Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетона в каталитическом реакторе с рециклом жидкой фазы

 

Использование: область автоматического управления химико-технологическими процессами, в частности процессы гидрирования , химическая, нефтехимическая и микробиологическая промышленность. Сущность изобретения: сравнивают текущее значение расхода рециркулирующей жидкой фазы с заданным нижним допустимым значением этого расхода. При текущем значении расхода выше заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе из реактора изменением расхода рециркулирующей жидкой фазы, а при достижениии текущим значением расхода рециркулирующей жидкой фазы заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением подачи хладагента в теплообменник циркулирующей жидкой фазы , а расход рециркулирующей жидкой фазы ргулируют в зависимости от текущего, заданного и начального значений температуры потока на выходе реактора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4808285/26 (22) 30.03,90 (46) 30.05.92. Бюл.¹20 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета и Научно-производственное объединение "Государственый институт прикладной химии" (72) О.B.ÁóëãàêoB, П.В.Рашковский, Е.И.Лесохин, В.Л.Рукин, В.В.Куркин, В.В.Сотников и Ю,А.Григорьев (53) 66.012-52 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1409619, кл. С 07 С 5/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1068411, кл. С 07 В 1/00, 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИДРИРОВАНИЯ

АЦЕТОНА В КАТАЛ ИТИЧ ЕС КОМ P EAKTOPE С РЕЦИКЛОМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ (57) Использование: область автоматического управления химико-технологическими

Изобретение относится к технике автоматического управления химико-технологическими процессами, в частности процессом гидрирования, и может быть использовано в химической, нефтехимической и микробиологической промышленности.

Цель изобретения — повышение степени конверсии.

На фиг.1 представлена схема системы для реализации предлагаемого способа.

В адиабатический реактор 1 с неподвижным слоем катализатора поступает из смесителя 2 смесь гидрируемого компонента ОА и циркулирующей жидкой фазы Оц .

Температура потока на входе в реактор 1 регулируется ПИ-регулятором 3, выход которого связан с клапаном 4, смонтированным

„„ .Ж „„1736973 А1 (я)л С 07 С 5/02, G 05 D 27/00 процессами, в частности процессы гидрирования, химическая, нефтехимическая и микробиологическая промышленность, Сущность изобретения: сравнивают текущее значение расхода рециркулирующей жидкой фазы с заданным нижним допустимым значением этого расхода. При текущем значении расхода выше заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе из реактора изменением расхода рециркулирующей жидкой фазы, а при достижениии текущим значением расхода рециркулирующей жидкой фазы заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением подачи хладагента в теплообменник циркулирующей жидкой фазы, а расход рециркулирующей жидкой фазы ргулируют в зависимости от текущего, заданного и начального значений температуры потока на выходе реактора. 2 ил. на линии подачи хладагента в теплообменник 5. В нижнюю часть реактора 1 подается водород Он . Давление в реакторе 1 стабилизируется ПИ-регулятором 6, выход которого связан с клапаном 7, Продукты гидрирования из реактора 1 поступают в сепаратор 8. Часть поступающего в сепаратор 8 потока отводится в виде целевой фракции Опр, а остальная часть возвращается насосом 9 в смеситель 2, после охлаждения в теплообменнике 5 в виде циркулирующей жидкой фазы Оц. Расход циркулируюшего потока регулируется ПИ-регулятором 10, выход которого связан с клапаном 11, установленным на линии циркулирующего потока. Температура потока на выходе реактора регулируется функциональным блоком 12, 1736973 один выход которого соединен с камерой задания регулятора 3 температуры входного потока, а другой — с камерой задания регулятора 10 расхода циркулирующего потока. На вход функционального блока 12 поступает сигнал от первичного измерительного преобразователя 13 температуры, установленного в нижней части реактора 1, На фиг.2 приведен пример реализации 10 функционального блока 12.

Блок 12 состоит из двух задатчиков, трех регуляторов и двух реле, Выход пневматического задатчика 14, которым устанавливают значение начальнойтемпературы t<, 15 соединен с первым входом "Задание" пропорционального регулятора 15, который предназначен для формирования сигнала, соответствующего нижнему допустимому значению расхода циркулирующего потока 20

Оц (г). Другой вход "Переменная" регулятора 15 соединен с выходом регулятора 16, Этот регулятор формирует выходной сигнал, являющийся заданием регулятору температуры входного потока (фиг.2). Выход 25 регулятора 15 соединен с камерой Б пневматического реле 17, камерой В пневматического реле 18 и соплом камеры Г этого же реле.

