Устройство для автоматического регулирования расхода водосодержащего газа в реактор гидроочистки нефтяных фракций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА В РЕАКТОР ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ, содержащее задатчики минимального расхода свежего и максимального расхода возвратного водородсодержащего газа, подключенные к первым входам соответственно первого и второго элементов сравнения, третий элемент сравнения, логический блок, соединенный своими входами с выходами первого, второго и третьего элементов сравнения, а выходами - с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого переключателей, выходы первого и второго переключателей связаны с первым входом регулятора свежего водородсодержащего газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, выходы третьего и четвертого переключателей подключены к первому входу регулятора возвратного водородсодержащего газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, датчики расходов суммарного И возвратного водородсодержащего газа, задатчик суммарного I CEe.Y,.,,,,, / г ,. расхода водородсодержащего газа, выход которого параллельно подключен, к входам первого и четвертого переключателей , к вторым входам регуляторов свежего и возвратного водородсодержащего газа и первому входу третьего элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода свежего во дородсодержащего газа за счет повышения точности работы устройства, оно дополнительно содержит датчики расходов регенерированного водородсодержащего и отдувочного газа, регулирующий клапан и регулятор отдуво ного газа, пятый и щестой пере (Л ключатели, сумматор изадатчик минимального расхода отдувочного газа, при этом датчики расходов возвратного и регенерированного водородсодержащего газа подключены к первому и второму входам сумматора, третий вход которого соединен с задатчиком о минимального расхода отдувочного 00 газа, а выход параллельно подключен к входу пятого переключателя и первому входу регулятора отдувочного газа , соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, выход логического блока-параллельно соединен с управляющими входами пятого и шестого переключателей, выходы которьпс связаны с вторым входом регулятора отдувочного газа, датчик расхода отдувочного газа соединен с входом шестого переключателя, датчик суммарного расхода водородсодержащего газа параллельно подключен к входам второго и третьего переключателей и к второму входу третьего элемента срарлненмя, а выходы регуляторов

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3738080/23-26 (22) 13.03,84 (46) 15.12.85. Бюл. У 46 (71) Азербайджанский инженерностроительный институт (72) А.А. Мамедов, В.Б. Гусейнов, Т.И. Ибрагим-заде, А.А. Рагимов и А.А. Абдуллаев (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 798160, кл. С 10 С 1/06, 1974, Авторское свидетельство СССР

Ф 849161, кл. С 05 D 23/00, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС"

КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА В РЕАКТОР ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ, содержащее задатчики минимального расхода свеаего и максимального расхода возвратного водородсодержащего газа, подключенные к первым входам соответственно первого и второго элементов сравнения, третий элемент сравнения, логический блок, соединенный своими входами с выходами первого, второго и третьего элементов сравнения, а выходами — с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого переключателей, выходы первого и второго переключателей связаны с первым входом регулятора свежего водородсодержащего газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, выходы третьего и четвертого переключателей подключены к первому входу регулятора возвратного водородсодержащего газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, датчики расходов суммарного и возвратного водородсодержащего газа, задатчик суммарного

„„SU„„1198102 A (53)4 С 10 С 45/72 G 05 D 27/00 расхода водородсодержащего газа, выход которого параллельно подключен к входам первого и четвертого переключателей, к вторым входам регуляторов свежего и возвратного водородсодержащего газа и первому входу третьего элемента сравнения, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения расхода свежего водородсодержащего газа за счет повышения точности работы устройСтва, оно дополнительно содержит датчики расходов регенерированного водородсодержащего и отдувочного газа, регулирующий клапан и регулятор отдувочного газа, пятый и шестой переключатели, сумматор и задатчик минимального расхода отдувочного газа, при этом датчики расходов возвратного и регенерированного водородсодержащего газа подключены к первому и второму входам сумматора, третий вход которого соединен с задатчиком минимального расхода отдувочного газа, а выход параллельно подключен к входу пятого переключателя и первому входу регулятора отдувочного газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, выход логического блока параллельно соединен с управляющими входами пятого и шестогоо переключателей, выходы которых связаны с вторым входом регулятора отдувочного газа, датчик расхода отдувочного газа соединен с входом шестого переключателя, датчик суммарного расхода водородсодержащего газа параллельно подключен к входам второго и третьего переключателей н к второму входу третьего элемента сравнения, а выходы регуляторов

1198102

0 = Qi+Q> (2) 1 р Qz+Qo

20 или (3) О. == Qp Qz свежего и возвратного водородсодержащего газа параллельно подключены к

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов гидроочистки нефтяных фракций и может

„.быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности при автоматизации установок гидроочистки масел.

