Система автоматического управления установкой каталитического крекинга

 

Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов и может быть использовано в нефтехимической промышленности на установке каталитического крекинга. Целью изобретения является повышение выхода бензина за счет стабилизации температуры в реакторе. Система содержит реактор 1, генератор 2, печь 3, датчик (Д) 4 и регулятор (Р) 5 температуры в реакторе, конечный автомат 6, клапан (К) 7, Д 8 и Р 9 перепада давления, Д 10 и Р 11 температуры сырья, К 12, Д 13 и Д 14 расхода сырья и шлама, блок 15 определения коэффициента рециркуляции, Р 16 коэффициента рециркуляции, К 17, задатчик 18 минимально допустимого перепада, задатчик 19 минимальной температуры сырья, задатчик 20 максимально допустимой температуры сырья и задатчик 21 минимального коэффициента рециркуляции. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ прпфклаа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4307642/23-26 (22) 17.09.87 (46) 23.07.89. Бюл. ¹ 27 (71) Грозненское научно-производст-!! !! венное объединение Промавтоматика и Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (72) Т. К. Блохина, В. В. Кафаров, В. П. Мешалкин, В. В. Терентьев и В. А. Мартынова (53) 66.012-52(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1444344, кл. С 01 С 11/18, 23.03.87.

Патент СНА № 4345993, кл. 208-164, 1982. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ КАТАЛИТИЧЕСКОГО

КРЕ КИНГА (57) Изобретение относится к автоматизации химико-технологических прогары

ÄÄSUÄÄ 1495356 А1 (д1) 4 С 10 G 1l/18, G 05 D 27/00

2 цессов и может быть использовано в нефтехимической промышленности на установке каталитического крекинга.

Целью изобретения является повышение выхода бензина за счет стабилизации температуры в .реакторе. Система содержит реактор 1, регенератор 2, печь

3, датчик (Д) 4 и регулятор (P) 5 температуры в реакторе, конечный автомат 6, клапан (К) 7, Д 8 и P 9 перепада давления, Д 10 и P 11 температуры сырья, К 12, Д 13 и 14 расхода сырья и шлама, блок 15 определения коэффициента рециркуляции, Р 16 коэффициента рециркуляции, К 17, задатчик

18 минимально-допустимого перепада, задатчик 19 минимальной температуры сырья, задатчик 20 максимально допустимой температуры сырья и задатчик

21 минимального коэффициента рециркуляции, 3 ил

1495356

Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов и может быть использовано в нефтехимической промышленности на уста5 ковке каталитического крекинга.

Целью изобретения является повышение выхода бензина за счет стабилизации температуры в реакторе.

На фиг. 1 представлена функцио- 10 нальная схема предлагаемой системы управления; на фиг. 2 — график проведения объекта управления; на фиг. 3— циклограмма работы объекта при управлении предлагаемой системой (кривая 15

1 — сигнал от-датчика температуры реактора, кривая 2 — заданная температура реактора, кривая 3 — сигнал от датчика расхода сырья, кривая 4 сигнал от датчика расхода шлама, кри- 20 вая 5 — сигнал от датчика перепада давления, кривая 6 — сигнал от датчика температуры сырья, кривая 7 сигнал от блока определения коэффициента рециркуляции, кривая 8 указывает номер состояния обьекта управления).

Система автоматического управле" ния установкой каталитического кре": кинга (фиг. 1) содержит реактор 1, 30 на вход которого подается сырье, шлам и регенерированный катализатор, сверху реактора выводятся пары продуктов крекинга, регенератор 2, где происходит окисление кокса, отложившегося на катализаторе с помощью воздуха, поступающего вниз регенератора, сверху регенератора выводятся дымовые газы, печь 3 для нагрева с помощью топлива сырья, поступающего в реак- . 40 тор 1.

Реактор 1 снабжен датчиком 4 температуры, соединенным с регулятором

5 температуры, связанным с конечным с .автоматом 6. Клапан 7 на линии pere- 45 нерированного катализатора снабжен датчиком 8 перепада давления, соединенным с конечным автоматом 6, а также соединенным с регулятором 9 перепада давления, связанным с клапаном

7. На линии подачи смеси (сырья и шлама) установлен датчик 10 температуры, соединенный с конечным автоматом 6, а также с регулятором 11 температуры сырья связанным с клапаном

12, установленным на линии подачи топлива в печь 3.

