Устройство для автоматического управления процессом получения бензола

.И. Чуковенк ьство СССР20, 1979.ьство СССР20, 1978.АВТОМАТИЧЕСКОЦЕССОМ ПОЛУЧЕГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОНИЯ БЕНЗОЛА(57) Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом получения бензола из ароматического концентрата, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет снизить потери получаемого бензола, Устройство содержит регулятор 4 расхода, датчик 6 уровня, блок 7 анализа, блок 8 задержки сигнала, реле 9 времени, эадатчики 10, 13 и 19, переключатели 11, 12, 16 и 18, блоки 14 и 15 сравнения, элемент ИЛИ 17, блок 20 вычитания, блок 21 сложения. блок 22 ограничения, блок 23 запоминания, 1 ил,Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом получения бенэола иэ ароматического концентрата, получаемого путем пиролиэа углеводородного сырья в производствах этилена и бензола, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.Цель изобретения - снижение потерь получаемого бенэола.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство состоит иэ узла 1 получения бенэола и бензолохранилища 2, Устройство содержит датчик 3 расхода. регулятор 4, регулирующий клапан 5, датчик 6 уровня, блок 7 анализа, блок 8 задержки сигнала по времени, реле 9 времени, задатчик 10 интервала времени, первый и второй переключатели 11 и 12, задатчик 13 уровня бензола, первый и второй блоки 14 и 15 сравнения, третий переключатель 16, элемент ИЛИ 17, четвертый переключатель 18, эадатчик 19 шага уставки, блок 20 вычитания, блок 21 сложения, блок 22 ограничения и блок 23 запоминания.Устройство работает следующим образом,Реле 9 времени с заданной периодичностью Ь т, которая выставляется с помощью эадатчика 10 временного интервала, вырабатывает сигнал управления блоком 7 анализа. При получении этого сигнала блок 7 сравнивает текущее значение уровня бензола в его хранилище Щ с задержанным по времени с помощью блока 8 задержки значением уровня Цс - Ь 1). Если Ц 1)Цт - Лт) блок 7 анализа вырабатывает сигнал включения переключателя 11, Если Ц 1)Цт- Ьт), блок 7 анализа вырабатывает сигнал включения переключателя 12. Все переключатели 11, 12, 16 и 18 являются нормально разомкнутыми,При включенном переключателе 11 информация о заданном значении уровня . поступает в блок 14 сравнения, который анализирует зто значение, ЕслиО, блок 14 не вырабатывает никаких сигналов (величина . 5 0 включает в себя и тот случай, когда переключатель 11 разомкнут). Когда переключатель 11 замкнут и в блок 14 поступает значение .О. блок 14 сравнивает текущее значение уровня Ц 1) с заданным значением При этом, если Ц 1), блок 14 вырабатывает сигнал управления, который поступает с его выхода через элемент ИЛИ 17 на первый вход переключателя 18 и включает этот переключатель, Если Ц 1)., блок 14 не вырабатывает никаких сигналов. 5 10 15 20 25 3035 40 45 50 55 Если включен переключатель 12, информация о заданном значении уровня . поступает в блок 15 сравнения, который анализирует это значение. При0 блок 15 не вырабатывает никаких сигналов (величинаО включает в себя и тот случай, когда переключатель 12 разомкнут). Если на вход блока 15 поступает значениеО, блок 15 сравнивает затем текущее значение уровня Ц 1) с заданным значением. При этом, если Ц 1), блок 15 вырабатывает сигнал управления, который поступает с его первого выхода через элемент ИЛИ 17 на первый вход переключателя 18 и включает его. Если Ц 1)., блок 15 вырабатывает сигнал управления, который поступает с его второго выхода на первый вход переключателя 16 и включает его, Если Ц 1) = , блок 15 не вырабатывает никаких сигналов,При включенном переключателе 16 информация о заданном шаге изменения управляющего воздействия Ь Г поступает от эадатчика 19 на второй вход блока 20 вычитания, в котором осуществляется операция вычитанияЕ-ЛЕ = Гн 1. (1) где Е - текущее значение уставки регулятору расхода ароматического концентрат 4 в узел получения бенэола, поступающее на первый вход блока 20 вычитания с выхода блока 23 запоминания, т/ч;Ен 1 - новое значение управляющего воздействия по расходу ароматического концентрата в узел получения бензола, т/ч;Ь Е - заданный шаг изменения управляющего воздействия по расходу ароматического концентрата (т/ч), равный Ь Е- - 0,5 - 1,5 т/ч.