Целью изобретения является уменьшение расхода свежего водородсодержащего газа эа счет повьппения точности работы устройства,, На чертеже приведена блок-схема данного устройства.

Устройство содержит регулятор 1 свежего водородсодержащего газа, регулятор 2 возвратного водородсодержащего газа, регулятор 3 отдувочного газа, задатчик 4 суммарного расхода водородсодержащего газа, датчик 5 суммарного расхода водородсодержащего газа, задатчик 6 минимального расхода свежего водородсодержащего газа, задатчик 7 максимального расхода свежего водородсодержащего газа, задатчик 8 минимального расхода отдувочного газа, трубопровод 9 потока суммарного водородсодержащего газа, трубопроводы 10, 11 и 12 соответственно свежего, возвратного и реreнерированного водородсодержащего газов, трубопроводы 13 и 14 отдувочного газа и исходного сырья (неочищенного масла), реакторный блок 15, трубопровод 16 отработанного водородсодержащего газа, узел 17 регенерации и разделения, трубопроводы 18 и

19 очищенного масла и сероводорода и непредельных углеводородов, датчики

20, 21 и 22 расходов соответственно суммарного, возвратного и регенерированного водородсодержащего газов, датчик 23 расхода отдувочного газа. регулирующие клапаны 24, 25 и 26 соответственно расходов свежего и возвратного водородсодержащего газов и отдувочного газа, сумматор 27, первый, второй и третий элементы 28, 29 и 30 сравнения, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой вторым входам соответственно первого и второго элементов сравнения. переключатели 31-36 и логический блок 37..

Принцип работы устройства основывается на следующем.

5 Суммарный расход водородсодержащего газа складывается из расхода свежего водородсодержащего газа Q> и возвратного. водородсодержащего газа Q, т.е.

В свою очередь, расход регенерированного водородсодержащего rasa складывается из Q и расхода отдува Q

Причем стоимость тонны Q значи-, тельно больше стоимости (себестои25 мости) тонны Q, поэтому для поддержания заданного значения суммарного расхода водородсодержащего газа необходимо максимально использовать или минимально использовать Я1, З0 благодаря чему достигается экономичность в управлении подводом водородсодержащего rasa. Однако изменение расхода Q вызывает изменение и Q, что может привести к нежелательным последствиям. Например, резкое увеличение Q может привести к значительному отклонению расхода Q и вследствие этого к затуханию или срыву факела, и далее увеличение может при4О вести к взрыву и т.п. Так как резкие скачки расхода ухудшают состояние факельной линии и нарушают нормальное горение отдуваемого водородсодержащего газа, то действие регу45 лятора 3 связывается с работой регулятора 2.

Используемые в устройстве регуляторы 1 и 2 являются регуляторами прямого хода, т.е. с увеличением

1198102

Рh от заданного значения P их выходные сигналы увеличиваются. Увели- ., чение выходного сигнала регуляторов уменьшает расходы свежего и возвратного водородсодержащего газа. Мак- 5 симально допустимому значению выходного сигнала регулятора 1 (или минимальному расходу свежего водородсодержащего газа) соответствует значение "О" переменкой Х . Иинималь» но допустимому значению выходного сигнала регулятора 2 (или максимально допустимому значению расхода возвратного водородсодержащего га за) соответствует значение "1" пере- I5 менной Х . При Р» -P, О переменная

Х, принимает значение "1". Алгоритм работы логического блока ЛБ определяется как

УХ iХ, 4Х ° X, Устройство функционирует следующим образом. . Допустим, что в некоторый рассматриваемьй момент технологические ситуации следующие:

P(Q ) >О, 7 кгс/см ;

30 ()2 ) О 1 КГС!См2

P -P O

n . з и требуется увеличить -суммарньй рас" ход водородсодержащего газа до заданного значения.

