Способ автоматической защиты потенциально опасных химико- технологических процессов и устройство для его осуществлениия

 

Изобретение относится к автоматической промышленности для защиты потенциально опасных химико-технологических процессов, в частности оцетиленового синтеза, может быть использовано в химической, медицинской и пищевой промышленности и позволяет повысить надежность защиты процесса. Измерение давления ацетилена в реакторе 1 осуществляется датчиком 2 давления и в магистрали 11 подачи ацетилена датчиком 14 давления. При достижении нижнего критического значения давления в реакторе 1 включается звуковая сирена 5, при достижении нижнего критического значения давления в магистрали 11 закрывается клапан 10 на линии подачи ацетилена и открывается клапан 9 на линии подачи азота. Генератор 25 импульсов периодически открывает клапан 21 на линии сброса газа из реактора 1, происходит сброс фосфорного водорода и кислорода, накопившихся в свободном объеме реактора. После восстановления давления в магистрали 11 подачи ацетилена реактор продувается ацетиленом и процесс возвращается в рабочее безаварийное состояние. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПЛАНТ СССР

1 (21) 4398474/23-26 (22) 28.03.88 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" и

Калужский комбинат синтетических душистых веществ (72) В.А. Кольцов, В.А. Черников, В.И. Ежиков, В.С. Лозгачев, И.Н, Федоренко и М.П. Кочерыжкин (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 644521, кл. В 01 J 19/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 929631, кл. С 07 С 175/00, 1980.

„„SU, 52 12 А1 (51)4 В 01 J 19/00 С 05 D 27/00

2 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОИСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматической промышленности для защиты потенциально опасных химико-технологических процессов, в частности ацетиленового синтеза, может быть использовано в химической, медицинской и пищевой промышленности и позволяет повысить надежность защиты процесса. Измерение давления ацетилена в реакторе 1 осуществляется датчиком 2 давления и в магистрали

1526812

11 подачи ацетилен» датчиком 14 давления. При достижении нижнего критического значения давления в реакторе

1 включается звуковая сирена 5, при достижении нижнего критического значения давления в магистрали 11 закрывается клапан 10 на линии подачи ацетилена и открыв»ется клапан 9 на линии подачи азота. Генератор 25 импульсов периодически открывает клаИзобретение относится к области автоматизации физико-химических процессов, в частности процесса ацетиленового синтеза, и может быть использовано в химической, медицинской и пищевой промьппленности.

Цель изобретения — повышение надежности защиты процесса от аварийных режимов.

На чертеже приведена схема устройства для автоматической защиты процесса ацетиленового синтеза в производстве дегидролин»лоола.

Устройство содержит реактор 1, датчик 2 давления, изодромный регулятор 3, первый позиционный регулятор 4, звуковую сирену 5, первое переключающее реле 6, второе.и третье переключающие реле 7 и 8, клапан 9 на линии азота, клапан 10 на магистрали 11 подачи ацетилена, четвертое переключающ е реле 12, второй позиционный регулятор 13, датчик 14 давления, установленный на магистрали 11 ацетилена, первое трехмембранное реле 15, имчульсатор 16, блок

17 временной задер:кки, обратный клапан 18, элемент ИЗИ 19, второе трехмембранное реле 20, клапан 21, установленный на линии сброса газа из реактора 1, триггер 22, первую кнопку 23 управления, вторую кнопку 24 управления, генерагор 25 импульсов.

Устройство рабогает следующим образом.

После загрузки в реактор 1 реакционной массы, сосгоящей из смеси е толуола, щелочи и изобутилового спирта, нажимают кнопку 23. Включается триггер 22, выходной сигнал с которого переключает первое, четвертое переключающее реле 6 и 12 и первое трехмембранное реле 15.Выходной сигнал с иэодромного регулятора 3 через пан 21 на линии сброса газа из реактора 1, происходит сброс фосфорного водорода и кислорода, накопившихся в свободном объеме реактора. После восстановления давления в магистрали 11 подачи ацетилена реактор продувается ацетиленом и процесс возвращается в рабочее безаварийное состояние. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1 первое и третье переключающее реле

6 и 8 поступает на клапан 10, установленный на магистрали 11 ацетилена.

Давление в магистрали ацетилена

20 должно быть 0,03-0,07 МПа. Давление в реакторе 1 измеряется датчиком 2 давления и поддерживается на уровне

53,2 КПа иэодромным регулятором 3.

Максимальный расход ацетилена на

25 насьпцение составляет 7,0 м/ч. По техническим условиям ацетилен может содержать кислород до 1Х и фосфористый водород до 0,02Х. Свободный объем газовой смеси для реактора

30 общим объемом 3 м составляет 0,9 м

Предельно допустимая концентрация кислорода в свободном объеме реактора 2,5 об.Х, Объем кислорода в свободном объе09 ° 25

35 ме составит V = - - — - = О 023 м .

При максимальном расходе ацетилена

7,0 м /ч и содержании в нем кислорода 1Х время накопления кислорода

40 составит, О 023 60

19 7 мин з 20 мин.

7,0 0,01

Минимальный расход ацетилена на насыщение составляет 3 м /ч °

45 Время накопления взрывоопасной концентрации при минимальном расходе ацетилена составит л О 023 60 а = - - — — — = 46 мин.

3 0,01

Следовательно, время периодичности сброса взрывоопасной смеси можно принять 30 мин.

Время, необходимое для полного обновления свободного объема, составит

О 9.60

55 = - — — = О 82 мин = 50 с.

При полностью открытой линии сброса газа в атмосферу расход ацетилена может .достигать 65 м /ч.

