устройство 2 предназначено для расчета текущих значений удельной работы разделения, определяемой по выражению:

Л = Л-Фо + Ф„-Ф.. (1)

Ф₅ = (2Х-, - 1) lnXj/(l - Хр, (2) где Ф; - разделительный потенциал i-ro потока;

X) — концентрация целевого компонента в Ртом потоке, мольные доли; с, о, р, п, — индексы, относящиеся соответственно к потокам сырья, отходов, растворители и продукта (поток рецикла условно не показан при данном варианте);

Mi - количества i-ro потока моли.

Системы 3—5 управления соответственно регулируют количество селективного растворителя, орошения и сырья в колонну.

Система 6 управления температуры внизу колонны воздействует на количество теплоносителя в низ колонны, т. е. подводимого в колонну тепла. (В случае отсутствия кипятильника колонны температура низа может регулироваться воздействием на температуры потоков сырья или рецикла).

Имеются также системы 7—9 контроля качества потоков сырья, отходов и продуктов, выходные сигналы которых введены в вычислительное устройство 2. Туда же подключены выходы от расходомеров систем 3—5.

По формулам (1) и (2) для каждого потока по массовым величинам Gj и Xj находят мольные их величины и доли удельной работы разделения потоков продукта — второе слагаемое (1), отходов — первое слагаемое (1) и сырья — последнее слагаемое (1), затем алгебраически суммируют в соответствии с выражением (1) и получают величину текущего значения удельной работы разделения всей системы, по которой осуществляют коррекцию в регуляторы систем 3, 4 и 6 расхода растворителя, расхода флегмы для регулирования температуры верхней контрольной тарелки, и расхода теплоносителя, т. е. температуры низа колонны 1.

Коррекция по величине удельной работы системы регулирования подвода теплоэнергии в колонну разделения позволяет поддерживать оптимальное количество пара (а значит и оптимальную температуру, и, как следствие, лучшее качество разделения) и одновременно минимальную величину удельной работы разделения. А это значительно влияет на технико-экономические показатели разделения, качество продуктов, количество потребляемой энергии и т. п.

Использование предлагаемого способа повышает качество разделения в тех процессах, где необходимо получать как сверху, так и снизу колонны продукты с ограниченным содержанием в них извлекаемого и неизвлекаемого селективным растворителем компонента сырья соответственно, и эффективность разделения за счет подвода оптимального количества тепла в колонну, улучшает гибкость и качество управления, упрощает организацию управляющего воздействия и т. д.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого способа составит 40—50 тыс. руб. на каждую колонну.

Claims

верхнем) продукте, причем нижний продукт представл ет собой поток растворител , насыщенного извлекаемым компонентом сырь . На чертеже представлена схема одного из вариантов реализации способа. Способ осуществл етс следующим образом . В колонну 1 поступают потоки сырь Gf растворител Gp и выход т потоки: неизвлекаемого компонента сырь , условно названного потоком отходов GO и извлекаемого компонента сырь , условно названного потоком продукта Gn. Вычислительное устройство 2 предназначено дл расчета текущих значений удельной работы разделени , определ емой по выражению: + Фп-Фс, Ф5 (2Х-, - l)tnXi/(l - Х-,), где Ф - разделительный потенциал i-ro потока; i - концентраци целевого компонента в i-TOM потоке, мольные доли; с, о, р, п, - индексы, относ щиес соответственно к потокам сырь , отходов, растворители и продукта (поток рецикла условно не показан при данном варианте); Mi количества i-ro потока моли. Системы 3-5 управлени соответственно регулируют количество селективного растворител , орощени и сырь в колонну. Система 6 управлени температуры внизу колонны воздействует на количество теплоносител в низ колонны, т. е. подводимого в колонну тепла. (В случае отсутстви кип тильника колонны температура низа может регулироватьс воздействием на температуры потоков сырь или рецикла). Имеютс также системы 7-9 контрол качества потоков сырь , отходов и продуктов , выходные сигналы которых введены в вычислительное устройство 2. Туда же подключены выходы от расходомеров систем 3-5. По формулам (1) и (2) дл каждого потока по массовым величинам Gj и Xj наход т мольные их величины и доли удельной работы разделени потоков продукта - второе слагаемое (1), отходов - первое слагаемое (1) и сырь - последнее слагаемое (1), затем алгебраически суммируют в соответствии с выражением (1) и получают величину текущего значени удельной работы разделени всей системы, по которой осуществл ют коррекцию в регул торы систем 3, 4 и 6 расхода растворител , расхода флегмы дл регулировани температуры верхней контрольной тарелки, и расхода теплоносител , т. е. температуры низа колонны 1. Коррекци по величине удельной работы системы регулировани подвода теплоэнергии в колонну разделени позвол ет поддерживать оптимальное количество пара (а значит и оптимальную температуру, и, как следствие, лучшее качество разделени ) и одновременно минимальную величину удельной работы разделени . А это значительно вли ет на технико-экономические показатели разделени , качество продуктов, количество потребл емой энергии и т. п. Использование предлагаемого способа повыщает качество разделени в тех процессах , где необходимо получать как сверху, так и снизу колонны продукты с ограниченным содержанием в них извлекаемого и неизвлекаемого селективным растворителем компонента сырь соответственно, и эффективность разделени за счет подвода оптимального количества тепла в колонну, улучщает гибкость и качество управлени , упрощает организацию управл ющего воздействи и т. д. Ожидаемый экономический эффект от использовани предлагаемого способа составит 40-50 тыс. руб. на каждую колонну. Формула изобретени Способ автоматического управлени процессом селективного разделени в колонном аппарате газожидкостных и жидкостных систем путем регулировани температуры на контрольной тарелке верха колонны с коррекцией по величине удельной работы разделени системы и температуры низа колонны , отличающийс тем, что, с целью повыщени качества разделени продуктов и его эффективности путем оптимального теплоиспользовани , температуру низа колонны корректируют по величине текущей удельной работы разделени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 542527, кл. В 01 D 11/04, 1973.
2.Авторское свидетельство СССР № 844016, кл. В 01 D 11/04, 1979. PacmSopuО

Сырье

U01

Теплоноситем

Хп . 0