Устройство автоматического управленияКАТАлиТичЕСКиМ пРОцЕССОМ C циРКу-ляциЕй КАТАлизАТОРА Советский патент 1981 года по МПК C07B1/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автомати зации производственных процессов и может быть использовано в процессе дегидрирования бутана в бутилен. Известно устройство автоматическ го управления каталитическим процессом с циркуляцией катализатора, содержащее датчик температуры в реакторе, соединенный последовательн через регулятор температуры в реакторе и регулятор расхода транспорти рующего газа с исполнительньм механизмом на трубопроводе перетока катализатора из регенератора в реак тор, логический блок, входы которог соединены с выходами датчика темпер туры в реакторе, датчика те шератур в регенераторе, датчика расхода Iтранспортирующего из регенератора в реактор, шдход логического блока соединен через блок вьфаботкй задания с регулятором положения поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе I11, Недостатком известного устройств является отсутствие возможности управления одним из важнейших технологических параметров - селективностью процесса дегидрирования, Селективность процесса дегидрирования определяется, в основном,.двумя факторами: температурой в реактоН ре и скоростью циркуляции катализа- . тора. Чем быстрее обновляется Катализатор в реакторе, тем меньшесни-i жаются его активные свойства. С другой стороны, уменьшение времени Пребывания катализатора в регенераторе при увеличении скорости его циркуляции может привести к недостаточному восстановлении) его активных свойств. Косвенным показателем нижнего предела необходимости необходимого времени пребывания катализатора в регенераторе может служить мини- : мально допустимая температура в реакторе. Таким образом, стабилизация скорости циркуляции на максимально допустимом уровне в условиях ограничений, накладываемых на процесс, ведет к стабилизации селективности процесса дегидрирования на максимально возможном уровне. Цель изобретения -.обеспечение стабилизации селективности процесса , на максимальном уровне Указанная цель достигается тем, что известное устройство автоматического управления каталитическим процессом с циркуляцией катализатора. содержащее датчик температуры в реакторе,соединенный последовательно через регулятор температуры в реакторе и регулятор расхода тран спортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализато а из регенератора в реактор, логический блок, входы которо го соединены с выходами датчика температуры в реакторе, датчика тем пературы в регенераторе, датчика ра хода транспортирующего газа из регенератора в реактор, выход логичес кого блока соединен через блок выра ботки задания с регулятором положения поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе, дополнительно снабжено датчиком расхода транспортирующего газа на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенератор, соедииен ного чегрез регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регелера тор, выход датчика расхода т|ранспор тирующего газа соединен с входом логического блока, и блоком максими зации скорости циркуляции катализатора, входы которого соединены с выходом датчика температуры в реакт ре и выходом регулятора температуры в реакторе, а выход блока максимиза ции скорости циркуляции катализатора соединен со входом логического блока. На чертеже изображена блок-схема устройства автоматического управления каталитическим процессом с циркуляцией катализатора. Устройство содержит датчик 1 температуры в реакторе 2, регулятор 3 температуры в реакторе, блок 4 максимизации скорости циркуляции катализатора, определяющий порядок выдачи управляющих воздействий, обеспечивающий максимальную скорость циркуляции катализатора, регулятор 5 положения поворотчой заслонки 6, регенератор 7, регулятор 8 температуры в регенераторе 7, логический блок;9, в котором происходит сравнение текущих значений паргилетров с храняндамиса в логическом блоке 9 значениями ограничений, датчик 10 температуры в регенераторе 7, блок 11 выработки задания формующий значения заданий регуляторам 5 и 8 и запоминающий их на цикл исполнителы«:1й механизм 12 на трубопроводе подачиI топливного газа в регенератор 7, датчик 13 расхода транспортирующего газа, в переточный трубопровод иэ регенератора 7 в реак тор 2, регулятор 14 расхода транспор тирующего газа/ исполнительный механизм 15, датчик 16 расхода транспортирующего газа в переточную линию из реактора 2 в регенератор 7, регу лятор 17 расхода транспортирующего газа на линии перетока катализатора из реактора 2 в регенератор 7, исполнительный механизм 18. Устройство работает следующим образом. Сигналы от датчика 1 температуры в реакторе 2 и входа задание регулятора 3 температуры в реакторе 2 поступают на вход блока 4 максимизации Скорости циркуляции катализатора. Изменение температуры в в реакторе 2 осуществляется путем , изменения заданий регулятору 5 положения поворотной заслонки 6, регулятору 8- температуры в регенераторе 7и регулятору 14 расхода транспортирующего газа. Изменение скорости циркуляции катализ тора из регенератора 7 в реактор 2 производится путем изменения заданий (выдачи управляющих воздействий) регуляторам 5 и 14. Максимизация скорости циркуляции катализатора заключается в определении порядка выдачи управляющих воздействий регулятору 5 положения поворотной заслонки 6 на трубопроводе перетока катализатора из регенератора 7 в реактор 2 и регулятору 8 температуры в регенераторе 7. Порядок выдачи управляющих воздействий, обеспечивающих максимизацию скорости циркуляции катализатора, определяет блок 4. Блок 4 распознает 3 ситуации. Заданное значение температуры в реакторе 2 меньше текущего значения, поступаимцего от датчика 1 (т.е. температуру в реакторе 2 надо понижать). При этом блок 4 вырабатывает сигнал, поступающий на вход логического блока 9. При этом сигнал, поступающий от датчика 10 температуры регенератора 7 на вход блока 9, сравнивается с минимально допустимым значением температуры, при ее превышении блок 9 выдает сигнал на вход блока 11 заданий на изменение задания регулятору 8. Блок 11 формирует новое задание и передает новый сигнал на вход заданиерегулятора 8. Регулятор 8отрабатывает новое задание и воздействует на. исполнительный механизм (клапан) 12 на трубопроводе подачи топливного газа в регенератор 7, уменьшая подачу топливного газа, уменьшая при этом температуру в регенераторе 7 и, следовательно, уменьшая температуру в реакторе 2. Если сигнал от датчика 10 меньше аксимальной температуры, то блок 9сравнивает сигнал, постоянно поступающий на его вход от датчика 13 расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора из регенератора 7 в реактор 2с инимально доПустимьол значением асхода, при превышении этого значения блок 9 не вырабатывает сигнал блоку 11, а последний не изменяет заданий регуляторам 5 и 6. В этом случае постоянно работающий регулятор 3 отрабатывает рассогласование и передает сигнал на вход задание постоянно работающего регулятора 14 расхода транспортиру щего газа в псреточный трубопровод катализатора из регенератора 7 в реактор 2. Регулятор 14 воздейству на исполнительный механизм 15, уменьшая скорость циркуляции и, сл довательно, температуру в реакторе При понижении.сигнала от датчик 13 за минимальное значение (или ра венстве этому, значению), сигнал от заслонки 6, постоянно поступающий на вход блока 9, сравнивается в нем с минимально допустимым значен положения поворотной заслонки 6, при превышении этого значения блок 9 посылает сигнал блоку 11, послед ний формирует новое задание и выдает его на вход задание регулятора 5. Заслонка б прикрывается, уменьшая скорость циркуляции катал затора и температуру. Если сигнал, соответствующий положению заслонки б, меньше или равен допустимому значению, то устройство сигнализирует о том, что запасы управления по всем каналам Исчерпаны. Если температуру в реакторе 2 надо повышать, то блок 4 подает си нал на вход логического блока 9, при этом сигнал от датчика 16 расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора из реактора 2 в регенератор 7, постоянно поступающий на вход логическог блока 9, сравнивается там с максимальио допустимым значением расхода Для сохранения постоянства объема катализатора в реакторе 2 приток катализатора по пёреточному трубопроводу катализатора из регенератор 7 в реактор 2 должен быть равен оттоку по переточному трубопроводу из реактора 2 в регенератор 7. Для этого служит регулятор 17 расхода и исполнительный механизм 18. Вели сигнал с датчика 16 понижается за допустимое значение, то сигнал от заслонки б, в блоке 9 сравнивает ся с максимально допустимым положением заслонки б, при понижении сигнала от заслонки 6 за допустимое значение блок 9 передает сигнал на вход блока 11, который форкжрует новое задание. При превьааении сигнеша от поворо ной заслонки б максимально допустимого значения, сигнал датчика 13, поступающий на вход логического бло ка 9, сравнивается с максимально допустимым значением расхода. Яри понижении сигнала от датчика 13 за максимально допустимое значение расхода, логический блок 9 не вырабатывает сигнал блоку 11, а постоянно работающий регулятор 3 по рассогласованию формирует задание на вход постоянно работающего регулятора 14. Регулятор 14, воздействуя на исполнительный механизм 15, увеличивает скорость циркуляции катализатора и температуру. При равенстве температуры в реакторе Зсщанному значению, блок 4 передает сигнал на вход логического блока 9. При превышении температурой в реакторе максимально допустимого значения, понижение расхода транспортирующего газа в переточном трубопроводе катализатора из реактора 2 в регенератор 7 за максимальное допустимое значение, понижений расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора нз регенератора 7 в реактор .2 за максимально допустимое -значение расхода, или изменение положения поворотной заслонки б за максимально допустимое значение в -строну уменьлзн.чя, логический блок 9 передает сигнал блоку 11, который формирует новое управляющее воздействие и передает его на вход задание регулятора 8, который понижает температуру в регенераторе 7, а, следовательно, и в реакторе 2. Формула изобретения Устройство автоматического управления каталитическим продессом с циркуляцией катализатора, содержащее датчик температуры в реакторе, соединенный последовательно через регулятор температуры в реакторе и регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катгшизатора из регенератора в реактор, логический блок, входы которого соединены с выходс1МИ датчика температуры в реакторе, датчика температуры в регенераторе, датчика расхода транспортирук)щего газа из регенератора в реактор, выход логического блока соединен через блок выработки Зсшания с регулятором положения поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе, о тличающееся тем, что, с целью обеспечения стабилизации селективности процесса на максимальном уровне, оно снабжено датчиком расхода транспортирующего газа на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенератор, соединенного через регулятор расхода транспортирующего газа с Исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенераTopf выход датчика расхода транспортирующего газа соединен с входом логического блока, и блоком максимизации скорости циркуляции катализатора, входы которого соединены с выходом датчика температуры в реакторе И выхбдом регулятора температуры в реакторе, а выход блока макси8.8 мизации,скорости циркуляции катализатора соединен со входом логического блока. Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке №2550939/18-24, кл. С 07 В 1/00, 1978.