Способ автоматического управления олефиновой установкой

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3860226/23-26 (22) 20.02.85 (46) 30.07 ° 86 ° Бюл. ¹ 28 (72) M.Ë.Ïoäâànüíûé, Н.Н.Седов, Ю.В.Родных, Е.И.Пеганов, С.Г.Анашкин, Л.М.Шиб, В.В.Горохов и В.Г.Стариков (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 709644, кл. С 10 G 9/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1036737, кл. С 10 G 9/20, 1982. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВОЙ УСТАНОВКОЙ путем: регулирования скорости вращения вала компрессора изменением подачи пара в турбину и расхода сырья на печи, измерения давления пирогаза на входе компрессора и температур пирогаза на входе закалочно-испарительных аппаратов, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель(51) 4 С 10 С 9/20, С .05 D 27/00 ности установки, измеряют температуры пирогаза на выходах закалочно-испарительных аппаратов, определяют текущий ресурс компрессора по давлению пирогаза на входе компрессора, определяемому по разности между заданным и текущим значениями давления пирогаза на входе компрессора, и по скорости вращения вала компрессора, определяемой по разности между заданным и текущим значениями скорости вращения вала компрессора, устанавливают суммарную нагрузку по сырью на печи пропорционально ресурсу компрессора по давлению пирогаза на входе компрессора и скорости враще- Я ния вала компрессора и распределяют суммарную нагрузку по сырью между печами в зависимости от температур пирогаза на входе и выходе соответствующего закалочно-испарительного аппарата.

1247395 где Р

+AN2

4 ь Р— hN(A (m) + A< (m) ° F tm) + 2Ac (m) N m)) (3) г-.—— (А,(m) + A4(тп) N(òïj + 2Л (тп) ° Р(тп) при аР = P — Р(тп) ьы = N Ntm) значения давления и скорости вращения (их текущие значения P(m) и N(m) соответственно):

Изобретение относится к способам автоматического управления производ-, ством олефинов. и может быть использовано в химической и нефтехимической промьппленности.

Целью изобретения является повышение производительности установки.

На чертеже представлена схема системы управления, реализующая предложенный способ.

Система управления содержит управляющее 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 (ЗИА) 10.

Управляющие 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 привода пирогазового компрессора 3, состоящему из датчика 4 скорости вращения, регулятора 14 и регулирующего клапана 15, установ.ленного на трубопроводе 16 подачи пара в турбину.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяется ресурс производительности по перерабатываемому пирогазу оборудования отделения компримирования путем подстройки коэффициентов А;.. статической зависимости

Р А + Аг + АзБ+ АF N+ A F2 + где P u N — максимально допусtnt у ох

I тимые по регламенту. давление пирогаза тта входе отделения компримирования, кг/смг; суммарная нагрузка по бензину на отделение пиролиза, т/ч; скорость вращения вала компресссора отделения компримирования, об/мин.

В дискретные моменты времени, определяемые управляющим устройством

1, осуществляется измерение текущих значений следующих параметров: скорости вращения N вала 2 компрессора

3 отделения компримирования датчиком 4, давления Р пирогаза на входе отделения компримирования датчиком 5, суммарной нагрузки F по бензину цатчиками 7, температур пирогаза на входе Т и выходе Т закалочных an4 г паратов 10 датчиками 8 и 9.

Затем в управляющем устройстве 1 подстраиваются коэффициенты А по

Z5 формуле

А; fmj= A;tm-1) + k (Pfm) — Р (ш ),(2) где i — номер коэффициентов А в выражении (1);

m — дискретные моменты времени срабатывания управляющего устройства 1;

Р(тп) - размеренное в m-й момент времени текущее значение давления пирогаза; р (m) — рассчитанное по выражению (1) давление пирогаза для значений коэффициентов А1 ., вычисленных. в предыдущем (m-1)-м моменте времени и текущих значений суммарной нагрузки по бензину F и скорости вращения N измеренных в m-й момент времени.

Ресурс пирогазового компрессора 3 определяется в управляющем устройстве 1 после несложных преобразований зависимости (1) по формуле

3 124

6 F — изменение суммарной нагрузки по бензину на отделение пиролиза, реализующее

РесуРс компРессоРа, т/ч;

ДР— ресурс компрессора по давлению пирогаза на входе отделе- ния компримирова- )О ния, кг/см ; дЯ вЂ” ресурс компрессора по скорости вращения, об/мнн.