Датчики расхода сырья 13 и расхода шлама 14 связаны с блоком 15 определения коэффициента рециркуляции, который может быть собран из известных элементов, в частности из последовательно соединенных сумматора и дели(т с + GQ теля (К = „, соединенным с с конечным автоматом 6, а также с регулятором 16 коэффициента рециркуляции, связанным с клапаном 17, установленным на линии подачи шлама в реактор 1.

Кроме того, входы конечного автомата 6 соединены с задатчиком 18 минимально допустимого перепада давления, задатчиком 19 минимальной температуры сырья, задатчиком 20 максималь.но допустимой температуры сырья и задатчиком 21 минимального коэффициента рециркуляции, а выходы конечного автомата 6 соединены с входами регулятора 9 перепада давления, регулятора

11 температуры сырья и регулятора 16 коэффициента рециркуляции.

Система работает следующим образом.

На третьем входе конечного автомата 6 (фиг. 1) устанавливают с помощью задатчиков 18 Р д (например, равное

4. Z

О, 1х10 кгс/м ), на пятом входе — с помощью задатчика 19 Т я„(например, равное 300 С), на шестом входе- — с макс помощью задатчика 20 Т „(например, равное 380 С), а на восьмом входе конечного автомата 6 — задатчиком

21 К А и (например, равный 1, 00) .

Пусть после сравнения конечным автоматом фактического значения Р, подаваемого на второй вход конечного автомата 6 с датчика 8 с установленным мин мин

11Р)оп ) оказалось, что Ь P) Р оп тогда конечный автомат 6 устанавливает объект управления в первое состояние (фиг. 2) путем соединения первого, пятого и восьмого входов соответственно с первым, вторым и третьим выходами конечного автомата 6. При этом на регулятор 9 11Р в качестве задания оступает сигнал, равный выходу с реулятора 5 Тр, что дает образование вухконтурной схемы регулирования: табилизация ЬР с коррекцией по Тр, на регулятор 11 в качестве задания поступает сигнал с задатчика 19, равный Т „„и температура сырья поддерживается равной Тс „,цн, на регулятор

16 в качестве задания поступает сигнал с задатчика 21, равный Крмин, 56

5 14953 тогда коэффициент рециркуляции стабилизируется на уровне К ми„. с помощью кривых 1-8 (фиг. 3) показано поведение обьекта управления

5 в первом состоянии (моменты времени с — с,). Если в результате увеличения нагрузки на объект t1P станет равмин ным или меньше Р р,, (фиг. 3, момент

1-, ), конечный автомат 6 переведет объ- о ект во второе состояние (фиг. 2) путем соединения третьего, первого и восьмого входов автомата 6 соответственно с первым, вторым и третьим вы выходами. При этом на регулятор 9 в качестве задания поступит сигнал с

1 мин задатчика 18, равный ДР, и перепад

)on давления подцерживается на минимально допустимом уровне, на регулятор 11

2О поступает сигнал, равный выходу с регулятора 5 Тр, что дает образование двухконтурной схемы регулирования: стабилизация ТЕ с коррекцией по Т>, при этом на регулятор 16 продолжает

25 поступать в качестве задания сигнал от задатчика 21, равный Кр мин.

Поведение объекта управления во втором состоянии показано на фиг, 3 на отрезке времени t < — t2 (t1-t ) .

В то время, как обьект управления находится во втором состоянии, конечный автомат проверяет условие для перехода в третье состояние Т Ь маkc 35 Т (этот переход возможен, если с оп нагрузка на обьект продолжает увеличиваться) или возврата в первое состояние по условию Т, (Т, „м (при уменьшении нагрузки). 40

Выполнение второго условия в момент t показано на фиг. 3 пунктиром.

