Устройство для автоматического управления технологическим режимом ректификационных колонн

 

Устройство относится к нефтехимической промышленности и используется в качестве устройств для автоматического управления технологическим режимом ректификационных колонн первичной перегонки. Содержит датчик расхода внутреннего орошения. Дополнительно содержит датчик расхода кубового продукта, датчик и регулятор температуры нагрева сырья и регулятор соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта. Выход регулятора соотношения соединен с заданием регулятору температуры нагрева. Данная конструкция устройства позволяет повысить качество управления процессом первичного разделения нефти путем стабилизации режима в зоне питания и увеличить отбор светлых продуктов из атмосферной колонны и вакуумного газойля вакуумной колонны. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для автоматического управления технологическим режимом ректификационных колонн первичной перегонки и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ автоматического регулирования ректификационной колонны (А.с. СССР № 886924, В 01 D 3/42, БИ № 45, 1981) путем изменения подачи теплоносителя в зависимости от температуры низа колонны и орошения в зависимости от его расхода, где для улучшения четкости разделения путем поддержания постоянного потока флегмы по высоте колонны измеряют расход флегмы, поступающей с нижней части укрепляющей секции колонны, и поддерживают заданную сумму расходов орошения и флегмы путем коррекции подачи орошения по расходу флегмы.

Наиболее близко по технической сущности устройство для автоматического регулирования технологического режима ректификационной колонны (А.С. СССР № 1426609, В 01 D 3/42, БИ № 36, 1988), содержащее датчики и регуляторы температуры на контрольной тарелке, уровня в кубе, уровня в рефлюксной емкости, расходов дистиллата и орошения, и датчик расхода внутреннего орошения. Недостатком вышеуказанных способа и устройства является невозможность их применения для регулирования режима сложной атмосферной или вакуумной колонны.

Задача изобретения - повышение качества управления процессом первичного разделения нефти путем стабилизации режима в зоне питания и, как следствие, увеличение отбора светлых продуктов из атмосферной колонны и вакуумного газойля вакуумной колонны.

В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача создания устройства для контроля технологического режима в зоне питания атмосферной (или вакуумной) колонны и автоматического управления им путем прямого или косвенного измерения перетока из сепарационной части колонны в укрепляющую и регулирования перетока путем изменения температуры нагрева сырья или(и) выводом части жидкой фазы перетока из колонны.

Сущность изобретения состоит в использовании устройства для автоматического управления технологическим режимом ректификационных колонн, содержащего датчик расхода внутреннего орошения и отличающегося от аналогов тем, что оно дополнительно содержит датчик расхода кубового продукта, датчик и регулятор температуры нагрева сырья и регулятор соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта, причем выход регулятора соотношения соединен с заданием регулятору температуры нагрева. При этом для регулирования соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта используется регулятор соотношения перепадов давления выше и ниже зоны питания, а поток внутреннего орошения регулируется выводом бокового погона атмосферного газойля с нижней тарелки укрепляющей секции атмосферной колонны.

В основу алгоритма решения поставленной задачи положена установленная расчетным путем зависимость соотношения расходов внутреннего орошения (перетока) в зоне питания и кубового продукта от состава сырья и доли его отгона (см. данные таблицы).

где F1/F2 - отношение расходов перетока и кубового продукта;

f - функция;

Р, е - суммарный потенциал целевых продуктов и доля отгона соответственно.

Исходя из установленной зависимости, поставленная выше техническая задача решается тем, что в предлагаемом устройстве контролируют соотношение расходов внутреннего орошения стекающего с тарелки (F1), расположенной над тарелкой питания и вывода продукта из куба колонны (F2), причем выход регулятора соотношения соединен с заданием регулятору температуры нагрева сырья.

Из таблицы видно, что соотношение расходов внутреннего орошения и кубового продукта (F1/F2) весьма чувствительно к изменениям в составе сырья. Так, при изменении потенциала сырья примерно на 1% и расхода сырья на 4% (см. таблицу) соотношение F1/F2 изменяется на 27% (при изменении плотности на 0,2%), т.е. указанное соотношение является индикатором измерений режима и поэтому его можно использовать для идентификации наиболее опасных для технологии возмущений по составу и фазовому состоянию сырья. Другими словами предлагаемый способ позволяет улучшить качество регулирования внутреннего парового и флегмового числа. Для реализации способа предлагается использовать регулятор соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта в качестве главного регулятора степени подогрева сырья.

