Устройство для автоматического управления олефиновой установкой Советский патент 1983 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

Изобретение относится к устрой-ствам для автоматического управления олефиновой установкой и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автомату ческого управления олефиновой установкой, содержащее датчик давления пирогаэа на входе в отделение компримирования, соединенный с входом блока изменения объемной производи тельности на выходе из отделения пиролиза. Оно осуществляет изменение температуры пиролиза в зависимоти от текущего режима работы отделения компримирования по давлению пирогаза на его входе ij .

Недостатком известного устройств является то, что при регулировании режима пиролиза оно не учитывает влияние на выход целевых продуктов давления пирогаза на выходе из отделения -пиролиза, связанного с объемной производительностью по пи.рогазу отделения пиролиза, что приводит к снижению производительности пиролизных печей по целевым продуктам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления олефиновой установкой, содержащее датчики давления пирогаза на входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаза на входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан с первым входом второго блока управления 21 .

Недостатком этого устройства является то, что при управлении установкой не достигается регулироваг кия ресурса по давлению пирогаза,на выходе из отделения пиролиза, а также не учитывается объемная производительность по пирогазу олефиновой установки, что отрицательно влияет на ресурсы по давлению пирогаза отделений пиролиза и компримирования . Это приводит к снижению произво рительности отделения компримирования и, следовательно, всей олефиновой установки.

Цель изобретения - повышение производительности олефиновой установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики давления пирогаза на входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаза на

входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан с первым входом второго блока управления, дополнительно содержит блок коррекции, датчик давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, контур регулирования расхода пирогаза через йагнетатель отделения фракционирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода, при этом выход датчика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока, расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаза на выходе отделения компримированид через блок коррекции связан с вторым входом первого блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу первого блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соеди-. йен с четвертым входом первого блока управления, выход датчика расхода пирогаза через нагнетатель параллельно подключен к третьему входу второго блока управления, и пятому входу первого блока управления, а выходы первого и второго блоков управления подключены к камере ЗАДАНИЕ регулятора расхода пирогаза через нагнета/гель.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Исходное сырье поступает в пиролизную печь 1 отделения 2 пиролиза, давление на выходе которого измеряется датчиком 3.

Нагнетатель 4 отделения 5 фракционирования содержит контур регулирования расхода пирогаза, который содержит датчик б, регулятор 7 и регулирующий клапан 8 расхода. Далее пирогаз, пройдя ректификационную колонну 9, поступает на вход многог ступенчатого компрессора 10 отделения 11 компримирования, давление на.входе и выходе которого измеряется датчиками 12 к 13. Устройство управления содержит также первый и второй блоки 14 и 15 расчета ресурса давления пиролиза и компримирования, блок 16 коррекции, блок 17 сравнения, первый и второй блоки 18 и 19 управления.

Устройство работает следующим образом. ..

