Re: Destillasjonskolonne paa Sture

From: Sigurd Skogestad (skoge@chembio.ntnu.no)
Date: Thu Dec 06 2001 - 18:24:37 CET


At 11:31 AM 12/6/2001 +0100, you wrote:

>Hei!
>
>Vi ser på reguleringsstrukturen på en kolonne på Stureterminalen for
>splitting av nafta og LPG.
>
>Vi har ingen sammensetningsmålinger. Idag styres trykket i toppen med
>kaldtvannsmengen i varmeveksleren for kondensering, mens temperaturen i
>toppen styres med refluksmengde. Nivå i reflukstank og koker styres med
>produktstrømmene.

Detter er den vanlige LV-konfigurasjonen, dvs, etter å ha lukket tryk- og
nivåsløyfene står man igjen med L (refluks)
og V (kokereffekt).

>Det betyr at det egentlig er ett pådrag igjen, nemlig kokeeffekten som idag
>styres manuelt. Kan denne brukes til å styre bunntemperaturen automatisk?

Ja, i prinsippet, men LV-konfigurasjonen er sterkt interaktiv hvis det er
høy-renhets produkter (mindre enn 2% urenhet i begge ender).
Dvs. hvis du prøver å øke refluksen for å få lavere temperatur i topp
(bedre renhet), så vil dette også gi lavere temperatur i bunn (dvs. dårligere
renhet der). Bunnsløyfen vil prøve å korrigere dette ved øke kokereffekten
og dette gir høyere temperatur i toppen og refluksen økes enda mer
og så er man i gang.....
Problemet er altså at L og V har omtrent lik (men motsatt) effekt på
sammensetninghen i endene.
Dette har vi studert mye i tidligere papers!

For at det skal virke, må interaksjonen brytes ved at man har raske nok
sløyfer (man utnytter da at det tar tid for refluksen å komme ned til bunnen av
kolonnen). Lukket sløyfes tidskonstant må da være ca. 1 min i begge ender.

Alternatiet er å gi opp å ha tight regulering i begge endene.
   - man kan da enten ha ha en rask sløyfe (f.eks. den i topp) og en meget
langsom sløyfe med integralvirkning.
   - alternativt setter man den ene i manuell slik at man overfraksjonener
i den ende enden (dette virker kanskje lite øknomisk, men det koster ikke
     så mye ekstra energi forutsatt at kolonnen har mange nok trinn - dette
er en av de viktige egenskapene ved destillasjon!)

NB. temparturene må være i en sensitiv del av kolonnen. Man kan evt. bruke
ytre kaskader basert på sammensetningsmåling for å justere
settpunkt for temperatur.

>Vi har prøvd dette, i en Hysys-modell, og da oppnås temperaturene. Men
>både refluksmengden og kokingen driver av oppover eller nedover slik at
>kolonnen tripper (selv med bare P-virkning). Det ser ut til at det er
>uendlig mange kombinasjoner av koker og refluks som gir riktig topp og
>bunn-temperatur.

Vel, det er nok ikke helt riktig, men de to endene er nok sterkt koblet
slik at det kan virke slik, se kommentar over.

>Har vi gjort noe galt, eller virker våre observasjoner rimelige?
>
>Hvis vi lukker sløyfa for bunn-temperaturen, må vi da åpne noen andre
>sløyfer, eller er det noen andre "triks" vi kan bruke?
>
>Taale og Audun

-Hilsen Sigurd

*****************************************************************************************************
Sigurd Skogestad, Professor and Head of Department Phone +47
7359 4154
Department of Chemical Engineering Home +47
7393 6855
Norwegian University of Science and Technology Fax +47 7359 4080
N-7491 Trondheim email: skoge@chembio.ntnu.no
Norway www.chembio.ntnu.no/users/skoge
-- ON SABATTICAL LEAVE AT UC SANTA BARBARA FROM 25 OCT. 01 to 02 APR 02:
    Work: Dept. of Chem.Eng., UCSB, Santa Barbara, CA 93106-5080,
USA, ph. 805-893-5606,
    Home: 77 Alpine Dr., Goleta, CA 93117, USA. ph. 805-968-2113,
mobile ph. 805-455-9812
*******************************************************************************************************



This archive was generated by hypermail 2.1.3 : Fri Sep 05 2003 - 16:42:15 CEST