Устройство для автоматического управления процессом разделения газов на тарельчатых колонных

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(59:В О", D 53 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 1239714/23-26 (22) 08. 05. 68 (46) 30.03.85. Бюл. и 12 (72) В.В. Аронович, М.С. Лисагор, Л.И. Фрейдгейм и С.С. Басова (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (53) 66.071.7.048.37=52(088.8) (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИ ЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ НА ТАРЕЛЬЧАТЫХ КОЛОННАХ, например, газов пиролиза, на последо— вательно соединенный абсорбционноотпарной, этан †этиленов и этиленовой колоннах, содержащее датчик и регуляторы концентраций и взаимосвязанные датчики и регуляторы темпера- туры, датчики расходов и перепадов .давления, блоки предварения, регуляторы расхода, воздействуюшие на соответствующие исполнительные механизмы, установленные на линиях подачи абсорбента и теплоносителя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения потерь этилена, оно включает блоки выработки заданий регуляторам концентрации этилена в верхнем продукте абсорбционно-отпарной колонны и в кубовом продукте этиленовой колонны, которые соответственно связаны с регуляторами температуры в верхней части абсорбционноотпарной и в нижней части этиленовой колонн, соединенными своими выходами через блоки предварения с регуляторами расхода абсорбента и теплоносителя, причем последние другими своими входами связаны соответственно с датчиками расхода питания абсорбционно-отпарной и этиленовой колонн.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок выработки задания регулятору концентрации этилена в верхнем продукте абсорбционно-отпарной колонны связан своими входами с датчиками перепадов давлений в абсорбционно-отпарной и этан-этиленовой колоннах и с датчиком температуры в нижней части последней, а блок выработки заданий регулятору концентрации этилена в кубовом продукте этиленовой колонны соединен с датчиком концентраций примесей в верхнем продукте этиленовой колонны.

2582

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом разделения газов на тарельчатых колоннах, например газов пиролиза, на последовательно соединенных абсорбционно-отпарной, этан-этиленавой и этиленовой колоннах и может быть использовано В химической, нефтехимической и газовой промышленности. 1g

Известно устройство дл !: -:Bòî:1Bòèческого управления процессом разделения газов на тарельчатых колоннах, содержащее датчики и регулятс!эы концентрации и взаимосвязанные, а;"-. чики и регуляторы температуры, дат †чики расходов и пе1эеп адов да 1зле11ия, блоки предварения и регуляторы расхода, Всздействэлощие на соответствующие исполнительные механиз.::ы. гста--; :. нОВленнь1е на линиях пОдачи B5coD " бента и теплоносителя., Указанное устройстгс не сбеспечиВает ВысОкОГО качества раз1 еления компонентов при различного рода 25

Возмущениях и не псззсляет Вь:.бкрать рациональную степень разделения.. т.е. автоматически о 1ределять з д:=-ния регуляторам концентраций, В:эи--ге "ным в систему управления,. -Ггс приводит к потере ценных пост ктсл. попацающих в побочные фрак1;и11.

Цель изсбре-1 ения — сскрао;е1;ие потерь этилена.

С целью ликв1"дации указанного недостатка В п1эедлс>-еннсе устрс .=.— стВО включены блоки Выраб0 ки за" даний регуляторам концентрации этилена в верхнем продукте абссрб iHQ: но-отпарной колонны и В кубовом -,.-рс-- "" дукте этиленовой колонны, которые соответственно связаны с регуляо:э-рами температуры В верхней асти абсорбционно-стпарной и В ии.=,:ней части этиленсвой колонн., ссединонными своими выходами через блоки предварения с регуляторами расхода абсорбента и теплоносителя, причем последние другими своими входами связаны соответственно с дат:.Иками > " расхода питания абсорбциснно †с опарной и этиленовой колонн. Блок выработки задания регулятору кснцентра-ции этилена в Верхнем грсдукте абсорбционно-отпарнсй колонны связан своими Входами с датчиками перепадов давлений в абсорбциснно-стпарной и этан-эти11енсвой колоннах и с

76 датчиком температуры в этан-этиленовой колонне, а блок выработки заданий регулятору концентрации этилена

В кубовом продукте этиленовой колонны соединен С датчиком концентраций примесей В верхнем продукте этиленовой колонны.

На чертеже показана принципиаль;ная схема устройства для автоматичечес;oro управления процессом разделения газов в тарельчатык колоннах.

Устройство состоит из датчиков

1 и 2 перепадов давлений на абсорбционно-отпарной колонне 3 и этанэтиленовой колонне 4, датчика 5 температуры нюкней части колонны 4, соединенных с блоком 6 корректировки задания регулятору концентрации этилена 7 в верхнем продукте абсорбционно-отпарной колонны 3, связанным сс своим датчиком 8.

