Способ автоматического управления олефиновой установкой Советский патент 1986 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

Изобретение относится к способам втоматического управления производ- : твом олефинов. и может быть испольовано в химической и нефтехимичесой промьшшенности.

Целью изобретения является повыение производительности установки.

На чертеже представлена схема сисемы управления, реализующая предлоенный Способ.

Система управления содержит управяющее устройство 1, в которое поступает информация о текущих значениях следующих параметров: скорости вращения вала 2 компрессора 3 отделения компримирования от датчика 4, давления пирогаза на входе отделения ком- примирования от датчика 5, суммарной нагрузки по бензину на печи 6 пиролиза от датчиков 7, от датчиков 8 и 9 температур пирогаза на входе и выходе закалочных аппаратов (ЗИЛ) 10.

Управляклцие воздействия с выхода управляющего устройства 1 поступают: в камеры задания регуляторов 11, образующих совместно с датчиками 7 расхода и регулирующими клапанами 12 локальные контуры регулирования расхода сырья в печи 6, и на задание локальному контуру регулирования скорости вращения вала 2 паровой турбины 13 прлвода пирогазового компрессора 3, состоящему из датчика 4 скорости вращения, регулятора 14 и регулирующего клапана 15, установленного на трубопроводе 16 подачи пара в турбину.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяется ресурс производительности по перерабатываемому пиро- газу оборудования отделения компримирования путем подстройки коэффициентов А,- статической зависимости

12

А. + А,

AjN

A,F

N +

Aj.F2

А, N2 ч

(1)

Р - iP I NUj. ) ,„. Ajm + Ajm. + .F.|:m

при iP - «N - Nfmli

где и N - максимально допустимые по регламенту.

7395 где Р

F N давление пирогаза на входе отделения компримирования, кг/см ;

суммарная нагрузка по бензину на отделение пиролиза, т/ч;

скорость вращения вала ком- пресссора отделения компримирования, об/мин.

В дискретные моменты времени, определяемые управляницим устройством 1, осуществляется измерение текущих значений следующих параметров: ско- рости вращения N вала 2 компрессора 3 отделения компримирования датчиком 4, давления Р пирогаза на входе отделения компримирования датчиком 5, суммарной нагрузки F по бензину датчиками 7, температур пирогаза на входе Т и выходе Т закалочньк аппаратов 10 датчиками 8 и 9.

Затем в управляющем устройстве 1 подстраиваются коэффициенты AJ по формуле

А,- mj АДт-1 +i)t( - ,(2)

0

5

0

5

где 1 - номер коэффициентов А в выражении (1) ;

m - дискретные моменты времени срабатывания управлякнцего устройства 1J

- размеренное в т-й момент времени текущее значение давления пирогаза;

- рассчитанное по вьфажению (1) давление пирогаза для значений коэффициентов А, вычисленных, в предьщущем (m-l)-M моменте времени и текущих значений суммарной нагрузки по бензину F и скорости вращения N, измеренных в т-й момент времени. Ресурс пирогазового компрессора 3 определяется в управлякяцем устройстве 1 после несложных преобразований зависимости (1) по формуле

значения давления и скорости вращения (их текущие значения и соответственно) :

AF

&P

AN

изменение суммарной нагрузки по бензину на отделение пиролиза, реализунмцее ресурс компрессора т/ч;

ресурс компрессора по давлению пирога- за на входе отделения компримирова- ния, кг/см ;

- ресурс компрессора .по скорости вращения, об/мин.

Далее вычисленное значение измене- ния суммарной нагрузки по бензину распределяется между ЗИЛ 10 несколь-- ких печей 6 отделения пиролиза согласно алгоритма, реализующего задачу распределения сырья, которая формули- руется следукицим образом.

Пусть F Fj + AF - заданный суммарный расход сьфья FJ, скорректированный с учетом ресурса компрессора 4F, N - число ЗИЛ печей, управляемых по данному способу.

