• Готовые работы
• Схемы автоматизации
• Ректификационные колонны

Колонна предварительной ректификации в производстве метанола. Функциональная схема автоматизации

В качестве объекта управления при автоматизации процесса ректификации примем одну из ректификационных установок для выделения товарного метанола из метанола-сырца (колонна предварительной ректификации), состоящую из тарельчатой ректификационной колонны, выносного кипятильника, дефлегматора и теплообменника для подогрева исходной смеси, поступающей из схемы получения метанола-сырца.

Задача управления процессом ректификации заключается в получении продуктов разделения дистиллята и кубового остатка определенной чистоты при заданной производительности установки и минимальном расходе греющего пара.

Показателем эффективности данного процесса является концентрация метанола в дистилляте, состав остатка не нормируется.

Доля метанола в дистилляте должна поддерживаться постоянной, что является целью управления.

Основными возмущающими воздействиями для колонны является изменение состава, расхода, температуры питания, давления в колонне и давление в линии греющего пара [16].

Производство метанола относится к пожаровзрывоопасным, поэтому выбираем пневматическую систему передачи сигнала на расстояние. Схема автоматизации реализована с помощью стандартных приборов, которые обеспечивают необходимую точность и достаточную дальность передачи сигнала.

Для эффективного протекания процесса ректификации необходимо поддерживать постоянной температуру сырья (167 °С). В соответствии с технологической схемой, на линии ввода питания в колонну установлен теплообменник, обогреваемый водяным паром. Следовательно, изменяя расход греющего пара, можно управлять температурой сырья.

Расход исходной смеси не является параметром контроля и регулирования так как смесь поступает в колонну с колонны предварительной ректификации метанола.

Температура вверху колонны (T = 142 °C) регулируется расходом захоложенной воды в дефлегматор, что влияет на температуру флегмы и, соответственно, на температуру вверху колонны.

Давление вверху колонны (Р = 0,73 МПа) связано с температурой, соответственно при рабочих режимных параметрах оно будет находится в допустимых пределах. Для возможности анализа работы установки выполняется только регистрация давления вверху колонны.

Уровень остатка в кубе колонны (L = 1,3 м) регулируется отбором остатка.

Основным продуктом колонны является дистиллят (товарный метанол), поэтому необходимо контролировать его концентрацию и регулировать ее, поддерживая постоянной (Q = 95 %), регулирование происходит за счет изменения количества флегмы.