Устройство для автоматического управления формовочной колонной в производстве шарикового алюмосиликатного катализатора Советский патент 1983 года по МПК B01J29/06 

Изобретение относится к .автоматическому управлению тexнoлoг л;ecкими процессами и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьлцленности при автоматизации производства шарикового алюмосиликатного катализатора. Известно устройство для автоматического управления процессом формования шарикового катализатора в колонне, содержащее одноконтурные схем регулирования расходов гелеобраэующих растворов и минерального масла, уровня раздела фаз и расхода транспортной воды с коррекциек от датчика уровня воды в транспортном лотке fl Недостатки данного устройства заключаются в том, что оно не обеспе чивает высокого качества получаемого катализатора. При использовании данного устройства возникают гидроудары в транспортном лотке, вызванные не равномерной подачей ьоздуха из-за частичного или полного загеливания отверстия подачи воздуха, чтоприводит к разрушениюсформованных шариков. Кроме того, в схеме не предусматривается контроль и регулирование величины рП золя (смеси гелеобразующиз растворов) и транспортной воды в колонне, влиуЙощих на процесс формообразования шариков. |1аиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является устройство для автоматического управления формовочной колонной, содержащее системы регулирования расходов мине рального масла, жидкого стекла,, цеог -лита, сернокислого алюминия в колонну и уровня раздела.фаз в колонне, каждая из которых состоит из последо вательно соединенных датчика, регуля тора и регулирующего клапана, датчик уровня транспортной воды в промежуточной емкости и датчик рН транспорт ной воды на входе в колонну 2) . Недостаток данного устройства зак лючается в том, что оно также не обе спечивает высокого качества получаемого катализатора, так как из-за низ кой надежности датчика рП золя его нельзя использовать в схеме автоматического регулирования степени подкисления золя, в то время как при отклонении величины рН золя от но- минального значения происходит либо обволакивание шариков маслом и вынос масла вместе с шариками из колонны (при повышенном значении рН), либо формование шариков не происходит или шарики сформируются неправильной формы, слишком слабые, и процент растрескивания шариков в процес се сушки и прокалки резко увеличивается (при пониженном значении рН). Цель изобретения - повышение качества получаемого катализатора. Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления фо я ювочной колонной в производстве шарикового алюмосиликатного катализатора дополнительно содержит три регулятора, датчик рН транспортной воды на выходе колонны, логический блок, два блока памяти и регулирующие клапаны на линии сброса транспортной воды из промежуточной емкости и подачи химочиаденной воды в колонну, при этом выход датчика уровня транспортной воды в промежуточной емкости через регулятор соединен с регулирующимклапаном на линии сброса транспортной воды, выходы датчиков рН транспортной воды на входе и выходе колонны подключены к двум входам второго регулятора, выход которого непосредственно и через первый блок памяти связан с каналом задания регулятора расхода сернокислого алюминия, выход датчика рН транспортной воды на входе в колонну подключен ко входу третьего регулятора, выход которого непосредственно и через второй блок памяти соединен с регулирующим клапаном на линии подачи химочищенной воды в колонну, входы логического блока соединены с выходами датчика рН транспортной воды на входе в колонну и третьего регулятора , первый выход логического блока связан с каналом задания второго регулятора и с управл5те1щим входом первого блока памяти, а второй выход логического блока соединен с каналом задания третьего.регулятора и с управляющим входом второго блока памяти. Логический блок содержит два элемента сравнения, два задатчика, триггер с раздельными входами и элемент НЕ, при этом входы каждого элемента сравнения соединены с соответствующим входныг каналом логического блока и выходом соответствующего задатчика, а выходы ка)эдого эпемента. сравнения соединены со входами триггера, выход которого соединен с первым выходным каналом логического блока и через элемент НЕ со вторым выходным каналом логического блока. На чертеже представлена схема устройства для автоматического управления формовочной колонной. По тхэубопроврдам 1-3 на распределительный конус 4 поступают растворы жидкого стекла, цеолита и сернокислого алюминия. Разделенный на струйки золь стекает с конуса 4 в формовочную колонну 5 в среду минерального масла, поступающего в колонну по трубопроводу 6 и выходящему из колонны по трубопроводу 7. В среде минерального масла из струек золя образуются от;9ельные капли, коагулирующие в гранулы, которые затем транспортной водой по выносному коллектору 8 через лоток 9 удаляются иэ колонны. Подача транспортной воды осуществляется по трубопроводу 10 из промежуточной емкости 11 насосом 12. По трубопроводу 13 из емкости 11 производится сброс подкисленной воды, а по трубопроводу 14 осуществляется, по дача химочищенной воды на прием насоса 12. Устройство содержит датчики 15-18 расхода, регулирующие клапаны 19-22, регуляторы 23-26, датчик 27 и регулятор 28 уровня раздела фаз в колонне 5/ регулирующий клапан 29 на трубопроводе 10, датчик 30 и регулятор 31 уровня воды в промежуточной емкости 11, регулируюций клапан 32 на трубопроводе 13, датчик 33 и регулятор 34 рН тргшспортной воды на входе в колонну, регулирующий клапан 35 на трубопроводе 14, датчик 36 и регулятор 37 рН транспортной воды на выходе колонны, первый блок 38 памяти, состоящий из запорного клапана 