Устройство для автоматического регулирования расхода водосодержащего газа в реактор гидроочистки нефтяных фракций Советский патент 1985 года по МПК C10G45/72 G05D27/00 

свежего и возвратного водородсодержащего газа параллельно подключены 1198102 вторым входам соответственно первого к и второго элементов сравнения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА В РЕАКТОР ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ, содержащее задатчики минимального расхода свежего и максимального расхода возвратного водородсодержащего газа, подключенные к первым входам соответственно первого и второго элементов сравнения, третий элемент сравнения, логический блок, соединенный своими входами с выходами первого, второго и третьего элементов сравнения, а выходами - с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого переключателей, выходы первого и второго переключателей связаны с первым входом регулятора свежего водородсодержащего газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, выходы третьего и четвертого переключателей подключены к первому входу регулятора возвратного водородсодержащего газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, датчики расходов суммарного И возвратного водородсодержащего газа, задатчик суммарного I CEe.Y,.,,,,, / г ,. расхода водородсодержащего газа, выход которого параллельно подключен, к входам первого и четвертого переключателей, к вторым входам регуляторов свежего и возвратного водородсодержащего газа и первому входу третьего элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода свежего во дородсодержащего газа за счет повышения точности работы устройства, оно дополнительно содержит датчики расходов регенерированного водородсодержащего и отдувочного газа, регулирующий клапан и регулятор отдуво ного газа, пятый и щестой пере(Л ключатели, сумматор изадатчик минимального расхода отдувочного газа, при этом датчики расходов возвратного и регенерированного водородсодержащего газа подключены к первому и второму входам сумматора, третий вход которого соединен с задатчиком о минимального расхода отдувочного 00 газа, а выход параллельно подключен к входу пятого переключателя и первому входу регулятора отдувочного газа, соединенного выходом со своим регулирующим клапаном, выход логического блока-параллельно соединен с управляющими входами пятого и шестого переключателей, выходы которьпс связаны с вторым входом регулятора отдувочного газа, датчик расхода отдувочного газа соединен с входом шестого переключателя, датчик суммарного расхода водородсодержащего газа параллельно подключен к входам второго и третьего переключателей и к второму входу третьего элемента срарлненмя, а выходы регуляторов

Изобретение относится к автомати зации технологических процессов гидроочистки нефтяных фракций и может ... быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промьшшенности при автоматизации установок гидроочистки масел.

Целью изобретения является уменьшение расхода свежего водородсодержащего газа за счет повышения точности работы устройства .

На чертеже приведена блок-схема данного устройства.

Устройство содержит регулятор 1 свежего водородсодержащего газа, регулятор 2 возвратного водородсодержащего газа, регулятор 3 отдувочного газа, задатчик 4 суммарного расхода водородсодержащего газа, датчик 5 суммарного расхода водородсодержащего газа, задатчик 6 минимального расхода свежего водородсодержащего газа, задатчик 7 максимального расхода свежего водородсодержащего газа задатчик 8 минимального расхода отдувочного газа, трубопровод 9 потока суммарного водородсодержащего газа, трубопроводы 10, 11 и 12 соответственно свежего, возвратного и регенерированного водородсодержащего газов, трубопроводы 13 и 14 отдувочного газа и исходного сырья (неочищенного масла), реакторный блок 15, трубопровод 16 отработанного водородсодержащего газа, узел 17 регёнерации и разделения, трубопроводы 18 и 19 очищенного масла и сероводорода и непредельных углеводородов, датчики 20f 21 и 22 расходов соответственно суммарного, возвратного и регенерированного водородсодержащего газов, датчик 23 расхода отдувочного газа, регулирующие клапаны 24, 25 и 26 соответственно расходов свежего и возвратного водородсодержащего газов и отдувочногй газа, сумматор 27, первый, второй и третий элементы 28, 29 и 30 сравнения, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой

переключатели 31-36 и логический блок 37..

Принцип работы устройства основывается на следующем. Суммарный расход водородсодержащего газа складывается из расхода свежего водородсодержащего газа Q| и возвратного водородсодержащего газа Q, т.е.

Q Qi+Qj

(1)

в свою очередь, расход регенерированного водородсодержащего газа 5 складывается из Q расхода отдува Qo

Qp QJ+QO(2)

или

QO - Qp-Qa (3)

Причем стоимость тонны Q значительно больше стоимости (себестоимости) тонны Qg, поэтому для поддержания заданного значения суммарного расхода водородсодержащего газа необходимо максимально использовать Qj или минимально использовать QJ,

благодаря чему достигается экономичность в управлении подводом водородсодержащего газа. Однако изменение расхода Qj вызывает изменение и Q, что может привести к нежелательным

последствиям. Например, резкое увеличение QJ может привести к значительному отклонению расхода Qj и вследствие этого к затуханию или срыву факела, и далее увеличение может привести к взрьшу и т.п. Так как резкие скачки расхода ухудшают состояние факельной линии и нарушают нормальное горение отдуваемого водородсодержащего газа, то действие регуятора 3 связывается с работой регулятора 2.