Далее вычисленное значение измене- 15 ния суммарной нагрузки по бензину распределяется между ЗИА 10 нескольких печей 6 отделения пиролиза согласно алгоритма, реализующего задачу распределения сырья, которая формули- 20 руется следующим образом.

Пусть F = F, + йà — заданный суммарный расход сырья F, скорректированный с учетом ресурса компрессора .ЬР, N — число ЗИА печей, управляемых 25 по данному способу.

Требуется определить расходы сырья Пк на к-й ЗИА (к=1, ..., L) находящиеся между собой в соотношении

fU =F к (7) (8) 1 ф ° ° ° ф

1ю ° ° ь

L.

L где

k = 1,..., L (9) к

U = F

Еч„.

2-й этай. При ний (8) величины формуле

1с = 1ю ° ° ° э °

° ° ° в Ug ° ° р, U (4) нарушении ограниче(i)

U êoððåêòèðóþòñÿ по

35 Щ (() F

U = e V ° + (1-г) г

К L ш хп Т, ., Тд,ь! где

max ((iI (1

40 ш.п ) U (2)

3-й этап. Нагрузкам U не удовлетворяющим ограничениям (9), присваиваются ближайшие граничные значения

45 к ) к

Нагрузки на оставшиеся ЗИА, удовлетворяющие ограничениям (9), норми.Руются из условия выполнения балансового соотношения (7) 5P (s) F — Я ц — «е Ц f(E T. к пщ

4 ,) сз где S — сумма нагрузок на ЗИА, достигших ограничения (9);

I — множество индексов ЗИА удовЭ летворяющих ограничениям (9) ближайшем к соотношению показателей закоксованности ЗИА

Показатель закоксованности ЗИА g

К имеет физический смысл отношения коэффициента теплообмена между пирогазом и хладагентом ЗИА к толщине слоя кокса, отложившегося в трубках ЗИА, и оценивается по формуле, полученной из уравнения теплового баланса ЗИА

6 (- ) (6)

Т вЂ” Т

К K Т вЂ” Т

Як хп где F - измеренное значение расхода бензина в k-й ЗИА

У

Т и Т, „ — температура пирогаза на входе и выходе k-го ЗИА соответственно;

Т„ — температура хладагента ЗИА (в данном способе принимается постоянной и равной, например, 300 С).

Ограничения для поставленной задачи распределения сырья делятся на три вида:

7395 4 балансовое соотношение ограничение на разброс устанавливаемых нагрузок П„ на печи пиролиза в зависимости от разброса измеренных температур Т к на выходе k-ro ЗИА !!

П вЂ” U„(zS max 1Т вЂ” Т 1 система неравенств, учитывающих регламентные ограничения на температуру пирогаза на входе и выходе из

ЗИА, на расходы бензина íà k-й ЗИА

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

U, удовлетворяющие соотношениям (5) и (7) После определения в управляющем устройстве 1 ресурса по скорости

1247395.N, 1m) = N(m3 +

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

5 вращения вала и изменения суммарной нагрузки по бензину на отделение пиролиза, реализующей ресурс компрессора по формуле (3), а также величины нагрузки U по бензину на каждый

k-й ЗИА согласно приведенного 3-этапного алгоритма распределения нагрузок по формулам (10) -(13).осуществля. ется вывод на объект управляющих воздействий. Они поступают с выхода управляющего устройства 1 в камеры.задания установок регуляторов 11 и 14 локальных систем, образующих следую- щие 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 ЗИА. а

Контур скорости вращения вала 2 паровой турбины 13 привода пирогазового компрессора 3:.датчик 4 скорости вращения, регулятор 14, регулирующий клапан 15, установленный на трубопроводе 16 подачи пара в тур бину. В него поступает сигнал, соответствующий уставке, рассчитанной в управляющем устройстве по формуле

1О где N u N — - рассчитанное значение уставки и текущее значение скорости

1 вращения соответственно, об/мин.

Производительность установки по предложенному способу увеличивается по целевому продукту этилену на

20 095337.