Регулятор температуры 9 верхней части колонны 3 с датчиком 10 через блок предварения 11 соединен с регулятором 22 расхода абсорбента, связанным с датчиками питания 13, рас-;:ода абсорбента 14 и воздействующим на исполнительный механизм 15,установленные на ликии подачи абсорбента в колонну 3.

Блок 16 корректировки задания, воспринимающий сигнал от датчика 17 концентрации примесей в верхнем продукте этиленовой колонны 18, связан с регулятором 19 концентрации этилена в кубовом продукте колонны, соединенным с датчиком 20 концентрации этилена.

Регулятор 21 температуры, воспринж1ающий сигнал от датчика 22, через блок предварения 23 соединен с регу" лятсрсм расхода 24 теплоносителя, связанным с датчиками расхода 25 и

26 питания теплоносителя и воздействующим на исполнительный механизм

27, установленный на линии подачи теплоносителя в этиленовую колонну 18., Устройство работает следующим образом.

Блок 6 корректировки задания определяет наименьшее из возможных заданий регулятору концентрации этилена 7 В метано-водородной фракции, явля1ощейся верхним продуктом абсорбционно-отпарной колонны

3, при котором обеспечивается нормальная работа этой колонны и этан258276 новой колонны 18, соответствует нормам, установленным на товарный продукт.

Качество товарного продукта определяется содержанием основного продукта — этилена — или суммарным количеством примесей. Датчик 17 измеряет концентрацию основных примесей, например метана и этана, и

10 подает соответствующие сигналы на вход блока выработки задания 16.

Блок выработки задания 16 определяет суммарное количество примесей и с учетом допустимого уровня содержания побочных фракций в этилене устанавливает задание регул«тору 19.

Регулятор 19 концентрации этиле «а в этановой фракции отрабатывает

2п выходной сигнал, соответствующий разбалансу между заданием, поступающим от блока 16 выработки зада-, ния, и текущим значением концектрации этилена, определяемой датчиком 20.

25 Выход с регулятора 19 поступает в качестве задания на регулятор температуры 21 в нижней части колонны

18, контролируемой датчиком 22. Сигнал, отработанный регулятором 21, через блок предварения 23 подается в качестве задания на регулятор 24 расхода теплоносителя. Расход теплоносителя определяется датчиком 26, установленным на линии подачи теплоносителя в испаритель колонны 18.

Регулятор 24 расхода обеспечивает изменение положения исполнительного механизма 27 в зависимости от величины рассогласования между сигналами, поступающими от регулятора 21 температуры через блок 23 предварения и от датчика 26 расхода теплоносителя с учетом колебаний расхода этанэтиленовой фракции, подаваемой на питание колонны 18 и измеряемой датчиком 25 расхода. этиленовой колонны, в соответствии с сигналами датчиков перепадов давлений 1 и 2 и датчика температуры 5, характеризующих пропускную способность колонн 3 и 4.

Е1аименьшее задание можно, например, найти путем шагового уменьшения выходного сигнала блока 6 корректировки задания до минимального целесообразного уровня или до достижения предельно допустимых уровней параметров, определяемых датчиками

1, 2 и 5, Регулятор концентрации этилена 7 в метано-водородной фракции сравнивает задание, полученное от блока

6,. с текущим значением концентрации, определяемь«м датчиком 8 и отрабатывает сигнал, соответствующий рассогласованию между указанными величи— нами; этот сигнал поступает в качестве задания на регулятор температуры 9 в верхней части абсорбционноотпарной колонны 3,.

Использование в системе управления контура регулирования температуры позволяет скомпенсировать действие неконтролируемых возмущений до того момента, когда они пройдут на выход колонны и смогут сказаться на показаниях датчика концентрации этилена 8.

Выходкой сигнал регулятора температуры 9 через блок предварения поступает в корректирующую камеру трехимпульсного регулятора расхода

12. В зависимости от величины поступающего сигнала изменяется соотношение, поддерживаемое регулятором

12 между нерегулируемым потоком питания колонны 3, расход которого контролируется датчиком 13, и расходом абсорбента, определяемым датчиком расхода 14. Регулятор 12 изменяет расход абсорбента, воздействуя на исполнительный механизм 15.

При регулировании концентрации этилена в этановой фракции, являющейся кубовым продуктом этиленовой колонны 18, задание регулятору кон50 центрации этилена 19 определяется блоком 16 выработки задания. Последний обеспечивает задание, соответствующее наименьшему уровню потерь этилена в этановой фракции, при

55 котором качество этилеиоиой фракции, являющейся верхним продуктом этилеСвязь между датчиком 25 и регулятором 24 расхода теплоносителя обеспечивает компенсацию возмущений на состав этановой фракции, поступающих со стороны нерегулируемого расхода питания. Это предотвращает отклонения концентрации этилена в этановой фракции в переходном процессе, вызыва-емом колебаниями нагрузки на колонну 18.

258276

Корректор А. Тяско

Редактор Со Титова

Texpep, A.Áàáèíåö

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1705/4 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5