SU576120A1

SU576120A1 - Method for rectification process control

Info

Publication number: SU576120A1
Application number: SU7602311049A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Нихинсон; Владлен Матвеевич Фрумкин
Original assignee: Государственный всесоюзный институт по проектированию предприятий коксохимической промышленности
Priority date: 1976-01-07
Filing date: 1976-01-07
Publication date: 1977-10-15

Description

Изобретение отноеитс к коксохимической промышленности, и в частности к производству бензола дл нитрации или толуола на ректификационных колоннах.The invention relates to the coking industry, and in particular to the production of benzene for nitration or toluene on distillation columns.

Известен способ автоматического управлени ректификационной колонной путем изменени подачи пара в подогреватель колонны в зависимости от отношени разностей измеренных температур на второй и третьей, первой и четвертой тарелках, расположенных в середнне колонны, флегмы по разности измеренных температур на двух тарелках верхней части колонны, стабилизации расходы сырь , поддержани посто нства уровн низа колонны воздействием на расход нижнего продукта и в сепараторе воздействием на расход верхнего продукта 1.There is a known method of automatically controlling a distillation column by changing the steam supply to the column heater depending on the ratio of the differences in measured temperatures on the second and third, first and fourth plates located in the middle column, refluxing according to the difference in measured temperatures on two plates of the upper part of the column, stabilizing raw material consumption maintaining the level of the bottom of the column by the impact on the flow rate of the bottom product and in the separator by the impact on the flow rate of the top product 1.

Ближайшим по технической сущности вл етс способ автоматического регулировани режима ректификационной колонны путем стабнлизации расхода сырь , расхода пара с коррекцией по уровню в сепараторе, расхода флегмы с коррекцией по расходу сырь , расхода верхнего продукта с коррекцией по расходу сырь и температурам на нижней и верхней контрольных тарелках 2.The closest in technical essence is a method of automatic control of the distillation column mode by stabilizing raw material consumption, steam consumption with level correction in the separator, reflux consumption with raw material consumption correction, upper product consumption with correction for raw material consumption and temperatures on the lower and upper control plates 2

К недостаткам известного снособа следует отнести невозможность автоматического изменени расхода бензола дл нитрации при измен ющемс составе сырь , определени содержани легколетучего компоиента в нижнем и т желолетучего компонента в верхнем продукта в зависимостн от изменени температур на ннжней, верхней контрольных и промежуточных тарелках колонны, сокращенн времени отклонени от оптимального режнма. Целью изобретени вл етс интенсифнкаци процесса.The disadvantages of the known method include the inability to automatically change the consumption of benzene for nitration with varying composition of the raw material, determine the content of a volatile component in the lower and heavy components in the upper product depending on the temperature change on the bottom, upper control and intermediate plates of the column, shortened the time deviation from the optimal mode. The aim of the invention is to intensify the process.

Это достигаетс тем, что расход пара измен ют скачкообразно максимально в зависимости от изменени температур на нижней, верхней контрольных н промежуточных тарелках , а расход верхнего продукта корректируют в зависимости от уровн в сепараторе приThis is achieved by the fact that steam consumption varies in steps in a maximal manner depending on the temperature change on the lower, upper control and intermediate plates, and the consumption of the upper product is adjusted depending on the level in the separator at

его отклонении от заданной велнчины.his deviation from a given velnchiny.

На чертеже изображена схема реализации прелагаемого способа управлени процессом ректификации. Способ осуществл етс следующим образом.The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method of controlling the process of rectification. The method is carried out as follows.

Регул тор расхода пара 1 через открытый клапан 2 регулирующего воздействи и регулирующий оргаи 3 подачи пара осуществл ет стабилизацию расхода пара, подаваемого по линии 4 в подогреватель 5 колонна 6 на основании информации, поступающей от датчика 7 расхода пара через открытый клапан 8 текущего значенн расхода пара и сигнала задани , приход щего через открытый клапаи 9 задающего воздействи от корректирующего блока 10, вырабатывающего этот сигнал по информации , поступающей от датчика уровн 11 через открытый клапан 12 текущего значени уровн .The steam flow controller 1 through the open control valve 2 and the steam supply regulator 3 stabilizes the steam flow supplied through line 4 to the heater 5 column 6 based on information received from the steam flow sensor 7 through the open valve 8 of the current steam flow value and a reference signal arriving through the open valve 9 of the driving force from the corrective unit 10, which generates this signal according to information received from the level sensor 11 through the open valve 12 of the current value even

Регул тор 13 расхода верхнего продукта через регулирующий орган 14 отвода верхнего продукта из сепаратора 15 осуществл ет стабилизацию расхода верхнего продукта, отводнмого по линии 16 на основании информации от датчиков расхода верхнего продукта 17 и сырь 18.The regulator 13 for the consumption of the top product through the regulator 14 for discharging the top product from the separator 15 stabilizes the consumption of the top product discharged through line 16 on the basis of information from the sensors for the consumption of the top product 17 and the raw material 18.