39, емкости 40 и усилителя 41. мощнос ти, второй блок 42 памяти состоящий из запорного клапана 43, емкости 44 и усилителя 45 мощности, логический , блок 46, состоящий из элементов 47 и 48 сравнения,задатчиков 49 и 50, триггера 51 и элемента 52 НЕ. Устройство работает следующим образом. В процессе управления формовочной Колонной с помощью соответствующих контуров регулирования непрерывно поддерживается постоянство расходов в колонну минерального масла, х идког стекла и цеолита. Регулирование расх да сернокислого алюминия производитс по каскадной схеме в функции перепад величин рН транспортной воды на вход и выходе колонны 5- При этом запорны клапан 39 открыт и блок 38 памяти на ходится в следящем режиме (его выход ной сигнал равен входному). Регулиро ванием- подачи транспорэгной воды обес печивается постоянство уровня раздел фаз в колонне. Регулятор 34 величины . рН транспортной воды на входе в колонну отключен единичным командным сигналом от логического блока 46. Этим же сигналом запорный клапан 43 блока 42 закрыт, и к регулирующему клапану 35 подается давление от блока 42, обеспечивающее его закрытие. Так же закрыт под действием выходного сигна ла регулятора 31 уровня регулирукяций клапан 32. По мере подкисления транспортной воды в процессе формования шариков изменяется выходной сигнал датчика 33. При достижении этим сигналом нихснего допустимого значения, устанавливаемого в блоке 46 с помощью задатчика 49, срабатывает элемент 47 сравнения, и на выходе триггера 51 устанавливается единичный выходной сигнал. Под действием этого сигнгша выключается регулятор 37, закрывается запорный клапан 39, и на входе блока 38 з-апоминается давление, равное выходному давлению регулятора 37 на момент его выключения. Тем самым подача сернокислого алюминия в колонну стабилизируется. Одновременно во втором выходном канале блока 46 формируется нулевой выходной сигнал, под действием которого включается в работу регулятор 34 и открывается запорный клапан 43, чем обеспечивается работа блока 42 в следящем режи1 1е. Под деиствием выходного сигнала регулятора 34 открывается клапан 35 и на прием насоса 12 на.чинает поступать химочищенная вода. Избыток транспортной воды, циркулирующей в системе, будет сбрасываться контуром регулирования уров- ня воды в емкости 11. За счет частичного обновления транспортной воды химочищенной водой величина рП траис,портной воды начинает повышаться, и iпри-достижении заданного значения, определяемого величиной задания регулятору 34, клапан 35 закрывается. В этот момент срабатывает элемент 48 сравнения (давление на выходе задатчика 50 равно давлению ,при котором клапан 35 закрывается), что вызывает изменение выходного сигнала триггера 51 с 1 на О. Это приводит к отключению регулятора 34 и включению регулятора 37,т.е. к возвращению устройства управления в исходное состояние.Введением блоков 38 и 42 памяти с соответствующей их обвязкой достигается безударное включение регуляторов 34 и 37 в работу. . Применение предлагаемого устройства для автоматического управления формовочной колонной позволяет увеличить на 2-3% выход катализатора при тех же расходах гелеобразующих растворов за счет уменьшения растрескивания шариков в процессе сушки и прокалкй, уменьшить потери минерального масла и снизить энергозатраты за счет более длительного времени циркуляции транспортной воды.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНОЙ КОЛОННОЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ШАРИКОВОГО. АПЮМОСИЛИКАТНОГО КАТАЛИЗАТОРА, содержащее системы регулирования расходов минерального масла , жидкого стекла, цёо-. лита, сернокислого алюминия в колонну и уровня раздела фаз в колонне, каждая из которых состоит из последо ательно соединенных датчика, регулятора и регулирующего клапана, датчик уровня транспортной воды в промежуточной емкости и датчик рН транспортной воды на входе в колонну, отличающееся тем, что, с целью повышения качества получаемого катализатора, оно дополнительно содержит три регулятора, датчик рН транспортной воды на выходе колонны. Логический блок, два блока йамяти и лирующие клапаны на линии сброса транслбртной воды из промежуточной емкостии подачи химрчищенной воды в колонну, при этом выход датчика уровня транспортной воды 9 промежуточной емкости через рёгуодтор соединен с регулирующим клапаном на линии сброса транспортной воды, выходы датчиков рНтранспортной воды на входе и выходе колонны подключены к двум входам второго регулятора, выход которого непосредственно и через первый блок памяти связан с каналои задания регулятора расхода сернокислого алюминия, выход датчика рН транспортной воды на входе в колонну подключен ко входу третьего регулятора, выход котррого непосредственно и через второй блок памяти соединен с регулирующим клапаном на линии подачи химочищенной вода в колонну, входы логического блока соединены i с выходами датчика рН транспортной воды на входе в колонну и третьего (Л регулятора, первый выход логического блока связан с каналом задания втос рого регулятора .и с управляющим входом первого блока памяти, а второй выход логического блока соединен с В каналом задания третьего регулятора и с управляющим входом второго блока памяти. 2. Устройство по п. 1,-отличающееся тем, что логический блок содержит два элемента сравнения ,| два задатчика, триггер с раздельными входами и элемент НЕ, при этом входы |i| каждого элемента сравнения соединены с соответствующим вxoдны 4 каналом логического блока и выходом соответствующего задатчика, а выходы камздогс элемента сравнения соединены со входами триггера, выход которого соединен с первым выходным канало1 1 логического блока и через элемент НЕ со вторым выходным каналом логического блока.