В случае выполнения неравенства Т макс ь Тс р конечный автомат 6 переводит 45 объект управления в третье состояние фиг . 2 путем соединения третьего, шестого и первого входов соответственно с первым, вторым и третьим выходами* конечного автомата 6. При.этом на регулятор 9 в качестве задания продолжает поступать сигнал с задат чика 18, равный ЬРмин, и перепад давления по-прежнему поддерживается на минимально допустимом уровне, на ре- 55 гупятор 11 Т в качестве задания поступает сигнал с задатчика 20, рав1иа кс ный Т с д, когда температура сырья поддерживается на минимально допустимом уровне, а на регулятор 16 в качестве задания поступит выход с регулятора 5 Тр, что дает образование двухконтурной схемы: стабилизацию К с коррекцией по Т .

Поведение обьекта управления в третьем состоянии показано (фиг. 3) на отрезке времени t — t . В третьем состоянии объекта конечньй автомат 6 проверяет условие возврата объекта управления во второе состояние Кр 6 - Кр „,иа (фиг. 2). И при выполненйи этого неравенства возвращает объект во второе состояние, в котором конечный автомат 6 связывает третий, первыи и восьмой входы соответственно с первым, вторым и третьим выходами.

При этом на регулятор 9 продолжает поступать в качестве задания сигнал мнн адатчика 19, равный Р п, на регулятор 11 в качестве задания поступает сигнал, равный выходу с регулятора 5 Тр, что дает образование двухконтурной схемы: стабилизации Тс с коррекцией по Тр> а на регулятор К р начинает в качестве задания поступать сигнал с задатчика 21, равный Кр ><<

I (фиг. 3, t -t< или С -t<) . Из второго состояния объект может перейти как в первое (в случае уменьшения. нагрузки на установку), так и вернуться в третье состояние (при увеличении нагрузки).

Выполнение второго условия в мо1 мент t< показано на фиг. 3 пунктиром.

В случае выполнения неравенства Тс Т „н конечный автомат 6 переводит объект управления в первое состояние (фиг. 2 и 3, момент, ) .

Использование предлагаемой системы по сравнении с известной позволяет стабилизировать температуру реактора на оптимальном уровне во всем диапазоне нагрузок установки и за счет этого повысить выход бензина на

О., SX.

Формула изобретения

CHc TOMB автоматического управления установкой каталитического крекинга, включающая реактор, регенератор и печь для подогрева сырья, содержащая датчик температуры в реакторе, связанный с входом регулятора температуры в реакторе, датчик пере1495356 чаи г Екг„,„, д С г

<с <г

Фиг.8

Составитель Г. Огаджанов

Редактор Н. Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк

Заказ 4213/24 Тираж 446,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 пада давления на клапане подачи регенерированного катализатора, соединенный с первым входом регулятора перепара давления, датчик температуры сырья на выходе печи, подключенный к

5 регулятору температуры, задатчики минимально допустимого перепада давления и максимально допустимой температуры сырья и клапан подачи теплоно- 10 сителя в печь, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения выхода бензина за счет стабилизации температуры в реакторе, она дополнительно содержит датчики расхода сы- 15 рья и шлама, клапан подачи шлама в реактор, блок определения коэффициента рециркуляции, регулятор коэффициента рециркуляции, задатчики минимально допустимой температуры сырья 2р и минимального коэффициента рециркуляции и конечный автомат, при этом выход регулятора перепада давления связан с клапаном подачи регенерированного катализатора, выход регулято- 25 ра температуры в реакторе соединен с первым входом конечного автомата, второй вход которого подключен к дат-. чику перепада давления на клапане подачи регенериров анного катализ ато-. 30 ра, задатчик минимально допустимого перепада давления соединен с третьим входом конечного автомата, подключенного своим четвертым входом к датчику температуры сырья на выходе реактора, задатчики минимально и максимально допустимой температуры сырья соединены соответственно с пятыми и шестыми входами конечного автомата подклю1

/ ченного своими седьмыми и восьмыми

4 входами с выходом блока определения коэффициента рециркуляции и задатчиком минимального коэффициента рециркуляции, первый выход конечного автомата связан с вторым входом регулятора перепада давления, второй выход конечного автомата соединен с вторым входом регулятора температуры сырья, выход которого подключен к клапану подачи теплоносителя в печь, датчики расходов сырья и шлама соединены с входами блока определения коэффициента рециркуляции, выход которого связан также с первым входом регулятора коэффициента рециркуляции, подключенного своим вторым входом к третьему выходу конечного автомата, а выходом — к клапану подачи шлама в реактор.