Требуется определить расходы сырья

и. на к-й ЗИА (.

L), находямежду собой в соотношении

...,; и,

и.

и.

ближайшем к соотношению показателей

закоксованности

ЗИА

П -П

1 2 i 1

Показатель закоксованности ЗИА . имеет физический смысл отношения коэффициента теплообмена между пирога- зом и хладагентом ЗИА к толщине слоя кокса, отложившегося в трубках ЗИА, и оценивается по формуле, полученной из уравнения теплового баланса ЗИА

7 F. Ь (-Ij-Vf.) (6)

t,K ХЛ .

где F - измеренное значение расхода бензина в k-й ЗИА; температура пирогаза на входе и выходе k-ro ЗИА соответственно; температура хладагента ЗИА (в данном способе принимается постоянной и равной, например, ). Ограничения для поставленной задачи распределения сырья делятся на три вида:

v...

ХЛ

балансовое соотношение

Ги, F

К:|

(7)

ограничение на разброс устанавливаемых нагрузок И на печи пиролиза в зависимости от разброса измеренных

температур Т

2, к

на выходе k-ro ЗИЛ

10

- Т

1,П I

(8)

система неравенств, учитьгоающих регламентные ограничения на температуру пирогаза на входе и выходе из ЗИЛ, на расходы бензина на k-й ЗИЛ

,и,

S

k 1,..., L (9)

Алгоритм распределения нагрузок, реализующий сформулированную задачу с учетом приведенных ограничений (7)- (9) выполняется в три этапа.

1-й зтап. Вычисляются нагрузки и , удов гетворякяцие соотношениям (5) )

1C Ljt

:. F -л- р,

2-й этап. При нарушении ограниче- лсорректируются по

(5)

35

где t

Шд.П ,I-r,

max m,n

/Ц

(1)

- и

п

,(2)

3-Й этап.Нагрузкам U, не удовлет- ворякнцим ограничениям (9), присваиваются ближайшие граничные значения или.

Нагрузки на оставшиеся ЗИА, удовлетворяющие ограничениям (9), нормируются из условия выполнения балансового соотношения (7)

(г) UK

F - S

T up

JeJ

- сумма

и

(2.1

K6I,:

где S - сумма нагрузок на ЗИА, достигших ограничения (9); I - множество индексов ЗИА,удовлетворяющих ограничениям (9)J

После определения в управляющем устройстве 1 ресурса по скорости

вращения вала и изменения суммарной нагрузки по бензину на отделение пиролиза, реализующей ресурс компрессора по формуле (3), а также величины нагрузки и по бензину на каждый k-й ЗИЛ согласно приведенного 3-этап- ного алгоритма распределения нагрузок по формулам (10)-(13) осуществляется вывод на объект управлякхцих воздействий. Они поступают с выхода уп- равляющегр устройства 1 в камеры.задания установок регуляторов 11 и 14 локальных систем, образующих следующие контуры регулирования. , Контур расхода сырья в печи: датчик 7 расхода, регулятор 11, регулирующий клапан 12. В него поступают сигналы, соответствующие рассчитанным значениям U нагрузок по бензину приходящимся на k-й ЗИЛ.

7395 . 6

Контур скорости вращения вала 2 паровой турбины 13 привода пирога- зового компрессора 3: датчик 4 скорости вращения, регулйтор 14, регу- 5 лирующий клапан 15, установленный на, трубопроводе 16 подачи пара в турбину. В него поступает сигнал, соответствующий уставке, рассчитанной в управляющем устройстве по формуле

.NJml + uN,

где N и N - рассчитанное значение уставки и текущее значение скорости 15 вращения соответственно, об/мин.

Производительность установки по предложенному способу увеличивается по целевому продукту этилену на 20 0,533%.

Составитель Г.Огаджанов Редактор М.Келемеш Техред И.Гайдош Корректор .М.Демчик

Заказ 4079/25 Тираж 482 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4