周期吸附控制方法和控制器技术

本发明专利技术提供控制吸附剂床单元的方法和控制系统，其中测量吸附剂床单元的吸附剂床内的吸附剂床杂质浓度。通过控制进料周期时间——在此期间吸附剂床吸附杂质——来控制吸附剂床浓度，以使吸附剂床浓度保持在目标吸附床浓度。测定目标吸附床浓度以使产物杂质浓度保持在产物杂质浓度目标值。该方法和控制系统可包括响应产物杂质浓度水平和相关目标值以确定目标吸附床浓度的监督控制级和基于测得和目标吸附床浓度之间的误差计算进料周期时间的主要控制级。比例积分控制可用于此类用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】周期吸附控制方法和控制器专利
本专利技术涉及控制含有一个或多个吸附床以吸附进料流内的一种或多种杂质由此产生产物流的吸附单元（absorptionunit）的方法和实现这种方法的控制器。更特别地，本专利技术涉及这样的方法和控制器，其中取样吸附剂床内的杂质浓度，并控制吸附剂床吸附杂质的进料周期时间，以使在该床内测得的浓度接近确保以特定纯度水平产生产物流的目标值。专利技术背景多种工艺使用能更容易吸附进料流内所含的一种或多种杂质胜过进料流内的其它杂质的吸附剂，以产生具有比进料流低的杂质浓度的产物流。吸附剂包含在吸附床内，在此类工艺中可以使用一个或多个吸附床。例如，此类工艺可用于提纯来自重整器的含氢流。在这种情况下，进料流内存在水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳、其它烃和氮。氢是较不容易吸附的组分，因此构成产物流。杂质或组分水蒸汽、二氧化碳等是更容易吸附的杂质并通过吸附从进料流中除去以产生产物流。吸附剂位于吸附剂床内，其可以由具有一个或多个吸附剂层的容器构成。在含氢流的情况下，可以为吸附剂床提供氧化铝首层以吸附水蒸汽、活性炭层以吸附二氧化碳和重质烃、和最终沸石吸附剂层以吸附一氧化碳和氮。在任何吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.03.25 US 12/410,5231.控制吸附剂床单元的方法，包括：测量吸附剂床单元的吸附剂床内的杂质的吸附剂床浓度，该吸附剂床从送入吸附剂床的进料流中吸附该杂质，由此产生含有不大于目标产物浓度的该杂质的产物浓度的产物流；该吸附剂床单元根据周期运行，在该周期期间将进料流送入吸附剂床和其后通过该杂质的解吸再生该吸附剂床内的吸附剂，且该周期包括进料周期时间，在该进料周期时间过程中将进料流引入该吸附剂床、吸附该杂质并产生该产物流；通过计算吸附剂床单元内所用的进料周期时间以使吸附剂床浓度趋于接近使产物浓度保持在不大于目标产物浓度的水平的目标吸附剂床浓度和使用在已经计算后的周期内的进料周期时间，来控制该产物流内的产物浓度，计算该进料周期时间以使进料周期时间随吸附剂床浓度提高而降低和随吸附剂床浓度降低而提高；和在该产物流内该杂质的产物浓度响应干扰而变化之前，在吸附剂床内，在其吸附剂床浓度改变的位置测量吸附剂床浓度，使得控制吸附剂床浓度以使吸附剂床浓度保持在目标吸附剂床浓度也会使产物流内该杂质的产物浓度保持在不大于目标产物浓度的水平，其中：构造该吸附剂床以吸附至少两种杂质；该杂质是所述至少两种杂质中的一种杂质，产物浓度是至少两个产物浓度中的一个产物浓度且目标产物浓度是至少两个目标产物浓度中的一个目标产物浓度；测量所述至少两个产物浓度和吸附剂床浓度；通过连续计算将在吸附剂床单元控制器内设定进料周期时间的控制参数来控制进料周期时间；将该控制参数输入吸附剂床单元控制器，其控制连接到吸附剂床的流控制网络内的阀，以便在进料周期时间过程中将进料流送入吸附剂床；计算该控制参数以在将该控制参数输入吸附剂床单元控制器时吸附剂床浓度接近目标吸附剂床浓度；通过计算所述至少两种杂质各自的潜在目标吸附剂床浓度以产生具有不大于所述至少两个目标产物浓度的水平的所述至少两个产物浓度的产物流，来确定目标吸附剂床浓度，并利用潜在目标吸附剂床浓度的最小值作为目标吸附剂床浓度以使吸附剂床浓度的控制也将所有所述至少两个产物杂质浓度都控制至小于所述至少两个目标产物杂质浓度。