Устройство для автоматического регулирования процесса конверсии углеводородных газов Советский патент 1980 года по МПК C01B3/32 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования процесса одноступенчатой конверсии углеводородных газов и может быт использовано в химической и нефтехимической промышленности. Известно устройство для автоматического регулирования концентрации кислорода в инертном газе, содержащее датчики и регуляторы расхода воз духа и водорода, датчик и регулятор концентрации кислорода, датчик концентрации водорода, корректор и два блока умножения 1 . Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ автоматического регулирования соотношения потоков, поступающих на 1 иверсию, содержащих датчики расходов природного газа (сырья) и воздуха, выходы которых связаны с регуляторами расходов, соединенными с испо нительными механизмами, установленны ми на соответствующих линиях, и вычислитель, связанный своими входами также с датчиками расходов, а выходом - с регулятором расхода воздуха 2 . Недостаток известного способа со тоит в том, что при автоматическом р €г лирШга1Н-Й1Г р1Йгодов материальных по-токоа- не Тчитыв й-еГс11 c offttSbrem-e- водорода и окиси углерода (Н2 СО)-в конвертированном газе, что приводйт к с-нижёйГйнУте-хнико-экономических показателей. Цель изобретения - снижение потерь йёХодного сйрья зй счет повышения точности регулирования соотношения водорода и окиси углерода в кбТЙвёртй ptlOTSSTftStT; Постс1 Л1енн а 1 цель достигается тем,/ что устройство дополнительно снабжен о гаэВа Гали аторо1 ко нве гаэаТ датчиком расходаконвертиI |ШГ1№И((|ЭД1Ш§й1 У М1С11п |Шт|| шц| нгдц | 1п| И1Ь|П||Д||1Ш. Л-1. рожэгагяого гаэа7 втогшмрглгретьим вы«Шпй1 «Ш йТШулй тором содткбЫёни втэдорода и окиси углерода в кон:вёртйро1а1ШШГ гаГеТ- При этом выход 1Ptt«5aHl3fи§Ж :ф1Г свя§йй -C& KiKGff f nw mj yr- -& yTsm---m& домвт6рого ВычислителяТ в ЬрЬй вход 1 адотг «шдашргда™ш 1 1с конвёртирЬваннбгЬ , а выхЬй пЬдклйчен к камере задания регулятора ttJeTSerO в амелй ёйй--связан с четвертым входом первого вычислителя и с Ш1мерой переменная регулятора .(::

1в ЙейШй1Гй ёЙДброда и окиси углерода b KofeepttjpuBaiHHoM газе, вйход кото Р8 шдалюч эн к камера задания i e-jfyjjjfj«f -pa Расхода двуокиси углерода.

на чёртё5хе предстайлена принципиальная схема предлагаемого устройства. ,

Устройство содержит датчики расхода углеводородного сырья i, йодяного пара 2, двуокиси углерода 3 и конвертированного газа 4, регуляторы расхода углеводородного сырья 5, водяного пара 6, двуокиси углерода 7, рёгу ля 0р соотношения 8 водорода и окиси Углерода в конвертированном газе, вы;числители 9, 10, 11, газоанализатор 12 и исполнительные механизмьК13, 14 и 15. В конверсии 16 по лййИям 17, 18 и 19 пОстуйает углеводородный газ, водяной пар и двуокись углерода соответстёеннр, по линии 20 вь1водитСя конвертированный газ. .

Устройство работает следующим об eLSOM, /- :

Регулятор 5 в комплекте с датчиком расхода углеводородного сырья 1 и исполнительным механизмом 13 стабилизирует расход уЛ1 еводородного , сырья в печь конверсии 16 в соответствйи с задание, выработанным вычисЛ1йтелем10 в за:1Э11сйМОсти от Задания ЙО Производству конвертированного таза и концентрации водорода в нем. Регулятор б в 1сойплекте-С датчйком 2 и исполнительным механизмом 14 стабилизирует расход водяного пара в Ъ.Чъ йо нве1зсии и соответствии с зада нием, выработанном в первом вычислителе 9 в зависТймости от текущих значений расходов углеводородного сырьй, водяного пара и двуокиси углерода и 15ос5 ||ЪшеЙИя войородс и окиСИ угйёрода в конбертированном газе.

Рёгулятор 7 в к)мплекте с датчиком 3 и исполнительным механизмом 15 стабилйзирует расход двуокиси углерода ё конверсии несоответствии 6 зад&ниёмрегулятора соотношения во --д6рша: й окиси углерода & конвертированном газели текущим змачением расхода Двуокиси углерода.

1 При изменении входных условий (качество сырья, объем произ8дд 3тва и : т.п.) иёмёнйется текуйеё Значение I концентраций в конвертированном газе I водорода и ;окйси;угйёрода, в лзывфт изменение выходных сигналов газЬ напизатора 12 и1г1р|вЩй нению выходного сигнала второго вычислит еля 10, создающего рассогласование в регуляторе 5 и вызывающего нэйенение положения исполнительного механйзма 13,чтбпрйв 5Дйт к изМйнению потока углеводородного сырья до тех пор, пока в регуляторе 5 не настУ11йТУ1елОййе равновесия. . То ясё йШШйен ё выхбДного сигнала газоанализатора 127 пШтупайщёГО в;; третий вьЗчислитель 11., приводит к из7

менению его выходного сигнала и вызывает изменение выходного сигнала регулятора соотношения 8. В регуляторе 8 нарушается условие равновесия и вырабатывается измененный выходной . сигнал, приводящий к нарушению равновесия в регуляторе расхода двуокиси (углерода 7 и вызывающий выдачу измейенного сигнала от регулятора 7 на исполнительный механизм 15, что приводи к изменению потока двуокиси углерода. Это изменение действует до ,tex пор, пока не наступит условие равйОйесия в регуляторе 7.

Измененные выходные сигналы датчиков расходов 1, 2, 3 и вычислителя 11, поступающие в первый вычислитель 9, вызывает изменение его выходного сиГнала и приводят к нарушению равновёейя в регуляторе расхода водяного

пара6, что вызывает изменение крмандйЬго -Сигнала исполнительного механизма 15, приводящегб к изменению потока водяного пара в печь конверсии. , Изменение действует до наступления

условия равновесия в регуляторе б.

Формула изобретения

Устройство для автоматического

регулирования йроцесса конверсии углеводородных газов, содержащее .контуры регулирования расходов углеводородного сырья, водяного пара и двуокиси углерода в печь, каждый из ког

торых соответственно состоит из последовательно соединенных датчика расхОда, регулятора и исполнительного механизма, и вычислитель, первый, второй и третий входы которого связаны с датчиками расходовуглеводород- .

нбго сырья, водяного пара и двуокиси углербЛа, а выход - с камерой задания регулятора расхода водяного пара, отличающее с я тем, что, с целью сниженяя потерь исходного сырья

за сЧет повышения точности регулирования Соотношения водорода и окиси углерода и конйертированном газе, оно дополнительно снабжено газоанализатором конвертированного газа, датчиком расхода конвертированного газа, втОрБпл и третьим вычислителями и ре- . гулйтором Соотношения водорода и окиси углерода в йонвертированном газе, принтом выход газоанализатора связан с6вхЪдЬМтретьего вычислителя и с первым входом второго вычислителя, второй вход которого соединен с датчикЬм расхода конвертированйого газа, а выход подключен к камере задания рёгУлятора расхода углеводородного

сырья; выход третьего вычислителя связан с четвертым входом первого вычислителя и с камерой переменная регулятора соотношения водорода и

окиси углеродав конвертированном

газе, выход которого подключен к ка