Автоматическая установка для управления экзотермическим процессом ^ -t.!4aap«?~i'-—-•• •

 

265864

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cent Соеетсннх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. )2o, 4/02

Заявлено 24.11.1968 (№ 1220985/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.Ш.1970. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 23.1Х.1970

МПК В 01j

УДК 66.012-52(088.8) Комитет оо делом изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г, А, Струнге, В. H. Федорук, В. П. Верещагин, B. С. Карпов и В. П, Щкондиц

Заявитель!

АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УПР ВЛЕНИЯ

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИМ ПРОЦЕССО

Изобретение относится к автоматическим установкам для управления экзотермическими процессами гидрирования на твердом катализаторе в производствах ряда химических и нефтехимических продуктов (в частности фурановых, фторорганических и других соединений). Такие процессы характеризуются высокой скоростью изменения температуры в реакторе при нарушении технологического режима, что вызывает необходимость разработки эффект ивной системы управления тепловым режи. .ом, а также создания надежной системы защиты катализатора в случае аварии.

Известна автоматическая установка для управления экзотермическим процессом, включающая реактор с твердым катализатором, подогреватели и регулирующие клапаны, установленные на линии подачи,входного продукта и хладагента, блок выделения максимальной температуры, соединенный своим выходом с ПИ-регулятором через электропневмопреобразователь, нормирующие преобразователи, связанные с датчиками температуры по числу контролируемых точек, и логические блоки «И», «ИЛИ».

Недостатками таких установок являются низкая эффективность управления проце асо м .и низкая надежность системы защиты катализатора, что обусловли|вается неудачными решениями существующих схемных взаимосвязей между блоками и узлами управления данных установок.

Цель изобретения — повышение эффективности управления экзотермическим процессом, а также ооеспечение надежной защиты катализатора. Это достигается тем, что входы ячеек «И», «ИЛИ» через элементы сравнения действительных и заданных значений параметров подключены к пневмодатчику давле10 ния на линии подачи хладагента .в подогреватель и к выходу электропневмопреобразователя блока выделения максимальной температуры, соединенного через ПИ-регулятор с клапаном на линии байпасирования подогревателя хладагента, а выход ячейки «И» через пневмореле связан с клапаном на линии сброса давления в реакторе и с клапаном на линии выхода целевого продукта, выход же ячейки «ИЛИ» через другое пневмореле сое20 динен с отсечным клапаном на линии подачи в реактор входного продукта и одновременно через пневмоэлектрореле — с электроприводом насоса.

На чертеже изображена блок-схема описы25 ваемой установки.

В реакторе 1 по высоте зон катализатора установлены термопары Т,— Т6, выходы которых через нормирующие преобразователи 2-7 соединены с блоком 8 выделения и сигнали30 зации максимальной температуры и через

265864

3 электропневмопреобр азователь 9 подключены к входу ПИ-регулятора 10, управляющего работой пневмоклапана 11 на линии байпасирования подогревателя 12 хладагента. На линии выхода хладагента из подогревателя 12 находится датчик температуры 18, связанный через нормирующий преобразователь 14, электропневмопреобразователь 15 и ПИ-регулятор 1б с клапаном 17 на линии подачи пара в подогреватель. Электропневмопреобразователь 9 через элемент сравнения 18 логического блока 19, ячейку «И» 20 и пневмореле

21 соединен с клапаном 22 на линии. сброса давления в реакторе и с клапаном 28 на линии выхода целевого продукта. На линии входа хладагента в подогреватель 12 установлен датчик давления 24, который через элемент сравнения 25, ячейку «ИЛИ» 2б .и пневмореле 27 соединен с отсечным клапаном 28 на линии подачи входного продукта в реактор и одновременно через пневмоэлектрореле 29— с электроприводом 30 насоса 81. Выход этого насоса связан с подогревателем 82 входного продукта. На линии выхода подогревателя 32 установлен датчик температуры 88, соединенный через,нормирующий преобразователь 34, электропневмопреобразователь 85 и ПИ-регулятор 8б с клапаном 87 на линии подачи пара в подогреватель. Выход клапана 28 через холодильник 88, сепаратор 89, ловушку 40 и компрессор 41 соединен,с ресивером 42, выход которого связан со входом подогревателя 12.

Кроме того, выходы сепаратора 89 и ловушки

40 соединены со сборником 48 целевого продукта. Элемент сравнения 25 связан с задатчиком 44 критического давления хладагента и элемент сравнения 18 — с задатчиком 45 критической температуры катализатора. Выход каждого элемента сравнения подключен на входы ячеек «И» 20, «ИЛИ» 2б, а пневмокнопки 4б и 47 — к пневмореле 21 и 27.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с термопар Т вЂ” Т, поступают в нормирующие преобразователи 2 — 7, в которых преобразуются в унифицированные сигналы .постоянного тока и подаются е блок 8 выделения максимальной температуры. Этот блок может быть представлен,,например, з виде логической схемы максимума с усилителем постоянного тока. С блока 8 сигнал, пропорциональный максимальной температуре, через электропневмопреобразователь 9 подается на ПИ-регулятор 10, упра вляющ ий работой пневмоклапана 11 на линии байпасирования подогревателя 12 хладагента. При отклонении температуры в реакторе от заданной в ту или другую сторону пневмоклапан 11 изменяет количество хладагента, идущего по линии байпасирования подогревателя, тем са.мым увеличивая или уменьшая температуру хладагента на входе в реактор, а следовательно, и температуру |в самом реакторе.

Система регулирования температуры хладагента, включающая датчик температуры 18 на линии выхода хладагента из подогревате5

25 зо

55 бО

65 ля, нормирующий преобразователь 14, электропневиопреобразователь 15 и ПИ-регулятор

1б, работает по сигналу отклонения температуры от заданной с воздействием на регулирующий клапан 17, установленный на линии подачи пара в подогреватель. Для возв ращения ппевмоклапана 11 в исходное состояние после отработки сигнала отклонения температуры в реакторе от заданной ПИ-регуляторы

10 и 1б имеют совмещенный вход задания.

Система регулирования температуры входного продукта, включающая датчик температуры 88 на линии выхода 1из подогревателя 82, нормирующий преобразователь 34, электропневмопреобразователь 85, ПИ-регулятор 36 и р егул и рующий клапан 87 на л ин и и подачи пара в подогреватель 82, работает аналогично системе регулирования температуры хладагента. Расходы хладагента и входного продукта поддерживаются постоянными .при помощи известных систем стабилизации.

В логическом блоке 19 для управления используются сигналы по температуре в реакторе и давлению хладагента, которые снимаются с электропневмопреобразователя 9 и датчика давления 24. Эти сигналы поступают на элементы сравнения 18 и 25, причем на входы этих элементов сравнения также подают сигналы от задатчиков 45 и 44 критического значения температуры в реакторе и,крит ического значения давления хладагента. 3а критическую температуру .взята температура, при кото рой каталогизатор может выйти из строя.

В качестве критического давления берется такое пониженное давление хладагента, которое может вызвать .повышение температуры в реакторе до критической для данного катализатора. Алгоритм работы логического блока

19 таков, что сброс давления в реакторе и пре@ращен ие подач и вход и ого п ро дукта происходят лишь тогда, когда температура в реакторе и давление хладагента достигают критического значения. В случае достижения критического значения только одним параметром происходит лишь отсечка подачи входного продукта.

Выбор такого алгоритма работы блока 19 обеспечивает надежную защиту катализатора в следующих аварийных ситуациях: при понижении давления до критического (что моментально вызывает повышение температуры в реакторе до критической) срабатывают ячейки «И», «ИЛИ», сигналы с них через пневмореле 21 и 27 закрывают клапаны

28 и 28 и открывают клапан 22 сброса давления в реакторе, одновременно через,пневмоэлектрореле 29 отключается насос 31; при повышении температуры в реакторе до критической срабатывает ячейка «ИЛИ», сигнал с которой через пневмореле 27 закрывает клапан 28 на линии подачи входного продукта в реактор и через пневмоэлектрореле 29 отключ а ет н а сос 31.

Сброс пневмореле 21 и 27 с блокировки производится пневмокнопкой 47. Кроме того, 265864

ЫРас оЫлеьтлр

1 Ъ

Ь

4 ч Ñ

Составитель Р. А, Клейм ни

Техред Л. В. Куклина Корректор Н. А. Митрохин»

Редактор Н. Корченко

Заказ 2508/1 Тираж 480 Подписное

ЦН14ИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 ический блок l9 предусматривает также

«ное включение технологического процесса .лучае аварии или другой необходимости, > можно осуществить при помощи пневмозпки 46.

Предмет изобретения автоматическая установка для управления геотермическим процессом, включающая ьктор с твердым катализатором, подогрева и и регулирующие клапаны, установленные линиях подачи входного продукта и хлада та, блок выделения максимальной темпегуры, соединенный своим выходом с ПИ-ре ятором через электропневмопреобразова ь, нормирующие преобразователи, связане с датчиками температуры по числу регуруемых точек, и логические блоки «И», .ЛИ», отличающаяся тем, что, с целью поg

:вышения эффективности управления процессом, а также обеспечения надежной защиты катализатора, входы ячеек «И», «ИЛИ» через элементы сравнения действительных iH заданных значений параметров подключены к пневмодатчику давления на линии подачи хладагента в подогреватель и к выходу электропневмопреобразователя блока выделения макоимальной температуры, связанного через ПИрегулятор с клапаном,на линии байпасирования подогревателя хладагента, а выход ячейки «И» через пневмореле связан с клапаном на линии сброса давления в реакторе и с клапаном на линии выхода целевого продукта, выход же ячейки «ИЛИ» через другое пневмореле соединен с отсечным клапаном на линии подачи в реактор входного продукта:и одновременно через,пневмоэлектрореле — с электроприводом насоса.