Автоматическим заданием, определ емым в зависимости от состава сырь с помощью вычислительного 19 и анализирующего 20 блоков , датчика 21 состава сырь и поступающим через дискретно-суммирующий блок 22 и регул тор 13 расхода верхнего продукта, устанавливаетс повое значение расхода верхнего продукта .The automatic task, determined depending on the composition of the raw material with the help of the computational 19 and analyzing 20 blocks, the sensor 21 of the raw material composition and arriving through the discrete-summing block 22 and the upper product flow rate controller 13, sets the new upper product flow rate.

Регул тор 23 расхода флегмы через регулирующий орган 24 подачи флегмы на основапии информации от датчиков расхода флегмы 25 и сырь 18 осуществл ет стабилизацию расхода флегмы, нодводимой по линии 26, в колонну 6 из конденсатора-холодильника 27 через сенаратор 15.The reflux flow regulator 23 through the reflux feed regulator 24 on the basis of information from the reflux flow sensors 25 and the raw material 18 stabilizes the reflux flow supplied through line 26 to the column 6 from the condenser-cooler 27 through the separator 15.

При изменении нагрззкп по сырью, подаваемому по липни 28 или состава, пли перечисленных параметров, одповремеппо происходит измепепие, например, количества отбираемого из сепаратора 15 верхнего продукта, что, в свою очередь, вызывает отклонение уровн , которое передаетс описаппым выще путем в корректнрующий блок 10, преобразующий эти отклоненн в сигнал коррекции задапи регул тору 1 расхода пара, который производпт дорегулироваиие расхода пара в подогреватель 5, так, чтобы ликвидировать это отклонепие.When changing the load on the raw materials supplied by link 28 or composition, or the listed parameters, one thing happens, for example, the amount of the top product taken from the separator 15, which, in turn, causes a level deviation, which is transmitted to the correct unit 10 that converts these deviating signals into a correction signal to the regulator 1 of the steam flow rate, which is produced by adjusting the steam flow rate to the preheater 5, so as to eliminate this deviation.

Функционирование корректирующего блока 10 в пенрерывпом режиме ограннчеппо заданной зоной пзмепепн уровн , верхн и ниукн границы которого контролируетс дискретно-суммирующим блоком 22. При выходе значени уровн за эти границы на одном из выходов дискретио-суммирующсго блока 22 но вл етс алгебраическа сумма аналоговых сигналов от датчнка уровн 11 и вычислительного блока 19, в результате чего измен етс задание регул тору 13 расхода верхнего продукта , что, в свою очередь, дает возможность вернуть значение уровн в пределы задапной зоны. Одновременно на другом выходе днскретно-суммнрующего блока 22 по вл етс дискретный сигнал «1, ностунающий в логический блок 29.The operation of the corrective unit 10 in the forerunnable mode is limited by a given area of the permeable level, the upper and lower boundaries of which are monitored by a discrete-summing unit 22. When the level value exceeds these limits, one of the outputs of the discrete-summing unit 22 is but the algebraic sum of analog signals from the sensor level 11 and computing unit 19, as a result of which the task is changed to the controller 13 for the consumption of the upper product, which, in turn, makes it possible to return the level value to the limits the first zone. At the same time, at the other output of the dscret-summing block 22, the discrete signal 1 appears, which is in the logical block 29.

Логический блок 29 днскретнымн сигналамн «1 закрывает клананы 12, 9 текущего значени уровн и задающего воздействи соответственно , в результате чего корректирующнй блок 10 отключаетс от датчика уровн 11 и регул тора 1 расхода пара и нереводитс в режим запоминани , а регул тор расхода пара производит описанным выше способом подачу . пара в подогреватель 5 по задаппю, папомннание которого нроизощло благодар нереводуThe logic unit 29 of the dskretny signaling "1" closes the clans 12, 9 of the current value of the level and the driving force, respectively, as a result of which the correction unit 10 is disconnected from the level sensor 11 and the steam flow controller 1 and is not set to the memory mode, and the steam flow controller produces the described above way of filing. steam into heater 5 according to order, whose pomnosnanie is nagging thanks to nerevod

клапапа 9 задающего воздействи в закрытое соето ние.valve 9 of the driver in closed loop.

После возврата значени уровн в нределы заданной зоны дискретно-суммирующий блокAfter returning the level value to the limits of the specified zone, the discrete-summing unit

22 прекращает алгебраическое суммирование сигналов от датчика уровн 11 и вычислительного блока 19, на его апаголовом выходе повтор етс сигнал задани , поступающий к нему от вычислительного блока 19, исчезают дискретпые сигналы «1 на выходах дискретносуммирующего 22 и логического 29 блоков открываютс клананы 12, 9 текущего значени уровн и задающего воздействи соответствепно .22 stops algebraic summing of signals from level sensor 11 and computing unit 19, at its apagol output the task signal that arrives to it from computing block 19 is repeated, discrete signals "1 at the outputs of discrete summing 22 and logical 29 blocks disappear. the value of the level and the setting effect are appropriate.

