Устройство автоматического управлениякаталитическим процессом c цирку-ляцией катализатора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпим

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 12.03,79 (2! ) 2737212/23-05 (5 (}M. КЛ

С 07 В 1/00

G D 27/00 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Государстаеииый комитет

СССР ио делам изобрвтеиий и открытий (53} УДК 66.012-52 (088. 8) Опубликовано 23,0481.Бюллетень Н915

Датаопубликоваиияописания 2304,81

М.Г. Матвеев, В.Ф. Лебедев, В.И. Бут и Ю.М. Филипченков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ

КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к автомати1 зации производственных процессов и может быть использовано в процессе дегидрирования бутана в бутилен.

Известно устройство автоматическоrO управления каталитическйм процессом с циркуляцией катализатора, содержащее датчик температуры в реакторе, соединенный последовательно через регулятор температуры в реакторе H регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из регенератора в реактор, логический блок, входы которого соединены с выходами датчика температуры s реакторе, датчика теввтературы в регенераторе, датчика расхода транспортирующего газа as регенератора в реактор, выход логического блока соединен через блок .выработки . задания с регулятором положения поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе (1)

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности управления одним иэ важнейших технологических параметров - селективностью процесса дегидрирования, Селективность процесса дегидрирования определяется, в основном,двумя факторами: температурой в реактор ре и скоростью циркуляции катализатора. Чем быстрее обновляется ката.лизатор в реакторе, тем меньше сни жаются его активные свойства. С другой стороны, уменьшение времени

Пребывания катализатора в регенераторе при увеличении скорости его

1О циркуляции может привести к недостаточному восстановлению его активных свойств. Косвенным показателем нижнего предела необходимости необходимого времени пребывания катализатора

15 в регенераторе может служить минимально допустимая температура в реакторе. Таким образом, стабилизация скорости циркуляции на максимально допустимом уровне в условиях

26 ограничений, накладываемых на процесс, ведет к стабилизации селективиости процесса дегидрирования на ,максимально возможном уровне.

Цель изобретения -.обеспечение стабилизации селективности процесса на максимальном уровне

Указанная цель достигается тем, что известное устройство автоматического управления каталитическим

30 процессом с циркуляцией катализатора, 823372

40 содержащее датчик температуры в реакторе „ соединенный последовательно через регулятор температуры в реакторе и регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из регенератора в реактор, логический блок, входы которого соединены с выходами датчика температуры в реакторе, датчика температуры в регенераторе, датчика расхода транспортирующего газа из регенератора в реактор, выход логического бдока соединен через блок выработки задания с регулятором положения Поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе, 15 дополнительно снабжено датчиком расхода транспортирующего rasa на трубопроводе перетока катализатора иэ реактора в регенератор, соединенного через регулятор расхода транс- 20 портирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенератор, выход датчика расхода транспортирующего газа соединен с входом логического блока, и блоком максимизации скорости циркуляции катализа-. тора, входы которого соединены с выходом датчика температуры в реакторе и выходом регулятора температуры в реакторе, а выход блока максимизации скорости циркуляции катализатора соединен со входом логического. блока.

На чертеже изображена блок-схема устройства автоматического управления каталитическим процессом с циркуляцией катализатора.

Устройство содержит датчик 1 температуры в реакторе 2, регулятор

3 температуры в реакторе, блок 4 максимизации скорости циркуляции катализатора, определяющий порядок выдачи управляющих воздействий, обеспечивающий максимальную скорость циркуляции катализатора, 45 регулятор 5 положения поворотной заслонки 6, регенератор 7, регулятор

8 температуры в регенераторе 7, логический блок 9, в котором происходит сравнение текущих значений параметров с хранящимися в логическом блоке 9 значениями ограничений, датчик 10 температуры в регенераторе 7, блок 11 выработки задания, Фор"ующий значения задан"й регу- 55 ляторам 5 и 8 .и запоминающий их на цикл исполнительный механизм 12 на трубопроводе подачи топливного газа в регенератор 7, датчик 13 расхода транспортирующего газа, в переточный трубопровод из регенератора 7 в реак-.60 тор 2, регулятор 14 расхода транспортирующего газа, исполнительный механизм 15, датчик 16 расхода транспор.тирующего газа в переточную линию .из реактора 2 в регенератор 7, pery. лятор 17 расхода транспортирующего газа на линии перетока катализатора из реактора 2 в регенератор 7, исполнительный механизм 18.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчика 1 температуры в реакторе 2 и входа задание регулятора 3 температуры в реакторе

2 поступают на вход блока 4 максимизации скорости циркуляции катализатора. Изменение температуры в в реакторе 2 осуществляется. путем „ изменения заданий регулятору 5 положения поворотной заслонки 6, регулятору 8 температуры в регенераторе

7 и регулятору 14 расхода транспор.— тирующего газа. Изменение скорости циркуляции катализ"тора из регенератора 7 в реактор 2 производится путем изменения заданий (выдачи управляющих воздействий) регуляторам

5 и 14. Максимизация скорости циркуляции катализатора заключается в определении порядка выдачи управляющих воздействий регулятору 5 положения поворотной заслонки 6 на трубопроводе перетока катализатора из регенератора 7 в реактор 2 и регулятору 8 температуры в регенераторе 7. Порядок выдачи управляющих воздействий, обеспечивающих максимизацию скорости циркуляции катализатора, определяет блок 4. Блок 4 распознает 3 ситуации.

