Система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ги) 683766.07,7 2) Заявлено Кл.1 В 3/42 5 О 27/О( соединением заявки Заев сударственнын комитет СССР о делам изобретенийОпубликовано 9.79. Бюллетеньн открытн ата опубликования описания 15.09.7(54) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОЛ Изоб) управлен цессом с вано на химическ ности. ческо а, вклюода сумасхода и я содерыходныхаппаработы аг- ционных равлениета (бен- сновного ой суш- являетавления м про- еакционетенис касается автоматического я химико-технологическим прореггик.лом и может быть использопрелприятиях химической, нефтей и других отраслей промышленИзвестна система для автомат управления производством стирол чающая контур регулирования расх марного потока сырья, датчики р концентрации, блоки регулировани жания одного из компонентов в в потоках отдельных технологических тов, блок согласования режимов ра регата дегидрирования и ректифика колонн 11.В этой системе отсутствует уп блоком выделения побочного продук тола), в результате чего потери о продукта значительны.Наиболее близкой по техническ ности к предложенному изобретению ся система для автоматического упр рециркуляционным технологически цессом в установке, включающей р ный блок, блок вылсления побочного пролукта и блок выделения вторичного сырья, связанный рецикловым потоком с реакционным блоком. Эта система содержит регулятор расхода суммарного потока сырья, латчики 5 раскола и состава продуктов, блок оптимизации, связанный входами с датчиками расхода и состава и одним из выхолов с регулятором расхода 2.1 ОПринцип работы этого устройства заключается в том, что оно регулирует концентрацию одного компонента в выходных потоках технологических аппаратов, и задание на эту концентрацию корректирует блок оптимизации. Такое управление наибо лее эффективно в случае регулирования концентрации бинарных продуктов (состоящих из двух компонентов), что на практике встрс" чается не всегда. Кроме того, достижение оптимальности всей техггологической цепи гопо экономическому критерию часто приводит к тому, что после выделения побочного продукта содержание основного продукта в нем значительно. Все это приводит к значительным потерям основного пролукта.Форчула изобретения 40 Цель изобретения - снижение материальных потерь путем минимизации содержания основного продукта в побочном и динамической коррекции по возмущению.Это достигается тем, что система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом в установке, включающей реакционный блок, блок выделения побочного продукта и блок выделения вторичного сярья, связанный рецикловым потоком сырья, датчики расхода и состава продуктов, блок оптимизации, связанный входами с датчиками расхода и состава и одним из выходов - с регулятором расхода, дополнительно снабжена блоком формирования технологического режима в реакционном блоке, блоком динамической корректировки технологического режима выделения вторичного сырья, блоком минимизации потерь основного продукта при выделении побочного продукта и блоком прогнозирования, связанным входами с датчиками расхода суммарного потока сырья и состава выходного продукта реакционного блока, а выходом - с блоком минимизации. Блок оптимизации соединен выходами с блоком формирования. и блоком динамической корректировки.На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы.Технологическая установка включает в себя реакционный блок 1, блок 2 выделения побочного продукта и блок 3 выделения вторичного сырья. Лля контроля за ходом технологического процесса система использует датчики расхода 4 и датчики состава 5. Система управления содержит регулятор 6 расхода суммарного потска сырья, блок оптимизации 7, блок 8 формирования технологического режима в реакционном блоке, блок 9 минимизации потерь основного продукта при выделении побочного продукта, блок 1 О динамической корректировки технологического режима выделения вторичного сырья и блок прогнозирования1.Система работает следующим образом.С помощью регулятора 6 осуществляется стабилизация расхода суммарного потока сырья в реакционный блок 1. Блок 8 реализует и поддерживает задаваемый технологический (например температурный) режим в реакционном блоке 1. Блок 9 на основе замера с помощью датчика 5 концентрации основного продукта в выходном потоке блока 2 (побочном продукте) воздействует на ход процесса выделения побочного продукта в направлении, вызывающем уменьшение этой концентрации, т.е. осуществляет оптимальное управление процессом по критерию минимум содержания основного продукта в побочном. Блок 11 по информации о расходе сырья в блок 1 (датчик 4) и о составе реакционной смеси после блока 1 (датчик 5) рассчитывает (прогнози 5 10 1 э 20 25 30 35 рует) материальный баланс процесса выделения побочного продукта с учетом инерционности процесса. Расчет осуществляется по математической модели процесса. Затем на основе прогнозируемого материального баланса блок 11 выдает блоку 9 уставки в виде ограничений, учитывающие мощность и разделительные способности аппаратуры, Блок 1 О предназначен для стабилизации процесса выделения вторичного сырья. Поскольку процессы выделения (массообменные процессы) обычно имеют значительную инерционность, наряду с регулированием по отклонению (по замеру выходных концентраций) предусматривается динамическая коррекция по возмущению (по замеру входных концЕнтраций и расхода). Блок 7, с помогцью реализуемых в нем математических моделей блоков 1 - 3 определяет оптимальные значения расхода суммарного потока и параметров технологических режимов в блоках 1 и 3 по экономическому критерию (например по критерию - минимум технологических затрат). Эти значения выдаются блокомна регулятор 6 и блоки 8, 1 О, От блока 7 корректировка режима выделения побочного продукта не предусматривается, так как влияние этого процесса на экономику технологической цепи в целом определяется потерями основного продукта, стоимость которого значительна. Отклонения текущего материального баланса сверх допустимых пределов от расчетного является критерием необходимости пересчета оптимального режима. Это происходит при существенных изменениях условий работы: изменении качества сырья и вспомогательных материалов, старении катализатора, отравлении растворителей и т. д. Контроль за этими отклонениями осуществляет блоком 7 по информации от датчиков 4 и 5. Система для автоматического управления рециркуляционным технологическим процессом в установке, включа юнце й реа кцио нный блок, блок выделения побочного продукта и блок выделения вторичного сырья, связанный рецикловым потоком с реакционным блоком, содержащая регулятор расхода суммарного потока сырья, датчики расхода и состава продуктов, блок оптимизации, связанный входами с датчиками расхода и состава и одним из выходов - с регулятором расхода, отличающаяся тем, что с целью снижения материальных потерь путем минимизации содержания основного продукта в побочном и динамической корректировки по возмущению, она дополнительно снабжена блоками формирования технологического режима в реакционном блоке, динами683766 Составитель М, Белавина Техред О. Луговая Корректор Н. Задерновская Тираж 877 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор А. ШмелькинЗаказ 5180/4 ческой корректировки технологического режима выделения вторичного сырья, минимизации потерь основного продукта при выделении побочного продукта и блоком прогнозирования, связанным входами с датчиками расхода суммарного потока сырья и состава выходного продукта реакционного блока, а выходом - с блоком минимизации, причем блок оптимизации соединен выходами с блоком формирования и блоком динамической корректировки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР561943, кл. 6 05 Р 21100, 1975.2. Авторское свидетельство СССР578082, кл. В 01 В 3(42, 1976.