Система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом

 

ОП ИСАНИЕ пч683766

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнителыюе к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.07,77 (21) 2513156/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет —— (51) М. Кл. -

В 01 D 3/42

G 05 D 27/00

Государственный комитет

СССР по делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) Опубликовано 05.09.79. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Автор изобретения

В. P. Тучинский (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ

Изобретение касается автоматического управления химико-технологическим процессом с рециклом и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.

Известна система для автоматического управления производством стирола, включающая контур регулирования расхода суммарного потока сырья, датчики расхода и концентрации, блоки регулирования содержания одного из компонентов в выходных потоках отдельных технологических аппаратов, блок согласования режимов работы агрегата дегидрирования и ректификационных колонн (1) .

В этой системе отсутствует управле ние блоком выделения побочного продукта (бентола), в результате чего потери основного продукта значительны.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному изобретению является система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом в установке, включающей реакционный блок, блок выделения побочного продукта и блок выделения вторичного сырья, связанный рецикловым потоком с реакционным блоком. Эта система содержит pc ãó lÿгор расхода суммарного потока сырья, датчикн расхода и состава продуктов, блок <)llTil vlè3ации, связанный входами с датчиками расхода и состава и одним из выходов с регулятором расхода (2).

t0

Принцип работы этого устройства заключается в том, что оно регулирует концентрацию одного компонента в выходных потоках технологических аппаратов, а задание на эту концентрацию корректирует блок оптимизации. Такое управление наибо15 лее эффективно в случае регулирования концентрации бинарных продуктов (состоящих из двух компонентов), что на практике встрс" чается не всегда. Кроме того, достижение оптимальности всей технологической цепи го по экономическому критерию часто приводит к тому, что после выделения побочного продукта содержание основного продукта в нем значительно. Все это приводит к значительным потерям основного продукта.

683766

Фор>мула изобретения

45

5О

14ель изобретения — снижение материальных потерь путем минимизации содержания основного продукта в побочном и динамической коррекции по возмущению.

Это достигается тем, что система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом в установке, включающей реакционный блок, блок выделения побочного продукта и блок выделения вторичного сярья, связанный рецикловым потоком сырья, датчики расхода и состава продуктов, блок оптимизации, связанный входами с датчиками расхода и состава и одним из выходов — с регулятором расхода, дополнительно снабжена блоком формирования технологического режима в реакционном блоке, блоком динамической корректировки технологического режима выделения вторичного сырья, блоком минимизации потерь основного продукта при выделении побочного продукта и блоком прогнозирования, связанным входами с датчиками расхода суммарного потока сырья и состава выходного продукта реакционного блока, а выходом — с блоком минимизации. Блок оптимизации соединен выходами с блоком формирования. и блоком динамической корректировки.

На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы.

Технологическая установка включает в себя реакционный блок 1, блок 2 выделения побочного продукта и блок 3 выделения вторичного сырья. Для контроля за ходом технологического процесса система использует датчики расхода 4 и датчики состава 5. Система управления содержит регулятор 6 расхода суммарного потска сырья, блок оптимизации 7, блок 8 формирования технологического режима в реакционном блоке, блок 9 минимизации потерь основного продукта при выделении побочного продукта, блок I O динамической корректировки технологического режима выделения вторичного сырья и блок прогнозирования 1.

Система работает следующим образом.

С помощью регулятора 6 осуществляется стабилизация расхода суммарного потока сырья в реакционный блок 1. Блок 8 реализует и поддерживает задаваемый технологический (например температурный) режим в реакционном блоке 1. Блок 9 на основе замера с помощью датчика 5 концентрации основного продукта в выходном потоке блока 2 (побочном продукте) воздействует на ход процесса выделения побочного продукта в направлении, вызывающем уменьшение этой концентрации, т.е. осуществляет оптимальное управление процессом по критерию «минимум содержания основного продукта в побочном». Блок 11 по информации о расходе сырья в блок 1 (датчик 4) и о составе реакционной смеси после блока 1 (датчик 5) рассчитывает (прогнози5

35 рует) материальный баланс процесса выделения побочного продукта с учетом инерционности процесса. Расчет осуществляется по математической модели процесса. Затем на основе прогнозируемого материального баланса блок 11 выдает блоку 9 уставки в виде ограничений, учитывающие мощность и разделительные способности аппаратуры. Блок 10 предназначен для стабилизации процесса выделения вторичного сырья. Поскольку процессы выделения (массообменные процессы) обычно имеют значительную инерционность, наряду с регулированием по отклонению (по замеру выходных концентраций) предусматривается динамическая коррекция по возмущению (по замеру входных концЕнтраций и расхода). Блок 7, с помогцью реализуемых в нем математических моделей блоков 1 — 3 определяет оптимальные значения расхода суммарного потока и параметров технологических режимов в блоках 1 и 3 по экономическому критерию (например по критерию— минимум технологических затрат). Эти значения выдаются блоком 7 на регулятор 6 и блоки 8, 10. От блока 7 корректировка режима выделения побочного продукта не предусматривается, так как влияние этого процесса на экономику технологической цепи в целом определяется потерями основного продукта, стоимость которого значительна. Отклонения текущего материального баланса сверх допустимых пределов от расчетного является критерием необходимости пересчета оптимального режима.

Это происходит при существенных изменениях условий работы: изменении качества сырья и вспомогательных материалов, старении катализатора, отравлении растворителей и т. д. Контроль за этими отклонениями осуществляет блоком 7 по информации от датчиков 4 и 5.

Система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом в установке, включающей реакционный блок, блок выделения побочного продукта и блок выделения вторичного сырья, связанный рецикловым потоком с реакционным блоком, содержащая регулятор расхода суммарного потока сырья, датчики расхода и состава продуктов, блок оптимизации, связанный входами с датчиками расхода и состава и одним из выходов — с регулятором расхода, отличающаяся тем, что с целью снижения материальных потерь путем минимизации содержания основного продукта в побочном и динамической корректировки по возмущению, она дополнительно снабжена блоками формирования технологического режима в реакционном блоке, динами683766

Составитель М. Белавина

Техред О. Луговая Корректор Н. Задерновская

Тираж 877 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Шмелькин

Заказ 5180/4 ческой корректировки технологического режима выделения вторичного сырья, минимизации потерь основного продукта при выделении побочного продукта и блоком прогнозирования, связанным входами с датчиками расхода суммарного потока сырья и состава выходного продукта реакционного блока, а выходом — с блоком минимизации, причем блок оптимизации соединен выходами с блоком формирования и блоком динамической корректировки.

Источники информации, принятые Но внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 561943, кл. Ci 05 D 21/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 578082, кл. В 01 D 3/42, 1976.