Во время работы олефиновой установки изменение режима пиролиза в печи 1 или давления пирогаза на выходе компрессора 10 по каким-либо технологическим причинам вызывает разбаланс производительностей ьо отделениям 2, 5 и 11 соответственно пиролиза, фракционирования и компримирования, который обнаруживают по изменению показаний датчиков 3, 12 и 13 давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, на входе и выходе отделения компримирования соответственно. По сигналу от датчика 3 во втором блоке 15 расчета ресурса вычисляют ресурс ПР по зависимости PI - (1) где PI, РI - текущее и минимальное допустимое значение давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, кг/см. В блоке 17 сравнения осуществляют анализ ресурса ПР, пиролиза. Если ресурс меньше или равен: нулю, то выдают сигнош разрешения на срабатывание второго блока 19 управления В нем рассчитывают величину СУП уставки регулятору 7 по формуле G - К.. ПР где G- текущее значение расхода пирогаза через байпасную линию, измеряемое датчиком, б, т/ч/ К, - постоянный коэффициент, выби раемый экспериментально. Затем эту уставку подают в камеру задания регулятора 7, осуществляющем например по стандартному пи-закону, стабилизацию расхода пирогаза через байпасную линию нагнетателя 4 путем воздействия на регулирующий клапан 8 в зависимости от уставки и текущего значения расхода, измеряемого датчиком 6 расхода. ЕСЛИ ресурс по давлению пиролиза больше нуля, то с другого выхода бло ка 1.7 выдают разрешакядий сигнал на срабатывание блока 18 управления, где также Рассчитывается уставка регулятору 7 расхода, но используются другие зависимости, отличные от (2) 6УП G - , ПР2 (3) Gyn. G - (К 4-Ц Р:),( где К,, К, К - коэффициенты, опре .деляекые экспериментально из диапа зонов, соответстве но ГТ-смМ 300-5-610; ч-кг J ,0,4оГр41. L Ч tif J Для зависимости С) величину ресурса ПР вычисляют в первом блоке 14 расчета ресурса по сигналу от датчи ка 12 о текущем давлении пирогаза на входе в отделение 11 компримированияпРг РГ- PS ,. (5) Z, PI соответственно максимально допустимое и текущее значения давления пирогаза на входе в отделения ком примирования, кг/см. Выбор зависимостидля расчета уставки регулятору расхода 7 в блоке 18 управления осуществляют с помощью блока 16 коррекции, на вход которого поступает сигнал от датчика 13 давления пирогаза на выходе из отделения компримирования. В блоке коррекции анализируется величина давления: если она меньше заданного значения, например 42 кг/см, то на выходе блока 16 отсутствует сигнал, а в блоке 18 управления для расчета уставки используется зависимость (3) . Если сигнал давления больше заданного значения, то.на выз:оде блока 16 коррекции выдается сигнал выбора в блоке 18 управления по зависимости (). Блоки 14 и 15 расчета ресурсов конструируют как обычные арифметические блоки. Блок 17 сравнения составляют из триггера и порогового элемента, опрюкиддаваквдего триггер в другое устойчивое состояние в случае, если значение сигнала на выходе блока 15 переходит из области отрицательных (включая нулевое) в область положительных значений. Каждое плечо триггера соединяк т с соответствую1зим логическим выходом блока 17 сравнения: например, левое плечо подклктаено к выходу, соединенному с входом блока 19, а правое (через второй выход) к входу блока 18 управления. Если давление пирогаза на выходе из отделения пиролиза не выхо- . дит за заданную нижнюю границу РТ то состояние левого плеча 1, правого О и уставка регулятору 7 рассчитывается только в блоке 19. Если нарушение границы имеет место, то с помощью порогового элемента триггер опрокидывается, состояние левого плеча О, правого 1 и уставка регулятору 7 рассматривается только в блоке 18 управления по разрешению (1) , приходящему на один из его логических входов с блока 17. Конструкцию блока 16 коррекции выбирают аналогичной блоку.17, причем пороговый элемент опрокидывает триггер 1 в случае, когда давление на выходе отделения компримирования выйдет за заданное значение. Левое плечо триггера, соединенное с выходом блока 16 коррекции в случае, . когда давление меньше или равно заданному имеет состояние 1 YiWSV i .L l nnMC:J. , d J9 противном случае (после опрокидыва

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВОЯ УСТАНОВКОЙ , содержащее датчики давления . пирргаза на входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, при этом датчик давления пирогаза на входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан с первым входом второго блока управления, отлич ающийся тем, что, с целью повышения производительности установки, оно дополнительно содержит блок коррекции, датчик давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, контур регулирования расхода пирогаза через нагнетатель отделения фракционирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода, при зтом выход датчика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления .и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаза на выходе отделения компримирования через блок коррекции связан с ВТО1ШМ входом первого блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу первого (Л блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соединен с чет с; вертым входом первого блока управления, выход датчика расхода пирогаза через нагнетатель параллельно подключен к третьему входу второго блока управления и пятому входу .первого блока управления, a выходы, первого и второго блоков управс/э ления подключены к камере ЗАДАНИЕ 00 регулятора расхода пирогаза через нагнетатель. со сд а: