СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЕ

МПК 7 ВО1ДЗ/42
Схема автоматического регулирования давления в ректификационной колонне.
Полезная модель относится к области автоматического регулирования процесса ректификации, а именно к регулированию давления в ректификационной колонне и может быть использована в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известен способ и устройство для автоматического регулирования теплового режима ректификационной колонны (1), в котором регулирование осуществляют путем стабилизации перепада давления кипящего циркулирующего продукта в трубчатом змеевике подогревателя с коррекцией по температуре отгонной части ректификационной колонны.
Применение известного устройства не позволяет поддерживать давление в постоянном заданном режиме, что снижает качество выходящего продукта.
Известнасистемаавтоматическогорегулирования
технологического процесса установки АТ-5 (2), J{ которой предусмотрена схема регулирования давления в ректификационной колонне.
Схема регулирования давления состоит из регулятора давления, установленного на линии выхода паров из колонны, воздушного конденсатора-холодильника и регулятора расхода с коррекцией по температуре.
В данном случае, установленный на шлемовой линии регулятор давления имеет ограниченные возможности по регулированию давления за счет перекрытия расхода парожидкостной смеси и не позволяет также поддерживать давление на постоянном уровне, что снижает качественные показатели получаемого продукта.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является схема автоматического регулирования давления в ректификационной колонне по проекту автоматической схемы регулирования параметрами ректификационной колонны (3).
Данная схема содержит колонну с датчиком давления, установленным в верхней её части, связанную посредством трубопровода с исполнительным механизмом воздушного холодильника- конденсатора, который , в свою очередь, связан с датчиком температуры.
В этом случае, датчик температуры измеряет температуру, и исполнительный механизм, связанный с датчиком температуры регулирует температуру парожидкостной смеси после холодильника-конденсатора.
При этом, давление поддерживают дискретно путем включения и отключения дополнительных воздушных охладителей, что приводит к невозможности его постоянного поддерживания в процессе работы колонны на необходимом значении.
Вследствие этого, снижается эффективность работы колонны, а уходящий с её верха продукт имеет постоянные колебания качества продукта и как следствие, снижение его количества.
Целью настоящей полезной модели является повышение эффективности работы ректификационной колонны и получение качественного продукта.
Указанная цель достигается тем, что в схеме автоматического регулирования давления в ректификационной колонне, содержащей датчик давления, установленный в верхней части колонны, соединенной трубопроводом с воздушным конденсаторомхолодильником, трубопровод посредством которого воздушный конденсатор-холодильник соединен с емкостью сбора конденсата и датчиком температуры, согласно предлагаемой полезной модели, датчик давления связан с исполнительным механизмом воздушного конденсатора-холодильника, а датчик температуры установлен на трубопроводе, соединяющим воздушный конденсатор-холодильник с емкостью сбора конденсата.
Причем, исполнительный механизм конденсатора-холодильника выполнен в виде регулятора числа оборотов двигателя вентилятора конденсатора-холодильника.
Новым в предлагаемой схеме автоматического регулирования давления в ректификационной колонне является то что, датчик давления связан с исполнительным механизмом конденсаторахолодильника, а датчик температуры установлен на трубопроводе, соединяющем воздушный конденсатор-холодильник с емкостью сбора конденсата.
Причем, исполнительный механизм воздушного конденсаторахолодильника выполнен в виде регулятора числа оборотов двигателя вентилятора конденсатора-холодильника.
На фиг. 1 представлена схема автоматического регулирования давления в ректификационной колонне.
Предложенная схема содержит датчик давления 1, установленный в верхней части колонны 2, которая через трубопровод 3 соединена с воздушным конденсатором-холодильником 4.
Конденсатор-холодильник 4 имеет исполнительный механизм 5, выполненный в виде частотного регулятора числа оборотов двигателя вентилятора воздушного конденсатора-холодильника 4.
Датчик давления 1 снабжен ПИД регулятором 6, который сравнивает сигнал датчика и заданное значение давления и напрямую соединен с исполнительным механизмом 5 конденсатора-холодильника 4.
Конденсатор-холодильник 4 посредством трубопровода 7 соединен с емкостью 8 для сбора конденсата.
На трубопроводе 6 установлен датчик температуры 9. Предложенная схема работает следующим образом.
Продукт, уходящий в паро-газовой фазе, с верха колонны 2 с
давлением, измеренным датчиком 1, поступает по трубопроводу 3
на воздушный конденсатор-холодильник, в котором продукт
переработки охлаждается и конденсируется.
Однако, в процессе работы давление в колонне постоянно меняется
в зависимости от состава сырья, времени суток и погодных
условий.
Если давление в колонне выше или ниже заданного, датчик 1 при помощи ПИД регулятора 6 сравнивает имеющееся давление с заданным и сигнал с разницей в несоответствии давления поступает на исполнительный механизм 5 воздушного конденсаторахолодильника 4, при этом он меняет число оборотов вентилятора, таким образом происходит процесс регулирования давления в колонне вследствие чего оно сохраняется на постоянном уровне.
Датчик температуры 9 регистрирует температуру конденсата, которая в предложенном варианте поддерживается, заданием постоянного давления не выше регламентного значения и полученный продукт по трубопроводу 7 стекает в емкость 8.
H.
предлагаемая схема внедрена на установке АВТ-5 ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез.
Внедрение этой схемы на установке АВТ-5 позволило, на фоне регулирования заданной температуры верха колонны, поддерживать качество выходного продукта по концу кипения, что способствовало увеличению выхода светлых на 1 - 1,5% не зависимо от состава сырья и внешних условий. При данной схеме точно выдерживается давление и температура.
Кроме того, в целом повышена эффективность работы установки, поскольку факторами, определяющими эффективность установки является отбор светлых продуктов от потенциала и их качество.
Источники информации:
1.Патент РФ № 2081664 «Способ автоматического регулирования теплового режима ректификационной колонны, кл. В01ДЗ/42, опубл. 20.06.97 г.
2.«Система автоматического регулирования технологического процесса установки АТ-5 Пермского ППЗ, ж. «Нефтепереработка и нефтехимия, № 2, 2002 г., стр. 46.
3.Проект 2001-8021-АТХ.РСУ.св.- «Схема автоматического регулирования параметров ректификационной  колонны, разработан ПКО «ЛУКОЙЛ-Пижегороднефтеоргсинтез, 200/
54