На чертеже приведена блок-схема устройства для автоматического управления технологическим режимом колонны.

Устройство содержит колонну 1 и печь нагрева сырья 2, датчики расхода внутреннего орошения 3 и расхода кубового продукта 4, датчик 5 и регулятор температуры 6 сырья на выходе из печи, регулятор соотношения 7.

Устройство работает следующим образом.

При возмущениях, приводящих к нарушению заданных теплового и материального балансов, например при изменении давления в колонне, температур входа острого и циркуляционных орошений, состава сырья и т.п., изменяется соотношение расходов внутреннего орошения и кубового продукта, приводящее либо к увеличению потерь целевых продуктов, либо к ухудшению качества разделения, либо к увеличению энергозатрат на разделение. Регулятор соотношения (7), имея в качестве задания ручной ввод требуемого соотношения или выход анализатора качества продукта (например, плотности), отслеживает изменения соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта. При этом изменение соотношения внутреннего орошения, стекающего с нижней тарелки укрепляющей секции (перетока) и кубового продукта, может быть измерено косвенно, а именно отслежено по изменениям перепадов давления выше и ниже тарелки питания с помощью соответствующих датчиков. При значительных и достаточно длительных изменениях (т.е. если отфильтрованные изменения превосходят зону нечувствительности регулятора) регулятор соотношения изменяет задание регулятору температуры сырья (6), приводя тепловой баланс колонны в соответствие заданному. В том случае, когда тепловой баланс колонны по каким-либо причинам менять нежелательно или невозможно, для регулирования соотношения перетока и кубового продукта можно использовать вывод части недоиспаренного внутреннего орошения с уровня нижней тарелки укрепляющей секции в качестве дополнительного бокового погона. Этот вывод в дальнейшем может направляться в качестве рецикла обратно в сырье ректификационной колонны, использоваться в качестве тяжелого газойля или затемненного продукта (слопа) и т.п.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического управления технологическим режимом ректификационных колонн, содержащее датчик расхода внутреннего орошения, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик расхода кубового продукта, датчик и регулятор температуры нагрева сырья и регулятор соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта, причем выход регулятора соотношения соединен с заданием регулятору температуры нагрева.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для регулирования соотношения расходов внутреннего орошения и кубового продукта используется регулятор соотношения перепадов давления выше и ниже зоны питания.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поток внутреннего орошения регулируется выводом бокового погона атмосферного газойля с нижней тарелки укрепляющей секции атмосферной колонны.

РИСУНКИРисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматизации вымораживания жидких продуктов в химической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к управлению производством творога

Изобретение относится к усовершенствованному способу автоматического управления двухреакторным технологическим процессом получения дихлоргидринов глицерина взаимодействием хлористого аллила и хлорноватистой кислоты, полученной с использованием хлора и умягченной воды, с регулированием расходов хлористого аллила, хлора и умягченной воды, рН раствора хлорноватистой кислоты, редокс-потенциала раствора дихлоргидринов глицерина, при этом используют хлорноватистую кислоту, полученную взаимодействием абгазного хлора, полученного после частичной конденсации электролитического хлора, с концентрацией 65-92 об.%, умягченной воды и 20%-ного водного раствора гидроксида натрия, с регулированием расхода гидроксида натрия, при этом расход гидроксида натрия, расчитанный на 100%, как ведущий поток технологического процесса, стабилизируют путем стабилизации расхода 20%-ного водного раствора гидроксида натрия с коррекцией по его концентрации в этом растворе, умягченную воду подают с расходом, пропорциональным расходу гидроксида натрия, расчитанным на 100%, с учетом потока воды, поступающего с потоком раствора 20%-ного гидроксида натрия, абгазный хлор с расходом, рассчитанным на 100%, подают пропорционально расходу гидроксида натрия, расчитанного на 100% с коррекцией по концентрации хлора в потоке абгазного хлора и с коррекцией соотношения потоков абгазного хлора и гидроксида натрия, расчитанных на 100%, по рН полученного раствора хлорноватистой кислоты, что обеспечивает получение заданного постоянного потока раствора хлорноватистой кислоты и заданную постоянную и оптимальную концентрацию хлорноватистой кислоты в растворе, хлористый аллил подают с расходом, пропорциональным расходу гидроксида натрия, расчитанному на 100%, с коррекцией по остаточной концентрации хлорноватистой кислоты в растворе полученных дихлоргидринов глицерина, которую вычисляют по значениям рН и редокс-потенциала раствора дихлоргидринов глицерина, при этом для превращения гипохлорита натрия, образующегося в процессе, в хлорноватистую кислоту добавляют хлористый водород, который подают в емкость с раствором полученных дихлоргидринов глицерина, стабилизируя его расход с коррекцией по рН этого раствора