2.权利要求1的方法，其中：该杂质为第一杂质，吸附剂床浓度为第一吸附剂床浓度，产物浓度为第一产物浓度且目标产物浓度为第一目标产物浓度；构造该吸附剂床以吸附在该吸附剂床的第一层中的第一杂质及第二杂质和在邻接第一层并在第一层上游设置的该吸附剂床的第二层中的第三杂质；通过控制进料周期时间来控制的吸附剂床浓度是第一层内第一杂质的第一吸附剂床浓度以使第一吸附剂床浓度趋于接近第一目标吸附剂床浓度；测量产物流内的第一产物杂质浓度和第二杂质的第二产物杂质浓度，在第一层中测量第一吸附剂床浓度，和在第二层中在其另一所选位置测量第三杂质的第二吸附剂床浓度以使第三杂质浓度的测量指示在第二杂质突破到第一层之前的杂质含量变化；通过连续计算将在吸附剂床单元控制器内设定进料周期时间的控制参数来控制进料周期时间；将该控制参数输入吸附剂床单元控制器，该吸附剂床单元控制器控制连接到吸附剂床的流控制网络内的阀，以便在进料周期时间过程中将进料流送入吸附剂床；计算该控制参数以在将该控制参数输入吸附剂床单元控制器时第一吸附剂床浓度接近第一目标吸附剂床浓度；且通过计算第一杂质、第二杂质和第三杂质的潜在第一目标吸附剂床浓度以产生具有不大于第一目标产物浓度的第一产物杂质和不大于第二目标产物浓度的第二杂质的第二产物浓度的产物流，来确定第一目标吸附剂床浓度，且第二吸附剂床浓度不大于所选第二目标吸附床浓度以防止第三杂质突破到第一层，和通过利用潜在目标吸附剂床浓度的最小值作为目标吸附剂床浓度以使第一吸附剂床浓度的控制也将第一产物浓度、第二产物浓度和第二吸附剂床浓度控制至分别小于目标第一产物杂质浓度、目标第二产物杂质浓度和目标第二杂质浓度。3.权利要求1的方法，其中：在具有包括监督控制器以计算潜在目标吸附剂床浓度的监督控制级和包括主控制器以计算控制参数的主要控制级的产物纯度控制器内连续计算控制参数；该产物纯度控制器以控制器频率连续运行；且监督控制器和主控制器各自是比例积分控制器。4.权利要求2的方法，其中：在具有包括监督控制器以计算潜在目标吸附剂床浓度的监督控制级和包括主控制器以计算控制参数的主要控制级的产物纯度控制器内连续计算控制参数；该产物纯度控制器以控制器频率连续运行；且监督控制器和主控制器是各自具有比例元素、积分元素的比例积分控制器，且各比例元素和各积分元素具有调谐因子；各监督控制器通过将之前计算出的潜在第一目标吸附剂床浓度加上比例元素和积分元素来计算潜在第一目标吸附剂床浓度；各比例和积分元素具有误差项；第一产物浓度、第二产物浓度、第一吸附剂床浓度和第二吸附剂床浓度各自连续测量并换算成以10为底的对数值，将它们平均以产生平均对数值；误差项：在与第一杂质相关的第一监督控制器中通过从第一目标产物浓度的以10为底的对数减去第一产物浓度的平均对数值来计算；在与第二杂质相关的第二监督控制器中通过从第二目标产物浓度的以10为底的对数减去第二产物浓度的平均对数值来计算，和在与第三杂质相关的第三监督控制器中通过从第二目标吸附剂床浓度的以10为底的对数减去第二吸附剂床浓度的平均对数值来计算；且在主控制器中通过从第一目标吸附剂床浓度的以10为底的对数减去第一吸附剂床浓度的平均对数值来计算误差项。5.权利要求4的方法，其中比例元素包括在产物纯度控制器的当前运行过程中计算出的误差和在产物纯度控制器的之前运行过程中计算出的误差之间的差值。6.权利要求4的方法，其中控制器频率周期等于吸附床单元的当前总周期时间。7.权利要求4或权利要求5的方法，其中通过将当前误差乘以当前总周期时间来进一步确定积分元素。8.权利要求7的方法，其中：该周期是变压吸附周期；该吸附剂床是多个吸附剂床...

【专利技术属性】
技术研发人员：PW贝兰格，MSA贝克什，P钱德拉，AC罗辛斯基，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：
国别省市：