12 6 мембранное реле 20 закрывает клапан .

21 на линии сброса газа из реактора f.

Процесс ацетиленового синтеза возвращается в рабочее безаварийное состояние ° Использование предлагаемого изобретения в процессе ацетиленового синтеза по сравнению с известным позволит предотвратить образование взрывоопасных концентраций, тем самым уменьшается вероятность образования аварийных ситуаций.

Применение изобретения позволит сократить время перехода процесса из коцсервации к нормальному режиму.

Формула изобретения

1. Способ автоматической защиты потенциально опасных химико-технологических процессов, преимущественно процесса ацетиленового синтеза, заклЮчающийся в подаче в реактор ацетилена и инертного rasa, измерении давления в реакторе, сравнении

его с нижним критическим значением и при достижении величины давления в реакторе нижнего критического значения включении сигнализации, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности защиты процесса от аварийных режимов, дополнительно измеряют давление подаваемого ацетилена, сравнивают его с номинальным и нижним критическим значениями, регулируют подачу ацетилена в реактор в зависимости от давления в реакторе, осуществляют через первый заданный промежуток времени продувку реактора ацетиленом путем сброса газа из реактора в течение второго заданного промежутка времени, при достижении величиной давле,ния подаваемого ацетилена нижнего критического значения прекращают подачу ацетилена в реактор и осуществляют подачу в него инертного газа, а при достижении величиной этого давления номинального значения прекращают .подачу инертного газа в реактор, осуществляют подачу в него ацетилена и продувку реактора ацетиленом путем сброса газа из реактора в течение

40 второго заданного промежутка времени.

2. Устройство для автоматической защиты потенциально опасных химикотехнологических процессов, преимущественно процесса ацетиленового син5 15268

Генератор 25 импульсов через 30 мин открывает клапан 21 на линии сброса

rasa из реактора на 50 с. Производится сброс фосфористого водорода и ки-.

5 слорода, которые накапливаются в свободном объеме реактора 1, в процессе ацетиленового синтеза.

При понижении давления в реакторе

1 до 13,3 КПа датчик 2 давления через 10 первый позиционный регулятор 4 включает звуковую сирену 5. При понижении давления в магистрали 11 ацетилена до 0,05 ИПа датчик 14 давления через первый позиционный регулятор 13 с 15 настраиваемой зоной возврата, выдает единичный сигнал, который поступает в отключающие камеры первого трехмембранного реле 15 и импульсатора

16. Одновременно выходной сигнал вто- 20 рого позиционного регулятора 13 через обратный клапан 18 поступает в управляющую камеру импульсатора 16 и через четвертое переключающее реле 12 поступает в управляющие камеры третьего 25 и второго переключающих реле 8 и 7.

Клапан 1О на магистрали 11 ацетилена закрывается, а клапан 9 на линии подачи азота открывается, выходной сигнал с изодромного регулятора 3 через 30 первое и второе переключающие реле

6 и 7 поступает на клапан 9, установленный на линии азота, тем самым поддерживается давление азота в реакторе 53,2 КПа.

При появлении давления в магистрали 11 ацетилена больше 0,05 MIIa датчик 14 давления через второй по зиционный регулятор 13 снимает дав» ление с управляющих камер второго и третьего переключающих реле 7 и 8, с отключающих камер первого трехмембранного реле 15 и импульсатора 16.

Второе и третье переключающие реле

7 и 8 возвращаются в исходное сос- 45 тояние ° Выходной сигнал с изодромного регулятора 3 через первое и третье переключающие реле 6 и 8 поступает

I на клапан 10 на магистрали 11 ацетилена. Клапан 9 на линии азота 50 закрывается. Выходной сигнал с импульсатора 16 через элемент ИЛИ 19 и второе трехмембранное реле 20 открывает клапан 21 на линии сброса газа из реактора 1. Время открытия клапана 21 настраивается блоком 17 временной задержки.

По истечении 50 с импульсатор 16 через элемент ИЛИ 19 и второе трех1526812

Составитель Г. Огаджанов

Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Редактор . Папп

Заказ 7439/12 Тираж 486 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,fQf теза, содержащее датчик давления в реакторе, подключенный параллельно к регулятору давления и первому позиционному регулятору, связанному со звуковой сиреной, и клапана на линии подачи в реактор ацетилена и инертного газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит датчик давления на линии подачи ацетилена в реактор, клапан на линии сброса газа из реактора, триггер, четыре переключающих реле, два трехмембраннык реле, элемент ИЛИ, импульсатор, второй позиционный регулятор, генератор импульсо», две кнопки управления, блок временной задержки и обратный клапан, прн этом выход регулятора давления через первое переключающее реле подключен к входам второго и третьего переключающих реле, выходы которых соединены с клапанами соответственно на линиях подачи инертного газа и ацетилена, управляющие камеры второго и третьего переклю- 25 чающих реле связаны с выходом четвертого переключающего реле, датчик давления на линии подачи ацетилена в реактор соединен с входом второго позиционного регулятора, выход которого параллельно подключен к входу четвертого переключающего реле, к отключающим камерам первого трехмембранного реле и импульсатора и через параллельно подключенные блок временной задержки и обратный клапан — к управляющей камере импульсатора, выход которого через первый вход элемента

ИЛИ соединен с управляющей камерой второго трехмембранного реле, подключенному выходом к клапану на линии сброса газа из реактора, включающий и выключающий входы триггера связаны соответственно с первой и второй кнопками управления, выход триггера параллельно подключен к управляющим камерам первого и четвертого переключающих реле и первого трехмембранного реле, связанного выходом через генератор импульсов с вторым входом элемента ИЛИ.