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов производства синтетического каучука и может быть использовано в производстве бутилкаучука при различном технологическом оформлении

Изобретение относится к автоматам для выпечки хлеба, которые устанавливают в домашних условиях

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам автоматического управления в пивоваренном производстве

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов синтетического каучука и может быть использовано в производстве каучуков типа БК, СКИ, СКД и др

Изобретение относится к способам регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды и может найти применение в химической промышленности, в частности, при автоматизации процесса подачи в технологические аппараты сульфидсодержащих жидкостей, оказывающих ингибирующее действие на процесс коррозии аппаратуры

Изобретение относится к области разделения жидких смесей, а именно к области разделения трех и более компонентов, входящих в состав жидких смесей, методом ректификации, и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической областях промышленности, а также других областях техники и жизнедеятельности человека, где возникает необходимость разделения подобных смесей

Изобретение относится к области разделения жидких смесей, в частности, к конструкциям ректификационных колонн, и может быть использовано в нефтехимической, химической и пищевой промышленностях, а также различных областях деятельности человека для разделения многокомпонентных жидких смесей

Изобретение относится к усовершенствованию процесса отделения стирола от непрореагировавшего этилбензола, полученного на стадии дегидрирования этилбензола с образованием стирола

Изобретение относится к усовершенствованному способу автоматического управления двухреакторным технологическим процессом получения дихлоргидринов глицерина взаимодействием хлористого аллила и хлорноватистой кислоты, полученной с использованием хлора и умягченной воды, с регулированием расходов хлористого аллила, хлора и умягченной воды, рН раствора хлорноватистой кислоты, редокс-потенциала раствора дихлоргидринов глицерина, при этом используют хлорноватистую кислоту, полученную взаимодействием абгазного хлора, полученного после частичной конденсации электролитического хлора, с концентрацией 65-92 об.%, умягченной воды и 20%-ного водного раствора гидроксида натрия, с регулированием расхода гидроксида натрия, при этом расход гидроксида натрия, расчитанный на 100%, как ведущий поток технологического процесса, стабилизируют путем стабилизации расхода 20%-ного водного раствора гидроксида натрия с коррекцией по его концентрации в этом растворе, умягченную воду подают с расходом, пропорциональным расходу гидроксида натрия, расчитанным на 100%, с учетом потока воды, поступающего с потоком раствора 20%-ного гидроксида натрия, абгазный хлор с расходом, рассчитанным на 100%, подают пропорционально расходу гидроксида натрия, расчитанного на 100% с коррекцией по концентрации хлора в потоке абгазного хлора и с коррекцией соотношения потоков абгазного хлора и гидроксида натрия, расчитанных на 100%, по рН полученного раствора хлорноватистой кислоты, что обеспечивает получение заданного постоянного потока раствора хлорноватистой кислоты и заданную постоянную и оптимальную концентрацию хлорноватистой кислоты в растворе, хлористый аллил подают с расходом, пропорциональным расходу гидроксида натрия, расчитанному на 100%, с коррекцией по остаточной концентрации хлорноватистой кислоты в растворе полученных дихлоргидринов глицерина, которую вычисляют по значениям рН и редокс-потенциала раствора дихлоргидринов глицерина, при этом для превращения гипохлорита натрия, образующегося в процессе, в хлорноватистую кислоту добавляют хлористый водород, который подают в емкость с раствором полученных дихлоргидринов глицерина, стабилизируя его расход с коррекцией по рН этого раствора
Изобретение относится к способам управления химико-технологическими производствами и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к управлению процессом ректификации спиртового производства или иных производств

Изобретение относится к управлению процессом ректификации в нефтепереработке

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом первичной переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей отрасли промышленности
Наверх