Устройство для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 578082 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявле с присоединением заявки осудврственнык ломите(23) Приорит оветв Министров СССло делам изобретений и открытий 53) УДК 66.012(088.8)(45) Дата опубликования описания 16.0(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИРЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ иства куляИзобретение относится к устроиствам для автоматического управления химико-технологическим процессом с рециклом непрореагировавшего сырья и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.Известно устройство для автоматического регулирования параметра раствора на выходе регенерационной установки, содержащее датчики параметра и расхода раствора, регу лятор параметра, регулятор нагрузки и блок коррекции 1, Принцип действия этого устройства не позволяет получить удовлетворительную эффективность при управлении рециркуляционным технологическим процессом, так 15 как устройство не предусматривает возможность одновременного оптимального управления несколькими процессами.Наиболее близким к изобретению по технической сущности управления реакционным про цессом является устройство для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом в установке, содержащей реактор и ректификационные колонны, связанные рецикловым потоком возвратного сы рья с реактором, включающее блок регулирования расхода суммарного потока сырья, датчики расхода и состава продуктов 2,Недостатками данного устройства являются значительные потери основного продукта и 30 энергозатрат, обусловленные тем, что отсутствует замер качественных показателей процесса, не производится управление основными технологическими режимными параметрами (такими, как температура в реакторе, величина парового потока в ректификационных колоннах и т. п,), пе производится координация работы отдельных технологических установок с точки зрения оптимальности всей системы.С целью снижения энергозатрат и потерь основного продукта в устройство управления рецир куля ционным технологическим процессом введены блок регулирования содержания целевого продукта в реакционной смеси после реактора, блоки регулирования содержания побочных продуктов в выходных технологических потоках, блоки сравнения, логический блок ИЛИ и блок оптимизации, связанный входами с блоком ИЛИ и с датчиками расхода и состава, а выходами - с блоками регулирования и блокамн сравнения, каждый из которых соединен выходом с блоком ИЛИ и входом - с одним из датчиков состава, установленных на выходе реактора и ректификационных колонн.На чертеже изображена схема устро" для автоматического управления рецир ционным процессом.Технологическая установка включает в себя реактор 1 и последовательную цепочку ректификационных колонн 2, последняя из кото рых связана рецикловым потоком с реактором 1. Для контроля за ходом технологического процесса устройство использует датчики 3 расхода и датчики 4 состава с дешифраторами 5.Устройство управления содержит также блок 6 регулирования расхода суммарного потока сырья с воздействием на расход свежего сырья, блок 7 регулирования содержания целевого продукта в реакционной смеси после реактора, блоки 8 регулирования содержания побочных продуктов в выходных технологических потоках, блоки 9 сравнения, логический блок ИЛИ 10 и блок 11 оптимизации.Устройство работает следующим образом.С помощью блока 6 осуществляется стабилизация расхода суммарного потока сырья на реактор 1 с помощью блока 7 - стабилизация концентрации целевого продукта в реакционной смеси путем воздействия на эффективный технологический параметр (например на температуру в реакторе). Блоки 8 стабилизируют концентрацию побочных продуктов в выходных технологических потоках системы. В первой рсктификационной колонне цепочки стабилизируется концентрация, обобщенного тяжелого компонента в дистилляте, в последней колонке - концентрация обобщенного легкого компонента в кубовом продукте.Информация от датчиков 3 и 4 через дешифраторы 5 поступает в блок 11, предназначенный для определения оптимальных режимов процесса. В блоке 11 заложены математические модели реактора 1 и колонн 2, с помощью которых по критерию минимум технологических затрат определяются оптимальные значения расхода суммарного потока сырья и соответствующих концентраций. Эти значения выдаются блоком 11 в качестве установок блокам 6, 7 и 8 регулирования. Для каждого аппарата определяется два оптимальных значения концентраций: для реактора - концентраций целевого и побочного продуктов в реакционной смеси; для колонны в концентрац обобщенного легкого компонента в кубовом продукте и обобщенного тяжелого компонента в дистилляте, Однако предусматривается стабилизация лишь одного значения концентрации для каждого аппарата, второе может колебаться в допустимых пределах.Отклонение какой-либо концентрации сверх допустимых пределов означает, что процесс вышел из условий, при которых был определен оптимальный режим, Это может произойти в результате различных внешних возмущений: изменения состава свежего сырья, изменения активности катализатора и т. п. Обнаружение таких отклонений осуществляется с помощью блоков 9, которые сравнивают оптимальные значения концентраций с текущими. При появлении хотя бы одного отклонения блок 10 выдает команду блоку 11 на корректировку режима.Информация, поступающая в блок 11 от датчиков 3 и 4, позволяет при необходимости автоматически корректировать математические модели.Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет вести технологический процесс с минимальными технологическими за тратами,Формула изобретенияУстройство для автоматического управле 25 ния рециркуляционным технологическим процессом в установке, содержащей реактор иректификационные колонны, связанные рецикловым потоком возвратного сырья с реактором, включающее блок регулирования расходаЗО суммарного потока сырья, датчики расхода исостава продуктов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью снижения энергозатрат и потерьосновного продукта, оно снабжено блоком регулирования содсржания целевого продукта в35 реакционной смеси после реактора, блокамирегулирования содержания побочных продуктов в выходных технологических потоках, блоками сравнения, логическим блоком ИЛИ иблоком оптимизации, связанным входами с40 блоком ИЛИ и с датчиками расхода и состава,а выходами - с блоками регулирования и блоками сравнения, каждый из которых соединенвыходом с блоком ИЛИ и входом - с однимиз датчиков состава, установленных на выходе45 реактора и ректификационных колонн,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мо 401973,кл. СЬ 05 Д 11/00, 1971.50 2, Патент Японии Мд 34992, кл 13 (7) С 9,1973.578082 3 цувдной поток Составитель В. Тучинскнй Редактор Т. Пилипенко Техред Н. Рыбкина Корректор Л. КотоваПодписноеСССР ография, пр. Сапунова аказ 2984/22 И НПО Государст по 113035,