I- холодоагент; II – дистилят; рт – регулятор тиску

За схемою а) тиск регулюється зміною прохідного перетину клапана, встановленого безпосередньо на паровому трубопроводі з колони. Схема застосовується при малих температурах верху коли потрібна велика швидікість протікання перехідного процесу. За цією схемою рівень рідини в ємності зрошення регулюється зміною витрати охолоджувальної води в конденсатор-холодильник.

За схемою б) тиск регулюється зміною витрати пари з ємності зрошення. Схема застосовується коли виходять продукти в газовій фазі або коли витрата неконденсованих газів становить 10% від загальної витрати дистиляту.

Схема в) застосовується при одержанні верхнього продукту в рідкій фазі. Продукт тут відводиться за рівнем у ємності зрошення, а тиск регулюється зміною витрати охолоджувальної води. Застосовується при високій температурі верху колони і наявності достатнього об'єму охолоджувальної води.

Регулювання витрати сировини, продуктів і зрошення дозволяє стабілізувати загальний матеріальний баланс колони. Для нафтових колон регулювання по відборі дистилятів дає кращі результати, ніж регулювання по температурі, тому що при цьому забезпечується сталість граничних температур розподілу суміші, що приводить до меншого перерозподілу фракцій між дистилятом і залишком [16]. Зміною витрати продуктових потоків регулюються (рис. 1.7) рівні рідин у ємності зрошення (а), у кип'ятильнику (б) або в нижній частині колони (в). Досить часто витрати потоків стабілізують.

Рисунок 1.7 - Схеми регулювання рівнів за відбором одержуваних продуктів:

а - у ємності зрошення; б - у кип'ятильнику; в - у низу колони;

I- дистилят; II - залишок; III – теплоносій; рр – регулятор рівня

Регулювання витрати нижнього продукту здійснюють із корекцією по температурі, по складу потоків на контрольній тарілці або за схемою двокаскадного регулювання (рис. 1.8, а). Витрата теплоносія в кип'ятильник регулюється з корекцією за рівнем рідини в кип'ятильнику. Порівняння даної схеми регулювання із впливом аналізатора якості через температуру на витрату теплоносія в кип'ятильник показало, що регулювання відбору продуктів забезпечує більш стабільні сполуки і температури в колоні. За схемою б) аналізатор якості коректує завдання регулятора витрати верхнього продукту, рівень рідини в ємності зрошення регулюється зміною подачі теплоносія в кип'ятильник, витрата зрошення стабілізована.

Рисунок 1.8 - Схеми регулювання відбору нижнього продукту за допомогою аналізатора якості і регулятора температури (а) і верхнього продукту по складу потоків на верхніх тарілках (б): тоже

I - залишок; II - теплоносій; III - сировина; IV – дистилят; рр- регулятор витрати; рт – регулятор температури; ак – аналізатор якості

Витрата або склад сировини рідко вибираються як регулюючі параметри процесу. Ці параметри звичайно намагаються стабілізувати, тому що умови роботи установки й інших апаратів не дозволяють міняти їх у широких межах. Проте причиною порушення якості продуктів поділу часто є зміни витрати або складу сировини. На рис. 1.9 зображена одна з можливих схем регулювання витрати сировини з корекцією по складу флегми на контрольній тарілці.

Рисунок 1.9 - Схема регулювання витрати сировини з корекцією по сполуці рідини на контрольній тарілці

РР – регулятор витрати; АК – аналізатор якості

З ускладненням ректифікаційних колон і систем ректифікації важче стає також і керування якістю одержуваних продуктів.

Так, при організації процесу поділу в одноколонних системах з бічними відборами продуктів зустрічаються труднощі підтримки постійної і досить високої продуктивності колони. На практиці колони завжди схильні до зовнішніх збурень, прикладом яких можуть бути коливання складу сировини. У цьому випадку оптимальні величини відборів бічних погонів змінюються відповідно до зміни сполуки живлення. Крім того, через наявність домішок у живленні забруднюються й бічні погони. Для того щоб уникнути цих труднощів, застосовують спеціальні схеми керування процесом.

Серйозні труднощі зустрічаються також при керуванні процесом у системах колон зі зв'язаними матеріальними і тепловими потоками, через необхідність перерозподілу потоків парів між різними апаратами системи.

Для керування процесом ректифікації в окремій секції складної колони пропонується [17] перевести кожну секцію на незалежні циркуляційні зрошення з використанням «глухих» тарілок і регулювання складної колони здійснювати як регулювання простих колон: витратою циркуляційного зрошення управляти по температурі пари відповідної секції, а залишок відбирати за рівнем рідини в відпарної секції. Випробування такої системи керування колоною К-2 установки АВТ показало, що температури парів в колоні коливаються в межах 1-2 °С, а якість гасу та дизельного палива підвищується і стає більше стабільною, вихід їх збільшується на 1,5%.

При відборі нижнього бічного погону (затемненого продукту) в атмосферній і вакуумній колонах установок АВТ регулювання нижньої відпарної секції здійснюється за схемою, зображеною на рис. 1.10. Витрата рідини в відпарну секцію регулюється за рівнем рідини на «глухій» тарілці в основній колоні, а відбір бічного погона з відпарної секції здійснюється залежно від зміни рівня рідини знизу відпарної секції.[1]

Рисунок 1.10 - Схема регулювання низу атмосферної та вакуумної колон при глибокому відборі світлих фракцій: