Usar a temperatura como indicador indireto de qualidade pressupõe que a pressão dentro da coluna de destilação deve permanecer constante. Embora as colunas de destilação sejam geralmente equipadas com sistemas de controle de pressão, pequenas flutuações de pressão são inevitáveis. Estes são insignificantes para colunas de destilação com baixos requisitos de pureza, mas na destilação de precisão e outras aplicações com altos requisitos de controle, mesmo pequenas mudanças de pressão podem afetar a relação entre temperatura e composição, dificultando o atendimento aos requisitos de qualidade do processo. Portanto, as flutuações de pressão precisam ser compensadas, normalmente usando controle diferencial de temperatura e controle diferencial duplo de temperatura.
① Controle diferencial de temperatura: Na destilação de precisão, o controle diferencial de temperatura pode melhorar a qualidade do produto. Na destilação, a temperatura de qualquer bandeja é função da composição e da pressão; os fatores que afetam as mudanças de temperatura podem ser composição ou pressão. Na operação geral da coluna, seja uma coluna atmosférica, de vácuo ou pressurizada, a pressão flutua dentro de uma faixa muito pequena, portanto há uma relação direta entre temperatura e composição. No entanto, na destilação de precisão, é necessária uma elevada pureza do produto e os pontos de ebulição dos produtos no topo e no fundo da coluna não são significativamente diferentes. Neste caso, a mudança de temperatura causada pelas mudanças de pressão é muito maior do que a mudança de temperatura causada pelas mudanças na composição. Portanto, mesmo pequenas flutuações de pressão têm um impacto significativo e não podem ser ignoradas. Por exemplo, na separação de benzeno, tolueno e xileno, uma alteração na pressão atmosférica de 6,67 kPa resulta numa alteração de 2 graus no ponto de ebulição do benzeno, excedendo as especificações de qualidade. Tais mudanças de pressão são inteiramente possíveis, perturbando a correlação entre temperatura e composição. Portanto, usar a temperatura como variável controlada na destilação de precisão muitas vezes não consegue alcançar resultados de controle ideais; assim, o impacto de pequenas flutuações de pressão deve ser compensado ou eliminado.
Durante as flutuações de pressão da coluna, embora a temperatura em cada placa mude até certo ponto, a diferença de temperatura entre duas placas muda muito pouco. Por exemplo, quando a pressão muda de 1,176 MPa para 1,190 MPa, a diferença de temperatura entre a placa 52 e a placa 65 permanece aproximadamente 2,8 graus. Isso mantém a correlação entre diferença de temperatura e composição. Portanto, a diferença de temperatura pode ser usada como variável controlada para garantir que a pureza do produto final atenda aos requisitos.
Ao selecionar sinais de diferença de temperatura, os pontos de detecção devem ser escolhidos da seguinte forma. Por exemplo, quando o destilado superior é o produto principal, um ponto de detecção deve ser colocado no topo da coluna (ou um pouco abaixo), onde as mudanças de temperatura são menores, e o outro ponto de detecção deve ser colocado perto da placa sensível, onde as mudanças de composição e temperatura são maiores e mais sensíveis. Então, a diferença de temperatura entre esses dois pontos de medição é considerada a variável controlada. Enquanto a influência das mudanças de pressão na temperatura nestes dois pontos for igual (ou muito semelhante), a influência das flutuações de pressão quase se anulará.
Na produção petroquímica, o controle da diferença de temperatura tem sido aplicado com sucesso a sistemas de destilação de precisão, como benzeno-tolueno e etileno-etano. Para obter bons efeitos de controle, o ponto de ajuste da diferença de temperatura deve ser razoável e não muito grande, e as condições operacionais devem ser estáveis.
② Controle duplo de diferença de temperatura: Embora o controle de diferença de temperatura possa superar a influência das flutuações de pressão dentro da coluna na qualidade dos produtos superiores ou inferiores, ele também tem uma desvantagem: mudanças na vazão de alimentação levam a mudanças na vazão crescente de vapor, causando mudanças na queda de pressão entre as bandejas. Quando a vazão de alimentação aumenta, a queda de pressão entre as bandejas aumenta, o que por sua vez aumenta a diferença de temperatura. A relação entre a diferença de temperatura e a composição mudará, portanto o controle da diferença de temperatura não é adequado neste momento.