Выход пневматического задатчика 19, 30 которым устанавливают заданное значение температуры в нижней части реактора Т>, соединен с первым входом "Задание" регулятора 20 и соплом камеры "А" пневматического реле 17. Второй вход "Переменная" 35 регулятора 20 соединен с входным каналом

Т функционального блока, в который поступает сигнал от датчика температуры нижней части реактора (фиг.1). Входной канал Т соединен также с входом "Переменная" pery- 40 лятора 16 и соплом камеры "Г" пневматического реле 17. Регулятор 20 вырабатывает задание регулятору расхода циркулирующего потока Оц (т ). Выход регулятора 20 соединен с камерой "В" пнев- 45 матического реле 17, камерой "Б" пневматического реле 18 и соплом камеры "А" реле

18, Выходы камер "А" и "Г, соединенные между собой, являются выходами пневматических реле 17 и 18. Выход реле 17 связан 50 с входом "Задание" регулятора 16, а выход реле 18 является вторым выходом Q„ (s ) функционального блока, Первым выходом

t (г ) функционального блока является выход регулятора 16. 55

Функциональный блок 12 реализует следующие функции"

"()= К„(з());

К (Тз — Т(г )) + Кз ) (Тз о

О u(<)=;

jT(r ))d t Оц(7)>Оц(7);

gu (< ) Qu(г ) — Он (т ) тз(r) = K4 (г ) + Кь J г (г) бг о

Q при Qu(z) > Qëö(т) я(т) =

Т вЂ” Т(r) при Qu(r) S Q. u(z) где to — начальное значение температуры входного потока;

tz(r) — задание регулятору температуры входного потока;

Т вЂ” заданное значение температуры потока на выходе реактора;

Т(s ) — текущее значение температуры потока на выходе реактора;

Qu (т ) — нижнее допустимое значение расхода циркулирующего потока;

Оц(т ) — задание регулятору расхода циркулирующего потока.

Система работает следующим образом.

В стационарном состоянии при свежем катализаторе и отсутствии возмущений в системе расход циркулирующего потока

Оц(г ) > Оцл(г ), В этом случае функциональный блок 12 (фиг,1) формирует управляющие воздействия таким образом, что при появлении отклонения температуры в нижней части реактора от заданного значения изменяется значение регулятору 10 расхода, а задание регулятору 3 температуры входного потока остается неизменным. Стабилизация температуры в нижней части реактора только расходом циркулирующего потока осуществляется до тех пор, пока задание регулятору 10 расхода не достигнет предельного нижнего допустимого значения. При достижении этого значения происходит переключение управляющих воздействий. В этом случае функциональный блок 12 изменяет задание регулятору 3 температуры входного потока в зависимости от отклонения текущего значения температуры в нижней части реактора от заданного значения, а задание регулятору

10 расхода изменяется пропорционально разнице значений между начальной температурой to и заданием регулятору 3 температуры входного потока (фиг.1).

1736973

Функциональный блок работает следующим образом.

Когда выход регулятора 15 Оцд(Т ) меньше выхода регулятора 20 Оц"() сопло камеры "А" реле 17 закрыто, а сопло камеры 5

"Г" открыто. В реле 18, наоборот, сопло Г" " закрыто, а сопла "А" открыто, Таким образом, оба входа регулятора 16 соединены между собой через сопло "Г" реле 17. На выход реле 18 через сопло камер "А" посту- 10 пает выходной сигнал с регулятора 20. Если в этот момент появляется разбаланс между

Т и Т,, то выходной сигнал регулятора 16 не изменяется, так как в камеру "Задание" и в камеру "Переменная" поступает один и тот 15 же сигнал Т. Выход регулятора 20 при этом изменяется. Следовательно, при отклонении текущей температуры Т в нижней части реактора от заданного значения Т> изменяется второй выходной сигнал функциональ- 20 ного блока, а первый остается неизменным.

Выход регулятора 15 также остается постоянным, так как не меняется выход регулятора 16.

Когда выход регулятора 10 меньше вы- 25 хода регулятора 15,происходит переключение реле 1? и 18. Сопло "А" в реле 17 открывается, а в реле 18 закрывается, В этом случае в камеру "Задание" регулятора

16 поступает сигнал Тэ от задатчика 19 че- 30 рез сопло А реле 17. В этом случае отклонение Т от Т приводит к изменению выходного сигнала регулятора 16, которое вызывает изменение выходного сигнала регулятора 15, 35

Следовательно, в рассматриваемом положении оба выхода функционального блока изменяются при отклонении Т от Т .

Д Я, В данном случае предлагаемый способ управления реализован на элементах пневмоавтоматики. Возможно осуществление способа и на микропроцессорной технике.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает максимально возможную степень конверсии в условиях падения активности катализатора.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетона в каталитическом реакторе с рециклом жидкой фазы, включающий регулирование температур потока на входе и выходе реактора, расходов исходных потоков, расхода рециркулирующей жидкой фаэы и подачи хладагента в теплообменник рециркулирующей жидкой фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени конверсии, сравнивают текущее значение расхода рециркулирующей жидкой фазы с заданным нижним допустимым значением этого расхода и при текущем значении расхода рециркулирующей жидкой фазы выше заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением расхода рециркулирующей жидкой фазы, а при достижении текущим значением расхода рециркулирущей жидкой фазы заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением подачи хладагента в теплообменник рециркулирующей жидкой фазы, а расход рециркулирующей жидкой фазы регулируют в зависимости от текущего, заданного и начального значений температуры потока на выходе реактора.

1736973

Составитель Г.Огаджанов

Техред М.Моргентал Корректор А,Осауленко

Редактор А,Orap

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1868 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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