Исполг,зуемые в устройстве регуляторы 1 и 2 являются регуляторами прямого хода, т.е. с увеличением Pfl от заданного значения Pj их выходные сигналы увеличиваются. Увел чение выходного сигнала регуляторо уменьшает расходысвежего,и возвра ного водородсодержащего газа. Максимально допустимому значению выходного сигнала регулятора 1 (или минимальному расходу свежего водородсодержащего газа) соответствует значение О переменной X,. Минима но допустимому значению выходного сигнала регулятора 2 (или максимал но дoпycтимo fy значению расхода возвратного водородсодержащего газа) соответствует значение 1 пер менной Xg. При Р переменная Xj принимает значение 1. Алгоритм работы логического блока ЛБ определяется как y-XjXjV Xj-Xj . Устройство функционирует следую щим образом. . Допустим, что в некоторьй рассматриваемый момент технологически ситуации следующие: Р()0,7 кгс/см ; ) 0,1 кгс/см РП - и требуется увеличить суммарный ра ход водородсодержащего газа до заданного значения. Переменные в логическом блоке 3 принимают значения Х,0, и . В соответствии с алгоритмом функционирования логической функции управления . Под воздействи этого управляющего сигнала переклю чатели 32,34 и 35 закрываются, а переключатели 31, 33 и 36 открываю ся . Регулятор 1 свежего водородсодержащего газа переводится в режим запоминания своего выходного сигнала, а регулятор 2 возвратного во дородсодержащего газа и регулятор отдувочного газа в режим регулирования. Поскольку знак отклонения .отрицательный (Р -РзХО, выходные сигналы регуляторов уменьшаются, вызывая увеличение расхода возврат ного водородсодержап его газа и уменьшение отдувочного газа (так как регулятор 3 есть регулятор обратного хода, т.е. с увеличением Р 02 от заданного значения Pj его выход ной сигнал уменьшается). При этом, если знак отклонения станет положительным, т.е. (Р4-Рэ)0, переменные в логическом блоке 37 принимают значения , , . Функция управления сохраняет прежнее значение () .. Положение переключателей 31-36 не изменяется. Регулятор 1 остается в режиме запоминания, а регуляторы 2 и 3 в режиме регулирования. Последние, увеличивая свои выходные сигналы, уменьшают расход возвраткого водородсодержащего газа и одновременно увеличивают расход отдува. При технологической ситуации, когда P(Q7 )0,9 кгс/см ; P(Q)0,1 кгс/см Р„-РЗ О., расход возвратного водородсодержащего газа максимальный, расход све жего водородсодержащего газа минимальный, и суммарный расход водородсодержащего газа ниже заданного значения, т.е. имеется нехватка водород содержа.щего газа. При этом переменные Xj, Xj и Xj принимают соответственно значения О, 1, О. Функция управления У принимает значение 1. Под воздействием этого сигнала переключатели 32, 34 и 35 открьгоаются, а переключатели 31, 33 и 36 закрываются. Следовательно, регуляторы 2 и 3 переводятся в режим запоминания своих выходных сигналов, а регулятор 1 в работу. Последний, уменьшая свой выходной сигнал, увеличивает расход свежего водородсодержащего газа. Попеременное включение регуляторов 1, 2 и 3 осуществляется в соответствии с формированием логической функции управления, приведенной в таблице. 0000

Продолжение таблицы

3 4 5 6 7 8

Как видно из таблицы, логическая функция управления формируется таким образом, что при кахщой технологической ситуации отдается приоритет возвратному водородсодержащему газу.

За счет введения в состав устройства третьего регулятора, переключение которого синхронизировано со вторым регулятором, изменение расхода отдувочного газа следит за изменением расхода возвратного водородсодержащего газа, что увеличивает точность поддержания выходного параметра, так как этим устраняются возможные технологические нарушения .

Введение третьего контура управления, связанного с первым и вторым контурами регулирования через логический блок 37 и через объективы управления с помощью датчиков 21, 22 и 23 расходов, обеспечивает также плавный переход выходного параметра от одного заданного значения на 5 другой, а также сглаживание возмущений при нарушении материального баланса потоков, определяемых уравнениями (1-3). Таким образом, устройство позволяет максимально использовать

0 возвратный водородсодержащий газ (и только при нехватке его добавляется свежий водородсодержащий газ), . не нарушая технологический режим.

При использовании данного устройства для управления подготовкой водородсодержащего газа, подаваемого в смеси с исходным сьфьем в реактор гидроочистки, и условиях подвода водородсодержащего газа из двух неравноценных источников максимально используется регенерированный водородсодержащий газ, излишки которого обычно выбрасываются в факельную линию, при этом соответственно уменьшается расход свежего водородсодержащего газа; достигается качественное и оперативное регулирование режимов работы факельной линии и печей; уменьшается загрязнение окружающей

0 среды за счет снижения сжигаемого водородсодержащего газа в факельной линии.

Внедрение данного устройства 5 позволяет снизить себестоимость конечного продукта, например очищенного нефтяного масла, за счет уменьшения затрат на свежий водородсодержащий газ, как минимум на 10%.

Ш--

1198102 I