Переменные в логическом блоке 38 принимают значения X =O, -X =O и

Х =О. В соответствии с алгоритмом функционирования логической функции управления У О. Под воздействием этого управляющего сигнала переключатели 32,34 и 35 закрываются, а переключатели 31, 33 и 36 открываются. Регулятор 1 свежего водородсо- 45 держащего газа переводится в режим запоминания своего выходного сигнала, а регулятор 2 возвратного водородсодержащего газа и регулятор 3 отдувочного газа в режим регулирования. Поскольку знак отклонения отрицательный (Р» -P )cО, выходные сигналы регуляторов уменьшаются, вызывая увеличение расхода возвратного водородсодержап(его газа и 55 уменьшение отдувочного газа (так как регулятор 3 есть регулятор обратного хода, т.е. с увеличением Рп от заданного значения P, его выходной сигнал уменьшается). При этом, если знак отклонения станет положительным, т.е. (Р -P,) 0, переменные в логическом блоке 37 прини" мают значения Х».=0, Х, =О, Х =1.

Функция управления сохраняет прежнее значение (У=О) .

Положение переключателей 31-36 не изменяется. Регулятор 1 остается в режиме запоминания, а регуляторы

2 и 3 в режиме регулирования. Последние, увеличивая свои выходные сигналы, уменьшают расход возвратного водородсодержащего газа и одновременно увеличивают расход отдува.

При технологической ситуации, когда

P(Q, )>0,9 кгс/см ;

Р((«) 0,1 кгс/см

Р Р CO., я, расход возвратного водородсодержащего газа максимальный, расход свеzего водородсодержащего rasa минимальньй, и суммарньй расход водород. содержащего газа ниже заданного зна" чения, т.е. имеется нехватка водородсодержащего газа.

При этом переменные Х», Х2 и Хз принимают соответственно значения

"О", "1", "0". Функция управления

У принимает значение 1. Под воздействием этого сигнала переключатели

32, 34 и 35 открываются, а переключатели 31, 33 и 36 закрываются. Следовательно, регуляторы 2 и 3 переводятся в режим запоминания своих выходных сигналов, а регулятор 1 в работу. Последний, уменьшая свой выходной сигнал, увеличивает расход свежего водородсодержащего газа.

Попеременное включение регуляторов 1, 2 и 3 осуществляется в соответствии с формированием логической функции управления, приведенной в таблице.

Возможност ситуации

О 0 0 О

0 О 1. 0

5 11

Продолжение таблицы

0 1 1 О.

О 1 0 1

1 1 0 1

1 0 0 0

1 1 1

1 0 1 1

Как видно из таблицы, логическая функция управления формируется таким образом, что при каждой технологической ситуации отдается приоритет возвратному водородсодержащему газу.

3а счет введения в состав устройства третьего регулятора, переключение которого синхронизировано со вторым регулятором, изменение расхода отдувочного газа следит за изменением расхода возвратного водородсодержащего газа, что увеличивает точность поддержания выходного параметра, так как этим устраняются возможные технологические нарушения.

Введение третьего контура управления, связанного с первым и вторым контурами регулирования через логи— ческий блок 37 и через объективы уп98102 Ь равления с помощью датчиков 21, 22 и 23 расходов, обеспечивает также плавный переход выходного параметра от одного заданного значения на

5 другой, а также сглаживание возмущений при нарушении материального баланса потоков, определяемых уравнениями (1-3). Таким образом, устройство позволяет максимально испольэовать

10 возвратный водородсодержащий газ (и только при нехватке его добавляется свежий водородсодержащий гаэ), не нарушая технологический режим.

При использовании данного устрой15 ства для управления подготовкой водородсодержащего газа, подаваемого в смеси с исходным сырьем в реактор гидроочистки, и условиях подвода водородсодержащего газа из двух не20 равноценных источников .максимально используется регенерированный водородсодержащий гаэ, излишки которого обычно выбрасываются в факельную линию, при этом соответственно умень25 шается расход свежего водородсодержащего газа; достигается качественное и оперативное регулирование режимов работы факельной линии и печей; уменьшается загрязнение окружающей

30 среды за счет снижения сжигаемого водородсодержащего газа в. факельной линии.

Внедрение данного устройства позволяет снизить себестоимость конечного продукта, например очищенного нефтяного масла, за счет уменьше- ния затрат на свежий водородсодержа" щий газ, как минимум на 10 .

1198102

t I

)t) ю I zs г

1 (3

1 111Ь7 !

Заказ 7688/27 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Г. Огаджанов

Редактор Л. Авраменко Техред .Т.Фанта Корректор Е. Рошко