Việc sử dụng nhiệt độ làm chỉ báo chất lượng gián tiếp giả định rằng áp suất bên trong cột chưng cất phải không đổi. Mặc dù cột chưng cất thường được trang bị hệ thống kiểm soát áp suất nhưng sự dao động áp suất nhẹ là không thể tránh khỏi. Những điều này không đáng kể đối với các cột chưng cất có yêu cầu về độ tinh khiết thấp, nhưng trong quá trình chưng cất chính xác và các ứng dụng khác có yêu cầu kiểm soát cao, ngay cả những thay đổi áp suất nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa nhiệt độ và thành phần, gây khó khăn cho việc đáp ứng các yêu cầu về chất lượng quy trình. Do đó, sự dao động áp suất cần được bù đắp, thường sử dụng điều khiển nhiệt độ chênh lệch và điều khiển nhiệt độ chênh lệch kép.
① Kiểm soát nhiệt độ chênh lệch: Trong quá trình chưng cất chính xác, kiểm soát nhiệt độ chênh lệch có thể cải thiện chất lượng sản phẩm. Trong quá trình chưng cất, nhiệt độ của bất kỳ khay nào là hàm số của thành phần và áp suất; các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ có thể là thành phần hoặc áp suất. Trong vận hành cột nói chung, cho dù đó là cột khí quyển, chân không hay cột điều áp, áp suất dao động trong một phạm vi rất nhỏ, do đó có mối quan hệ trực tiếp giữa nhiệt độ và thành phần. Tuy nhiên, trong quá trình chưng cất chính xác, yêu cầu độ tinh khiết của sản phẩm cao và điểm sôi của sản phẩm ở đầu và cuối cột không chênh lệch đáng kể. Trong trường hợp này, sự thay đổi nhiệt độ do thay đổi áp suất lớn hơn nhiều so với sự thay đổi nhiệt độ do thay đổi thành phần. Vì vậy, ngay cả những dao động áp suất nhỏ cũng có tác động đáng kể và không thể bỏ qua. Ví dụ, trong quá trình tách benzen, toluene và xylene, sự thay đổi áp suất khí quyển 6,67 kPa dẫn đến nhiệt độ sôi của benzen thay đổi 2 độ, vượt quá tiêu chuẩn chất lượng. Những thay đổi áp suất như vậy là hoàn toàn có thể xảy ra, làm gián đoạn mối tương quan giữa nhiệt độ và thành phần. Do đó, việc sử dụng nhiệt độ làm biến số được kiểm soát trong quá trình chưng cất chính xác thường không đạt được kết quả kiểm soát lý tưởng; do đó, tác động của những dao động áp suất nhỏ cần được bù đắp hoặc loại bỏ.
Trong quá trình dao động áp suất cột, mặc dù nhiệt độ trên mỗi tấm sẽ thay đổi ở một mức độ nào đó nhưng chênh lệch nhiệt độ giữa hai tấm thay đổi rất ít. Ví dụ, khi áp suất thay đổi từ 1.176 MPa đến 1.190 MPa, chênh lệch nhiệt độ giữa tấm 52 và tấm 65 vẫn xấp xỉ 2,8 độ. Điều này duy trì mối tương quan giữa chênh lệch nhiệt độ và thành phần. Do đó, chênh lệch nhiệt độ có thể được sử dụng làm biến số được kiểm soát để đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng đáp ứng yêu cầu.
Khi chọn tín hiệu chênh lệch nhiệt độ, nên chọn các điểm phát hiện như sau. Ví dụ, khi sản phẩm chưng cất phía trên là sản phẩm chính, thì một điểm phát hiện phải được đặt ở đầu cột (hoặc thấp hơn một chút), nơi nhiệt độ thay đổi nhỏ hơn và điểm phát hiện còn lại phải được đặt gần tấm nhạy cảm, nơi mà sự thay đổi thành phần và nhiệt độ lớn hơn và nhạy hơn. Sau đó, chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm đo này được lấy làm biến kiểm soát. Miễn là ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất đến nhiệt độ tại hai điểm này là bằng nhau (hoặc rất giống nhau), thì ảnh hưởng của dao động áp suất sẽ gần như triệt tiêu lẫn nhau.
Trong sản xuất hóa dầu, việc kiểm soát chênh lệch nhiệt độ đã được áp dụng thành công cho các hệ thống chưng cất chính xác như benzen-toluene và ethylene{1}}ethane. Để đạt được hiệu quả điều khiển tốt, điểm đặt chênh lệch nhiệt độ phải hợp lý và không quá lớn, đồng thời điều kiện vận hành phải ổn định.
② Kiểm soát chênh lệch nhiệt độ kép: Mặc dù kiểm soát chênh lệch nhiệt độ có thể khắc phục ảnh hưởng của dao động áp suất trong cột đến chất lượng của sản phẩm trên cùng hoặc dưới cùng, nhưng nó cũng có một nhược điểm: thay đổi tốc độ dòng cấp liệu dẫn đến thay đổi tốc độ dòng hơi tăng lên, gây ra thay đổi giảm áp suất giữa các khay. Khi tốc độ dòng cấp liệu tăng, độ chênh lệch áp suất giữa các khay tăng lên, từ đó làm tăng chênh lệch nhiệt độ. Mối quan hệ giữa chênh lệch nhiệt độ và thành phần sẽ thay đổi, do đó việc kiểm soát chênh lệch nhiệt độ không phù hợp vào thời điểm này.
