Устройство для автоматического управления олефиновой установкой

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВОЯ УСТАНОВКОЙ , содержащее датчики давления . пирргаза на входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаза на входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан с первым входом второго блока управления , отлич ающийся тем, что, с целью повышения производительности установки, оно дополнительно содержит блок коррекции, датчик давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, контур регулирования расхода пирогаза через нагнетатель отделения фракционирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода, при зтом выход датчика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления .и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаза на выходе отделения компримирования через блок коррекции связан с ВТО1ШМ входом первого блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу первого (Л блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соединен с чет с; вертым входом первого блока управления , выход датчика расхода пирогаза через нагнетатель параллельно подключен к третьему входу второго блока управления и пятому входу .первого блока управления, a выходы , первого и второго блоков управс/э ления подключены к камере ЗАДАНИЕ 00 регулятора расхода пирогаза через нагнетатель. со сд а:

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПЯ5ЛИН

g 50 С 10 6 9/20" G 05 D 27/00

2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРственкый комитет сссР пО делАм из06Ретений и ОткРытий (21) 3442886/23-26 (25) 3442899/23-26

{22) 25.05.82. (46) 30 ° 08.83. Бюл. 9 32 (72) М.Л.Подвальный, М.P.Òó÷êíñêèé, Ю.В.Родных, A.Ä.Áèðþêîâ и Н.И.Чуковенков (53) 66.012-52(088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 687105 кл. С.10 G 9/20, 1977. . 2. Авторское свидетельство СССР

Р 767175, кл. С 10 G 9/20, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСЕОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВОЙ УСТАНОВ-:

КОЙ, содержащее датчики давления пирогаза на входе и выходе отделе.ния компримнрования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаэа на входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход Второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан с первым входом второго блока управления, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности установки, оно дополнительно содержит блок коррекции, датчик давления пирогаза на выходе отделе„.SU„„A

"ния пиролиза, контур регулирования .расхода пирогаза через нагнетатель отделения Фракцнонирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода. при этом выход дат- . чика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления .и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаэа на выходе отделения компримирования через блок коррекции связан с вторым входом первого блока сравнения, третий вход котоФ рого подключен к выходу первого блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соединен с чет вертым входом первого блока управления, выход датчика расхода пирогаэа через нагнетатель параллель- Я но подключен к третьему входу второго блока управления и пятому входу ,первого блока управления, а выходы первого и второго блоков управ. ления подключены к камере ЗАДАНИЕ регулятора расхода пирогаза через нагнетатель.

1038356

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления олефиновой установкой и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматк ческого управления олефиновой установкой, содержащее датчик давления пирогаэа на входе в отделение компримирования, соединенный с входам блока изменения объемной производи тельности на выходе из отделения пиролиэа. Оно осуществляет изменение температуры пиролиэа в зависимости от текущего режима работы отделения компримирования по давлению пи- 15 рогаза на его входе j1$ .

Недостатком известного устройства является то, что при регулировании режима пиролиэа оно не учитывает влияние на выход целевых продуктов давления пирогаза на выходе из отделения пиролиза, связанного с объемной производительностью пб пи.рогазу отделения пиролиза, что при1 водит к снижению производительности 25 пиролизных печей по целевым продуктам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления олефиновой установкой, содержащее датчики давления пирогаэа на входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаза на входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан с пер- 40 вым входом второго блока управления (2J .

Недостатком этого устройства является то, что при управлении установкой не достигается регулирова- 45 ния ресурса по давлению пирогаза,йа выходе из отделения пиролиэа, а также не учитывается объемная производительность по пирогазу оле-. финовой установки, что отрицатель" но влияет на ресурсы по давлению пирогаза отделений пиролиэа и компримирования. Это приводит к снижению производительности отделения компримированйя и, следовательно, всей олефиновой установки.

Цель изобретения — повышение производительности олефиновой установки, Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее 60 датчики давления пирогаза на входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаза на . 65 входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса череэ блок сравнения связан с первым входом второго блока управления, дополнительно содержит блок коррекции, датчик давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, контур регулирования расхода пирогаза через нагнетатель отделения фракционирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода, при этом выход датчика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаза на выходе отделения компримирования через блок коррекции связан с вторым входом первого блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу первого блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соединен с четвертым входом первого блока управления, выход датчика расхода пирогаэа через нагнетатель параллельно подключен к третьему входу второго блока управления, и пятому входу первого блока управления, а выходы первого и второго блоков управления подключены к камере ЗАДАНИЕ регулятора расхода пирогаэа через нагнетатель.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Исходное сырье поступает в пиролиэную печь 1 отделения 2 пиролиэа, давление на выходе которого измеряется датчиком 3.

Нагнетатель 4 отделения 5 фракционирования содержит контур регулирования расхода пирогаза, который содержит датчик 6, регулятор 7 и регулирующий клапан 8 расхода. Далее пирогаз, пройдя ректификационную колонну 9, поступает на вход много-. ступенчатого компрессора 10 отделения 11 компримирования, давление на.входе и выходе которого измеряется,цатчиками 12 и 13. Устройство управления содержит также первый и второй блоки 14 и 15 расчета ресурса давления пиролиза и компримирования, блок 16 коррекции, блок 17 сравнения, первый и второй блоки 18 и 19 управления.

Устройство работает следующим образом.

