Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 13 december 1955 - Automatisk reglering inom en kemisk industri, av G J Sleutelberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 november 1955
1031
Automatisk reglering
inom en kemisk industri
It G J Sleutelberg, Haag
621-52 : 66.013
De genom destillation av bergolja direkt erhållna
fraktionerna ("straight run products") uppfyller oftast inte
fordringarna på kvantitet och kvalitet. Efterfrågan på bensin
med högt oktantal kan t.ex. inte mötas med bara
direkt-destillerad bensin. Därför överförs tunga fraktioner och
återstoder till bensin genom katalytisk eller termisk
krack-ning, och gasformiga kolväten kan polymeriseras och
alky-leras till värdefulla bensinkomponenter.
De vid de nämnda processerna erhållna produkterna
måste i allmänhet efterbehandlas för att uppfylla de
fordringar som ställs på slutprodukternas kvalitet. Denna
behandling kan bestå i ganska enkla kemiska processer,
såsom borttagning av syra genom tvättning med alkali, eller
katalytiska processer, såsom minskning av svavelhalten i
bensin genom hydrering. I den petrokemiska industrin
tillverkas många olika produkter av några av kolvätena,
särskilt av metan, eten, etan, propen, propån och butener.
De processer, som används i nästan alla dessa fall, är
kontinuerliga och består i hantering av vätskor eller fasta
ämnen som fluidiserats. De kan därför relativt lätt regleras
automatiskt (Tekn. T. 1953 s. 369).
Direkt och indirekt reglering
På grund av de stränga fordringar, som ställs på
petroleumprodukter, och ibland beroende på processernas natur
ger handreglering av processerna i de flesta fall inte
tillfredsställande resultat. Vid införande av automatisk
reglering ligger det närmast till hands att använda direkt eller
enstegs reglering. Vid denna metod behövs instrument för
kvalitetskontroll, vilka måste kunna mäta viktiga
egenskaper hos produkten kontinuerligt eller halvkontinuerligt.
Vidare skall de reglera processen så att produktens
egenskaper hålls inom de önskade gränserna.
Detta regleringssystem tillämpas för närvarande knappast
i något fall. Tillräckligt driftsäkra instrument för
användning i fabrik saknas nämligen, tidsfördröjningen är hos
instrument av denna typ så stor att de inte kan användas
direkt på apparaturen, och i många fall är sambandet
mellan produktens egenskaper ganska komplicerat.
Under de senaste åren har visserligen mycket arbete
nedlagts på utveckling av instrument för reglering på
produktkvalitet1’ 2, men enligt min mening kommer det att dröja
länge innan denna typ av instrument får större
användning för direkt reglering av industriella processer.
Man måste betänka att vanligen mer än en
produktegenskap är av betydelse, för motorbensin t.ex.
kokpunktsinter-vallet, oktantalet, ångtrycket, harts- och svavelhalten. Om
någon av dessa egenskaper inte uppfyller fordringarna,
är det svårt att reglera tillverkningsprocessen automatiskt
så att felet avhjälps utan att någon av de andra
produktegenskaperna påverkas ogynnsamt. Dessa svårigheter
insåg man från början, och man har därför utvecklat
indirekta regleringsmetoder så att de nu fått allmän
användning inom hela petroleumindustrin och den petrokemiska
industrin.
Vid de indirekta eller tvåstegs metoderna regleras
temperatur, tryck, flythastighet och vätskenivå. De
kompletteras med handreglering av instrumentens arbetspunkter
efter analyser, utförda i fabrikslaboratoriet. Denna
regleringsmetod har följande fördelar framför den direkta:
i de flesta fall verkar regleringen snabbare då den relativt
stora tidsfördröjningen vid den direkta metoden undviks;
i regel är det lättare att automatisera indirekt reglering
därför att det vanligen finns en enkel relation mellan en
regleringsventils ställning och temperatur, tryck,
flythastighet eller vätskenivå;
de instrument, som behövs i fabriken, är oftast bara
sådana som mäter temperatur, tryck, flythastighet och
vätskenivå, och de är mycket driftsäkra och relativt lätta
att underhålla.