Заданное значение температуры в реакторе 2 меньше текущего значения, поступающего от датчика 1 (т.е. температуру в реакторе 2 надо понижать) . При этом блок 4 вырабатывает сигнал, поступающий на вход логического блока 9. При этом сигнал, поступающий от датчика 10 температуры регенератора 7 на вход блока 9, сравнивается с минимально допустимым значением температуры, при ее превышении блок 9 выдает сигнал на вход блока 11 заданий на изменение задания регулятору 8.

Блок 11 формирует новое задание и передает новый сигнал на вход задание регулятора 8. Регулятор

8 отрабатывает новое задание и воздействует на исполнительный механизм (клапан) 12 на трубопроводе подачи топливного газа в регенератор 7, 1уменьшая подачу топливного газа, уменьшая при этом температуру в регенераторе 7 и, следовательно, уменьшая температуру в реакторе 2.

Если сигнал от датчика 10 меньше максимальной температуры, то блок

9 сравнивает сигнал, постоянно поступающий на его вход от датчика

13 расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора из регенератора 7 в реактор 2 с минимально допустимым значением расхода, при превышении этого зна823372 чения блок 9 не вырабатывает сигнала блоку ll, а последний не изменяет заданий регуляторам 5 и 6. В этом случае постоянно работающий регулятор 3 отрабатывает рассогласование и передает сигнал на вход задание постоянно работающего регулятора 14 расхода транспортирующего газа в псреточный трубопровод катализатора из регенератора 7 в реактор 2. Регулятор 14 воздействует на исполнительный механизм 15, уменьшая скорость циркуляции и, следовательно,температуру в реакторе 2 . за максимально допустимое значение расхода, логический блок 9 не вырабатывает сигнал блоку 11, а постоянно работающий регулятор 3 по рассогласованию формирует задание на вход постоянно работающего регулятора 14. Регулятор 14, воздействуя на исполнительный механизм 15, увеличивает скорость циркуляции катализатора и температуру.

При равенстве температуры в реакторе заданному значению, блок 4 передает сигнал на вход логического блока 9, При превышении температурой в реакторе максимально допустимого значения, понижение расхода транспортирующего газа в переточном трубопроводе катализатора из реактора 2 в регенератор 7 эа максимальное допустимое значение, понижении расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора иэ регенератора 7 в реактор .2 за максимально допустимое .значение расхода, или изменение положения поворотной заслонки б эа максимально допустимое значение в -строну уменьшения, логический блок 9 передает сигнал блоку

11, который формирует новое управляющее воздействие и передает его на вход задание регулятора 8, который понижает температуру в регенераторе 7, а, следовательно, и в реакторе 2.

1О

Формула изобретения

Устройство автоматического управления каталитическим продессом с циркуляцией катализ атора. содержащее датчик температуры в реакторе, соединенный последовательно через регулятор температуры в реакторе и регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из регенератора в реактор, логический блок, входы которого соединены с выходами датчика температуры в реакторе, датчика температуры в регенераторе, датчика расхода транспортирующего газа иэ регенератора в реактор, выход логического блока соединен через блок выработки задания с регулятором положения поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения стабилизации селективиости процесса на максимальном уровне, оно снабжено датчиком расхода транспортирующего газа на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенератор, соединенного через регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенера.

При понижении. сигнала от датчика

13 эа минимальное значение (или равенстве этому. значению), сигнал от заслонки 6, постоянно поступающий на вход блока 9, сравнивается в нем.с минимально допустимым значением положения поворотной заслонки 6, 20 при превышении этого значения блок

9 посылает сигнал блоку 11, последний формирует новое задание и выдает его на вход задание" регулятора 5. Заслонка 6 прикрывается, 25 уменьшая скорость циркуляции катализатора и температуру. Если сигнал, соответствующий положению заслонки

6, меньше или равен допустимому значению, то устройство сигнализирует о том, что запасы управления по всем каналам исчерпаны.

Если температуру в реакторе 2 надо повышать, то блок 4 подает сигнал на вход логического блока 9, при этом сигнал от датчика 16 рас. хода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора из реактора 2 s регенератор 7, постоянно поступающий на вход логического блока 9, сравнивается там с макси- 40 малько допустимым значением расхода.

Для сохранения постоянства объема катализатора в реакторе 2 приток катализатора по переточному трубопроводу катализатора иэ регенератора 4

7 s реактор 2 должен быть равен оттоку ао переточному трубопроводу из реактора 2 s регенератор 7. Для этого служит регулятор 17 расхода и исполнительный механизм 18. Если 5О сигнал с датчика 16 понижается за допустимое значение, то сигнал от заслонки 6, в блоке 9 сравнивается с максимально допустимым положением заслонки 6, при понижении сигнала от заслонки 6 эа допустимое значение блок 9 передает сигнал на вход блока ll, который формирует новое задание.

При превышении сигнала от поворотной заслонки 6 максимально допусти- 6() мого значения, сигнал датчика k3, поступающий иа вход логического блока 9, сравнивается с максимально допустимым значением расхода. При понижении сигнала от датчика 13

823372

Составитель Л. Александров

Техред A.Ñàâêà Корректор С. Шекмар

РЕдактор С. Патрушева

Заказ 1997/30

Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 тор выход щтчика расхода транспортирующего. газа соединен с входом логического блока, и блоком максимизации скорости циркуляции катализатора, входы которого соединены с выходом датчика температуры в реакторе и вых6дом регулятора температу- ры в реакторе, а выход блока максимизации, скорости циркуляции катали- затора соединен со входом логическо-. го блока, Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2550939/18-24, кл. С 07 В 1/00, 1978.