Вычислительное устройство 30 непрерывно определ ет содержание легколетучего компонента в нижнем продукте, отводнмом по линии 31 по информации от датчиков температуры на нижней контрольной 32 и промежуточных 33, 34, и соответетвенно содержание т желолетучего компопента в верхнем продукте но информации от датчиков температуры на промежзточных 33, 34 и верхней контрольной 35 тарелках. Аналоговые сигналы непрерывноComputing device 30 continuously detects the content of a volatile component in the bottom product, discharged through line 31 according to information from temperature sensors on the lower control 32 and intermediate 33, 34, and accordingly the content of the volatile component in the top product from the intermediate 33, 34 and the top control 35 plates. Analog signals continuously

постзпают с вычнслительного устройства 30 в логический блок 29.Postproduce with the computing device 30 to the logic unit 29.

При увеличении одного из аналоговых сигналов , нропорцнональпого содержанию выще донустпмого легколетучего компонента в нижнем нродукте, логический блок 29 по вл юн;нмис па его выходах дискретными сигналами «1 закрывает клапаны 12, 9, 8, 2 текущего значенн уровн , задающего воздействи , текущего значени расхода пара, регулнрующего воздействи соответственно, нереозод коррсктнрующпй блок 10 и регул тор 1 расхода пара в режнм запомннани , и открывает клапан 36 максимального сигнала, пропускающий через себ максимальный аналоговый сигнал,With the increase of one of the analog signals, the proportional content is higher than the low-volatile component in the bottom product, logic unit 29 appears; the current value of discrete signals is closed by the "1 closes" valves 12, 9, 8, 2 steam flow, the regulating action, respectively, the non-corrosion chamber 10 and the steam flow controller 1 in storage mode, and opens the maximum signal valve 36, passing through the maximum analog signal lt

полностью открываюнщй регулирующий орган 3 подачи пара, в результате его подогреватель 5 поступает максимально возможное количество пара. Такое воздействие па процесс позвол ет за кратчайщее врем довестиfully opening regulator 3 for steam supply, as a result of which its preheater 5 receives the maximum possible amount of steam. Such an impact on the process allows for the shortest possible time to bring

содержание легколетучего компонента в нижнем нродукте до допустимой копцептрации, в результате чего исчезают дискретные сигналы «1 на выходах логического блока 29, открываютс клапапы 12, 9, 8, 2 текущего значени the content of the volatile component in the bottom product to admissible co-acceptance, as a result of which the discrete signals "1 at the outputs of the logic unit 29 disappear, the valves 12, 9, 8, 2 of the current value

уровн , задающего воздействи , текущего значени расхода пара, регулирующего воздействи , текущего значени расхода пара, регулирующего воздействи соответственно, закрываетс клапан 36 максимального сигиала, вthe level that sets the effect, the current value of the steam flow, the control effect, the current value of the steam flow, the control effect, respectively, closes the valve 36 of the maximum sial,

результате этого корректнрующий блок 10 и регул тор 1 расхода пара продол кают свою работу в режиме, который предщеетвовал моменту по влени дискретных сигналов «1 на выходах логического блока 29.As a result, the correcting unit 10 and the steam flow controller 1 continue their operation in a mode that predicted the onset of discrete signals 1 at the outputs of the logic unit 29.

Аналогичным образом происходит работа цепей управлени при увеличении другого аналогового сигнала, пропорционального содержанию выше донустнмого т желолетучего комнонекта в верхнем продукте. Однако в этом случае дискретный сигнал «1 открывает клалан 37 сброса, перевод регулирующий орган 3 подачи пара в закрытое состо ние, в результате чего пар в подогреватель 5 не поступает. Это позвол ет за кратчайшее врем довести содержание т желолетучего компонента в верхнем продукте до допустимой концентрации, что дает возможность перевести корректирующий блок 10 и регул тор 1 расхода пара из режима запоминани в режим непрерывной работы.Similarly, control circuits operate with an increase in another analog signal proportional to the content above the ground voltage of the volatile component in the top product. However, in this case, the discrete signal "1 opens the clalan 37 of the reset, putting the regulator 3 of the steam supply to the closed state, as a result of which steam is not supplied to the heater 5. This allows for the shortest time to bring the content of volatile component vol in the top product to the permissible concentration, which makes it possible to transfer the correction unit 10 and the steam flow controller 1 from the memory mode to the continuous mode.

При одновременном воздействии на выходы логического блока 29 одного из аналоговых сигналов вычислительного устройства 30 и дискретного сигнала «1, приход щего с дискретно-суммирующего блока 22, схема управлени корректирующим блоком 10, регул тором 1 расхода пара, клапанами, св занными с логическим блоком 29, работает также, как и при воздействии одного из аналоговых сигналов с вычислительного устройства 30 на выходы логического блока 29.While simultaneously acting on the outputs of the logic unit 29 of one of the analog signals of the computing device 30 and the discrete signal 1, coming from the discrete-summing unit 22, the control circuit of the correction unit 10, the steam flow controller 1 connected to the logic unit 29 , works the same as when one of the analog signals from the computing device 30 is exposed to the outputs of the logic unit 29.

Claims

1. US Patent No. 3464895, cl. 203-2, publ. in 1970

2. The copyright certificate number 466026, cl. B 01D 3/42, 1972.