4.1.2. Функциональная схема асу тп сложной ректификационной колонны

Ректификационные колонны применяют для разделения жидких сме­сей, компоненты которых различается по температурам кипения. Про­цесс осуществляется при многократном потарельчатом контактирова­нии потоков пара и жидкости, которые имеют разные составы и тем­пературы. Для проведения этого процесса в нижняя часть колонны не­обходимо подводить тепло, а от верхней части отнимать. Таким образом создается необходимый температурный градиент по высоте колонны. Сырье, подлежащее разделению, подводится на питательную тарелку, обычно в среднего часть колонны (полная колонна). Часть колон­ны, служащая для выделения низкокипящих компонентов, расположенная ниже питающей тарелки, называется концентрационной или укреп­ляющей. Часть колонны, служащая для выделения высококипящих компонентов, расположенных выше питающей тарелки, называется исчерпы­вающей или отгонной. Колонна, обеспечивающая разделение исходной смеси на два продукта, называется простой. Если не­обходимо исходную смесь разделить на несколько продуктов - фракций, то необходимо применять либо несколько простых колонн, либо одну сложную. Различают сложные колонны с отбором дополнительных про­дуктов непосредственно из колонны в виде боковых погонов и колон­ны, у которых продукты отбирают из специальных отпарных колонн или стрипинг - секций. Последний тип - нашел широкое примене­ние на установках первичной перегонки нефти, каталитического кре­кинга и др. В дальнейшем рассмотрим функциональную схему АСУ ТП такой колонны. Основными рабочими параметрами процесса ректифика­ции, кроме производительности, являются давление и температура в системе. При соответствующем поддержании этих параметров обеспечивается

- 57 -

Рис.4.2. Функциональная схема АСУ ТП верха и низа сложной ректификационной колонны.

разделение исходной смеси на фракции определенного сос­тава. Нефть на такой колонне обычно делится на бензиновую фракцию

- 58 -

(фр.85...140°С), керосиновую (фр.140...240°С), легкий газойль (фр.240...300°С), тяжелый газойль (фр.300...350°С), и тяжелый остаток в виде мазутов (фр.более 350°С).

Рис.4.4. Функциональная схема АСУ ТП промежуточного орошения и отпарных колонн.

Ректификационные колонны являются сложными объектами управления, характеризующимися значительными запаздываниями. Волны температурных возмущений, возникающие в нижней части колонн, доходят до верх­ней части за несколько часов.

- 59 -

Поэтому процесс регулирования режима работы такого объекта удоб­но рассматривать по частям - подсистемам. Так, на рис.4.3. отдель­но изображены информационно-управляющие ветви АСУ ТП верха и низа колонн, а промежуточное орошение и стабилизация режимов отпарных колонн показаны на рис.4.4. Полная функциональная схема АСУ ТП будет включать указанные подсистемы с учётом количеств стрипинг-секций и секций промежуточного орошения с добавлением информации о распределении температуры по высоте колонны.

Наиболее распространенным режимом регулирования сложной ректи­фикационной колонны в системе АСУ ТП, кроме режима стабилизации параметров, является режим по контролируемым ограничениям.