Устройство для автоматического управления олефиновой установкой

СОЮЗ СОЕЕТСНИХсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИН 9/20" О 05 0 2 О ИЗОБРЕТЕНИЯид=тельСтВУ ВТОРСКОМУ ю по стан бло рога ГОсудАРственный комитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 687105, кл. С 10 О 9/20, 1977.2. Авторское свидетельство СССРВ 767175, кл, С 10 С 9/20, 1978.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСЕОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВОЙ УСТАНОВ-:КОЙ, содержащее датчики давленияпирогаза на входе и выходе отделе.ния компримнрования, два блока расчета ресурса, два блока управленияи блок сравнения, при этом датчикдавления пирогаэа на входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса,выход Второго блока расчета ресурса через блок сравнения связан спервым входом второго блока управления, о т л н ч а ю щ и й с я тем,что, с цель вышения производительности у овки, оно дополнительно содержит к коррекции, датчикдавления пи за на выходе отделе"ния пиролиза, контур регулирования .расхода пирогаза через нагнетатель отделения Фракцнонирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода. при этом выход датчика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления .и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаэа на выходе отделения компримирования через блок коррекции связан с вторым входом первого блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу первого блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соединен с чет вертым входом первого блока управления, выход датчика расхода пирогаэа через нагнетатель параллельно подключен к третьему входу второго блока управления и пятому входу ,первого блока управления, а выходы первого и второго блоков управ. ления подключены к камере ЗАДАНИЕ регулятора расхода пирогаза через нагнетатель.Изобретение относится к устройствам для автоматического управления олефиновой установкой и можетбыть использовано в химической инефтехимической промышленности.Известно устройство для автоматкческого управления олефиновой установкой, содержащее датчик давленияпирогаэа на входе в отделение компримирования, соединенный с входомблока изменения объемной производи 10тельности на выходе из отделенияпиролиэа. Оно осуществляет изменение температуры пиролиэа в зависимости от текущего режима работы отделения компримирования по давлению пирогаза на его входе 11,Недостатком известного устройстваявляется то, что при регулированиирежима пиролиэа оно не учитываетвлияние на выход целевых продуктовдавления пирогаза на выходе из отделения пиролиза, связанного собъемной производительностью пб пирогазу отделения пиролиза, что приводит к снижению производительности 25пиролизных печейпо целевым продуктам.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для автоматического управления олефиновой установкой, со-держащее датчики давления пирогаэана входе и выходе отделения компримирования, два блока расчета ресурса, два блока управления и блоксравнения, при этом датчик давления пирогаза на входе в отделениекомпримирования соединен с входомпервого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурсачерез блок сравнения связан с первым входом второго блока управления 2,Недостатком этого устройства является то, что при управлении установкой не достигается регулирования ресурса по давлению пирогаза,йавыходе из отделения пиролиэа, атакже не учитывается объемнаяпроизводительность по пирогазу оле-.финовой установки, что отрицатель"но влияет на ресурсы по давлениюпирогаза отделений пиролиэа и компримирования. Это приводит к снижению производительности отделениякомпримированйя и, следовательно,всей олефиновой установки.Цель изобретения - повышениепроизводительности олефиновой установки.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство, содержащее 60датчики давления пирогаза на входеи выходе отделения компримирования,два блока расчета ресурса, два блока управления и блок сравнения, приэтом датчик давления пирогаза на . 65 входе в отделение компримирования соединен с входом первого блока расчета ресурса, выход второго блока расчета ресурса череэ блок сравнения связан с первым входом второго блока управления, дополнительно содержит блок коррекции, датчик давления пирогаза на выходе отделения пиролиза, контур регулирования расхода пирогаза через нагнетатель отделения фракционирования, содержащий последовательно соединенные датчик, регулятор и регулирующий клапан расхода, при этом выход датчика давления пирогаза на выходе отделения пиролиза соединен с входом второго блока расчета ресурса, выход которого параллельно подключен к второму входу второго блока управления и к первому входу первого блока управления, датчик давления пирогаза на выходе отделения компримирования через блок коррекции связан с вторым входом первого блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу первого блока расчета ресурса, второй выход блока сравнения соединен с четвертым входом первого блока управления, выход датчика расхода пирогаэа через нагнетатель параллельно подключен к третьему входу второго блока управления, и пятому входу первого блока управления, а выходы первого и второго блоков управления подключены к камере ЗАДАНИЕ регулятора расхода пирогаэа через нагнетатель.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Исходное сырье поступает в пиролиэную печь 1 отделения 2 пиролиэа, давление на выходе которого измеряется датчиком 3.