Во время работы олефиновой установки изменение режима пиролиза в печи 1 или давления пирогаза на выходе компрессора 10 по каким-либо технологическим прйчинам вызывает

1038356

10-:40

Для зависимости (4) величину ресурса ПР вычисляют в первом блоке 14 60 расчета ресурса по сигналу от датчи- . ка 12 о текущем давлении пирогаэа на входе в отделение 11 компримирования

31lCf 1

Ру Р2е (5): у разбаланс производительностей >,э отделениям 2, 5 и 11 соответственно пиролиэа, фракционирования и компримирования, который обнаруживают по изменению показаний датчиков 3, 12 и 13 давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, на входе и выходе отделения компримирования соответственно. По сигналу от датчи ка 3 во втором блоке 15 расчета ресурса вычисляют ресурс ПР, по за- 0 висимости

ЦРф = Р1 .- PI (1) где Р I, Р I " текущее и минимальное допустимое з каче ние давления пирогаза на выходе, 15 отделения пиролиэа, кг/cM2.

В блоке 17 сравнения осуществляют анализ ресурса GPI пиролиза. Если ресурс меньше нли равен. нулю, то 20 выдают сигнал разрешения на срабатывание второго блока 19 управления.

В нем рассчитывают величину СУП уставки регулятору 7 по формуле ауП=G-К ° ПР, (2) 25 где G - текущее значение расхода цирогаза через байпасную линию, измеряемое датчиком,6, т/ч"

К вЂ” постоянный коэффициент, выби-. раемый экспериментально.

Затем эту уставку подают в камеру задания регулятора 7, осуществляющем, например по стандартному ПИ-закону, стабилизацию расхода пирогаэа через байпасную линию нагнетателя 4 путем воздействия на регулирующий клапан 8 в зависимости от уставки и текущего значения расхода, измеряемого датчиком 6 расхода.

Если ресурс по давлению пиролиза 40 больше нуля, то с другого выхода блока 17 выдают разрешающий сигнал на срабатывание блока 18 управления, где также рассчитывается уставка регулятору 7 расхода, но используются 45 другие зависимости, отличные от (2)

C " K2r ПР, ПР (3)

6 УП = G - (K) +Kg Р ) ПР„ ПРу,(4) где К, К, K4 — коэффициентй, определяемые экспериментально из диапазонов, соответственно

ГТ смЧ где P " P — соответственно мак:

3 симально допустимое и текущее значения давления пирогаза на входе в отделения компримирования, кг/см и

Выбор зависимости для расчета уставки регулятору расхода 7 в блоке 18 управления осуществляют с помощью блока 16 коррекции, на вход которого поступает сигнал от датчика 13 давления пирогаэа на выходе из отделения компримирования. В блоке коррекции анализируется величина давления: если она меньше заданного значения, например 42 кг/см, то L на выходе блока 16 отсутствует сигнал, а в блоке 18 управления для расчета уставки используется зависимость (3).

Если сигнал давления больше заданного значения, то.на выходе блока 16 коррекции выдается сигнал выбора в блоке 18 управления по зависимости (4).

Блоки 14 и 15 расчета ресурсов конструируют как обычные арифметические блоки.

Блок 17 сравнения составляют из триггера и порогового элемента, опро. кидывающего триггер в другое устойчивое состояние в случае, если значение сигнала на выходе блока 15 переходит из области отрицательных (включая нулевое) в область положительных значений. Каждое плечо триггера соединяют с соответствующим логическим выходом блока 17 сравнения: например,- левое плечо подключено к выходу, соединенному с входом блока 19, а правое (через второй выход} к входу блока 18 управления.

Если давление пирогаэа на выходе из отделения пиролиза не выхо- . дит за заданную нижнюю границу Р ", то состояние левого плеча "1", пра,вого "0" и уставка регулятору 7 рассчитывается только в блоке 19.

Если нарушение границы имеет место, то с помощью порогового элемента триггер опрокидывается, состояние левого плеча "О", правого "1" и уставка регулятору 7 рассматривается только в блоке 18 управления по разрешению ("1"), приходящему на один из его логических входов с блока 17.

Конструкцию блока 16 коррекции выбирают аналогичной блоку 17, причем пороговый элемент опрокидывает триггер 1 в случае, когда давление на выходе отделения компримирования выйдет за заданное значение. Левое плечо триггера, соединенное с выходом блока 16 коррекции в случае, когда давление меньше или равно заданному имеет состояние "1", à s противном случае (после опрокидыва1038356 ния триггера) "0" . При подаче сигнала "1" на логический вход блока 19 управления уставка регулятору 7 вычисляется по формуле (3) а при подаче сигнала "0" - по формуле (4).

Функционирование устройства заключается в расчете ресурсов по давлению на выходе из отделения пиролиэа н на входе в отделение компримирования, которые реализуются эа счет изменения уставки регулято ру расхода пирогаза через байпасСоставитель Г.Огаджанов

Техред И.Гайду Корректор C.Øåêìàð

Редактор И;Ковальчук

Заказ 6143/26 Тираж 503

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035j Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

I

1

1

I

1 ную линию нагнетателя отделения первичного фракционирования.

Реализация ресурса по давлению на выходе отделения пиролиза обеспе" чивает максимально возможный выход

5 целевых олефииов в отделении пиролиэа на единицу пропущенного ч.ырья, а реализация ресурса по давлению пирогаэа на входе отделения компримирования повышает его производи(О тельность, тем самым увеличивая производительность всей олефиновой установки на 3-4%.