Indirekt reglering kan göras fullständigt automatisk
under varierande yttre betingelser. De större variationer, som
uppstår vid förändringar i råvarans sammansättning, måste
kompenseras genom manuell ändring av arbetspunkterna
för några av instrumenten, så att produktens egenskaper
hålls inom önskade gränser.
Reglering av en destillationskolonn
Som exempel väljs automatisk reglering av en
vakuum-destillationskolonn (fig. 1) som ingår i en apparat för
destillation av råolja. Denna apparatdel består av en
huvudkolonn och en sidavdrivare. Den förra har tre
sektioner, nämligen nederst en avdrivare, därovan en mittsektion
och överst en förstärkare.
Huvudkolonnens tillflöde är en råolja från vilken tidigare
bensin och lättare produkter avlägsnats. Det skall delas i
tre delar, nämligen en lättkokande fraktion innehållande
nafta, fotogen och motorbrännolja, en mer högkokande
brännoljefraktion som produkt från sidavdrivaren och en
återstod från huvudkolonnen.
Tillflödet förångas delvis i en ugn, och blandningen av
gas och vätska förs in på översta bottnen i
huvudkolonnens avdrivare. När ångorna stiger upp genom kolonnen
och möter ett återflöde anrikas de lättflyktiga ämnena
uppåt i kolonnen och de svårflyktiga nedåt. Äterflödet
erhålls genom partiell kondensation av ångorna i
förstärkaren och mittsektionen genom uttagning, kylning och
återföring av vätska från vissa bottnar. Dessa kan sägas
utgöra sektioner för cirkulationsåterflöde.
För att huvudkolonnens avdrivare skall fungera tillför
man värme i dess bottenrum genom att låta vätska från
detta cirkulera genom en särskild slinga i ugnen. Från en
av bottnarna i förstärkaren tas vätskan ut och leds till
sidavdrivaren där de mest lättflyktiga komponenterna
drivs av med direktånga och genom uppvärmning i en
värmeväxlare av vätska från sidkolonnens bottenrum med
vätska från huvudkolonnens. Från värmeväxlaren går
denna sedan genom en rörslinga i ugnen tillbaka till
huvudkolonnens bottenrum.
Apparatenheten kan anses bestå av två kolonner av vilka
den ena är huvudkolonnen under uttaget till sidavdrivaren
och den andra resten av huvudkolonnen och sidavdrivaren.
Den ånga, som lämnar den nedre sektionen för
cirkulationsåterflöde, är topprodukt från den förra kolonnen och
leds in som tillflöde på den andra kolonnen genom en
vätskelåsbotten som hindrar vätska att passera i motsatt
riktning. Den vätska som samlas på denna botten leds till
sidavdrivarens översta botten.
Apparaten regleras fullständigt automatiskt. Trycket i
hela systemet hålls konstant av en tryckregulator vid
huvudkolonnens topp. Den reglerar förbiledningen av ånga
vid ångejektorn.
Temperaturen hos huvudkolonnens tillflöde hålls
konstant med en temperaturregulator i den ledning som
lämnar ugnen. Regulatorn verkar på bränsleflödet till ugnens
brännare. Mängden tillflöde bestäms av en nivåregulator
till föregående kolonns bottenrum. Temperaturen i
huvudkolonnens bottenrum hålls också konstant med en
temperaturregulator i ledningen från ugnen. Genom denna
reglering och tryckregleringen får man en återstod med
önskade egenskaper.
En konstant värmemängd tas bort från toppen av
huvudkolonnens undre del genom att man bringar en konstant
vätskemängd från en av bottnarna att cirkulera genom
en kylare. Härigenom kondenseras en konstant ångmängd
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