Нагнетатель 4 отделения 5 фракционирования содержит контур регулирования расхода пирогаза, который содержит датчик 6, регулятор 7 и регулирующий клапан 8 расхода. Далее пирогаз, пройдя ректификационную колонну 9, поступает на вход много-. ступенчатого компрессора 10 отделения 11 компримирования, давление на,входе и выходе которого измеряется,цатчиками 12 и 13. Устройство управления содержит также первый и второй блоки 14 и 15 расчета ресурса давления пиролиза и компримирования, блок 16 коррекции, блок 17 сравнения, первый и второй блоки 18 и 19 управления.Устройство работает следующим образом.Во время работы олефиновой установки изменение режима пиролиза в печи 1 или давления пирогаза на выходе компрессора 10 по каким-либо технологическим прйчйнам вызывает,Цпя зависимостивеличину ре-сурса ПР 2 вычисляют в первом блоке 14 60 расчета ресурса по сигналу от датчи- . ка 12 о текущем давлении пирогаэа на входе в отделение 11 компримиро- вания йПР 2 = Рд Р 2 ю(5)65 разбаланс производительностей .эотделениям 2, 5 и 11 соответственнопиролиэа, фракционирования и компримирования, который обнаруживаютпо изменению показаний датчиков 3,12 и 13 давления пирогаза на выходеотделения пиролиза, на входе и выходе отделения компримирования соответственно. По сигналу от датчи ка 3 во втором блоке 15 расчета ресурса вычисляют ресурс ПР, по зависимостиЦР = Р .- Р (1)где Р, Р "- текущее и минимальноедопустимое значение давления пирогаза на выходе, 15отделения пиролиэа,кг/см.В блоке 17 сравнения осуществляют анализ ресурса ПР пиролиза. Еслиресурс меньше нли равен. нулю, то 20выдают сигнал разрешения на срабатывание второго блока 19 управления.В нем рассчитывают величину СУП уставки регулятору 7 по формулеВУП = С - К, ПР (2) 25где 8 - текущее значение расхода цирогаза через байпасную линию, измеряемое датчиком,6,т/чфК - постоянный коэффициент, выби-.раемый экспериментально.Затем эту уставку подают в камерузадания регулятора 7, осуществляющем,например по стандартному ПИ-закону,стабилизацию расхода пирогаэа черезбайпасную линию нагнетателя 4 путемвоздействия на регулирующий клапан 8в зависимости от уставки и текущегозначения расхода, измеряемого датчиком 6 расхода.Если ресурс по давлению пиролиза 40больше нуля, то с другого выхода бло"ка 17 выдают разрешающий сигнал насрабатывание блока 18 управления,где также оассчитывается уставка регулятору 7 расхода, но используются 45другие зависимости, отличные от (2)3 УП 6 К ПРуф ПРу (3)6 УП 6 (К +К Р ) ПР у ПРу (4)где К 1, К, К 4 - коэффициентй, определяемые экспериментально из диапазонов, соответствен-ноГТ смЧ где Рпф" Р - соответственно мак:ф 3симально допустимоеи текущее значениядавления пирогаза навходе в отделения компримирования, кг/см2Выбор зависимостидля расчета уставки регулятору расхода 7 в блоке 18 управления осуществляют с помощью блока 16 коррекции, на вход которого поступает сигнал от датчика 13 давления пирогаэа на выходе из отделения компримирования. В блоке коррекции анализируется величина давления: если она меньше заданного значения, например 42 кг/см , то на выходе блока 16 отсутствует сигнал, а в блоке 18 управления для расчета уставки используется зависимость (3).Если сигнал давления больше заданного значения, то.на выходе блока 16 коррекции выдается сигнал выбора в блоке 18 управления по зависимости .Блоки 14 и 15 расчета ресурсов конструируют как обычные арифметические блоки.Блок 17 сравнения составляют из триггера и порогового элемента, опро кидывающего триггер в другое устойчивое состояние в случае, если значение сигнала на выходе блока 15 переходит из области отрицательных (включая нулевое) в область положительных значений. Каждое плечо триггера соединяют с соответствующим логическим выходом блока 17 сравнения: например, левое плечо подключено к выходу, соединенному с входом блока 19, а правое (через второй выход ) к входу блока 18 управления.Если давление пирогаэа на выходе из отделения пиролиза не выхо- . дит за заданную нижнюю границу Р",и,то состояние левого плеча ф 1 ф, пра,вого "О" и уставка регулятору 7 рассчитывается только в блоке 19.Если нарушение границы имеет место, то с помощью порогового элемента триггер опрокидывается, состояние левого плеча "О", правого "1" и уставка регулятору 7 рассматривается только в блоке 18 управления по разрешению ("1"), приходящему на один из его логических входовс блока 17,Конструкцию блока 16 коррекциивыбирают аналогичной блоку 17, причем пороговый элемент опрокидываеттриггер 1 в случае, когда давлениена выходе отделения компримированиявыйдет за заданное значение. Левоеплечо триггера, соединенное с выходом блока 16 коррекции в случае,когда давление меньше или равно заданному имеет состояние "1", а впротивном случае (после опрокидываор С.Шекмар кт альчу 3/26ВНИИПИ Государствепо делам изобрет113035) Москва, Жкраж 503ого комитета СССРий и.открытийРаушская наб.,одписн а 4/5 филиал ППП "Патент", г,ужгоро Проектн ния триггера) "0", При подаче сигнала "1" на логический вход блока 19 управления уставка регулятору 7 вычисляется по формуле (3) а при подаче сигнала "О" - по формуле (1).Функционирование устройства заключается в расчете ресурсов по давлению на выходе из отделения пи. ролиэа н на входе в отделение компримирования, которые реализуются эа счет изменения уставки регулято ру расхода пирогаза через байпасную линию нагнетателя отделенияпервичного фракционирования.Реализация ресурса по давлениюна выходе отделения пиролиза обеспе"чивает максимально возможный выход5 целевых олефииов в отделении пиролиэа на единицу пропущенного сырья,а реализация ресурса по давлениюпирогаэа на входе отделения компримирования повышает его производи)О тельность, тем самым увеличиваяпроизводительность всей олефиновойустановки на 3-4,