При включенном переключателе 18 информация о заданном шаге изменения управляющего воздействия Л Г поступает от эадатчика 19 на второй еход блока 21 сложения. На первый вход последнего от блока 23 запоминания поступает текущее значение уставки регулятору 4 расхода ароматического концентрата Е, В блоке 21 производится суммирование величин Г 1 и ЬГ; Е+ ЬГ = Ен 1. (2)Рассчитанное по формуле (1) или (2) новое значение управляющего воздействия Ен 1 поступает с выхода блока 20 или блока 21 на вход блока 22 ограничения сигнала, в котором формируется новое значение уставки регулятору 4: Гмин при Г 1+1ГминЕн 1 - Ен 1 при ГмииЕн 1Гмакс,(3) Емакс при Г 1+1Гмакс, 1673591где Гн 1 новое значение уставки регулятору 4 расхода ароматического концентрата т/ч;Гмвкс, Гмин - соответственно максимальное и минимальное граничные значения управляющего воздействия по расходу ароматического концентрата, т/ч: Гмин = - 11,5 т/ч, Гмвкс = 31 - 40 т/ч,Сформированное в блоке 22 ограничения новое значение уставки Гн поступает далее с выхода блока 22 на вход блока 23 запоминания, в котором запоминается это значение. С выхода блока запоминания значение уставки поступает в камеру задания регулятору 4 расхода ароматического концентрата в узел получения бензола, а также на первые входы блоков 21 и 20,Текущее значение уровня Цт) сравнивается с предыдущим Ц 1- Л 1) для эз ого, чтобы выявить тенденцию изменения уровня в бенэолохранилище, На основании выявленной тенденции изменения уровня и рассогласования между текущим и заданным значениями уровня рассчитывается уставка регулятору 4. Расчет ведется по одной иэ трех формул: 4Гн 1= Г -ЛГ; (5) Гн 1= Г 1- ЛГ; (6) Гн = Г (7)По формуле (5) расчет ведется при следующих условиях, определяемых в блоках 7 и 15 анализа и сравнения:Ц 1) ф-Л 1); (8) Ц 1).Условие (8) свидетельствует о том, что отгрузка бенэола из хранилища в промежуток времени Л 1 между замерами Ц 1) и Ц 1 - Л 1) меньше либо равна притоку бензола иэ узла его получения, в результате чего текущий уровень превышает заданный, Поэтому необходимо снизить расход ароматического концентрата на установку, т. е. уменьшить задание регулятору 4 на величину выбранного шага,По формуле (б) расчет ведется при следующем условии, определяемом в блоках 14 или 15; Ц 1)(9) т, еесли текущий уровень меньше заданного, то величина уставки регулятора 4 увеличивается на величину выбранного шага ЬГ,По формуле (7) расчет осуществляется при следующих условиях, выявляемых блоками 7, 14 и 15;Щ Ц 1-Л 1)Цс)Ц 1) = ,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Условие (10) свидетельс вует о том, что, хотя приток бензола в хранилище за время Л т снизился по сравнению с его отгрузкой, все же текущий уровень превышает заданный, А так как существуег тенденция уменьшения уровня, мы вправе ожидать дальнейшего снижения уровня беэ дополнительных действий, Поэтому с целью избежания дополнительных возмущений на процесс получения бенэола уставка регулятору 4 остается беэ изменений, т. е, Л Г - О.Условие (11), формируемое блоками 14 или 15, свидетельствует о том, что текущий уровень сравнялся с заданным, поэтому правильнее всего пока не предпринимать никаких изменений уставки регулятору 4, т. е, ЛГ=О.Устройство работает с периодичностью Л т, задаваемой задатчиком 10 временного интервала в пределахЛт =05 - 1,2 ч, (4)Длительность управляющих сигналов, вырабатываемых реле 9 времени блоком 7 анализа, блоками 14 и 15 сравнения, составляет 1 - 3 с, Блоки 7 - 23 предлагаемого устройства реализуются с помощью элементов УСЭППА (сложения, вычитания, сравнения, ограничения, запоминания и т. д.) или посредством средств отечественной вычислительной техники,П р и м е р. Текущее значение уровня бенэола в его хранилище Цт), измеряемое датчиком 6, равно 4,3 м. Значение уровня бензола, поступающее на вход блока 7 с выхода блока задержки сигнала Цт-Лт) = 5.8 м. Заданное значение уровня бензола, поступающее от эадатчика 13, равно= 5,1 м. Величина Лт принята равной 40 мин. Значение текущей уставки Г равно 26 т/ч. По истечении интервала времени 40 мин реле времени выдает блоку 7 анализа командный сигнал по сравнению величин ф) и Ц 1- Л 1). Так, если величина Цт) = 4,3 мЦс - Лй) = 5,8 м, то блок 7 анализа формирует сигнал включения переключателя 11 и включает этот переключатель, Тогда информация 1- 5,1 м поступает в блок 14 сравнения, в который поступает также информация Ц 1) - 4,3 м, Так как величина Цт) = 4,3 м1 = 5,1 м, блок 14 сравнения формирует сигнал включения переключателя 18 и включает этот переключатель. Тогда блок 21 рассчитает новое значение управляющего воздействия по формуле(2):Гн 1- Г + Л Г 26 т/ч + 1 т/ч - 27 т/ч, где 1 т/ч - принятая величина Л Г.Далее величина Гн 1 = 27 т/ч поступает в блок 22 ограничения. Так как ГминГн 1" " 27 т/чГмвкс, блок 22 не изменяет этоЗаказ 2896 Тираж 335 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нвб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ф значение, После блока 22 величина Е+1 - 27 т/ч поступает в блок 23 памяти, где запоминается. С выхода блока 23 уставка поступает в камеру задания регулятора 4 и подается одновременно на входы блоков 20 и 21. Каждые 40 мин процесс уточнения уставки повторяется,Предлагаемое устройство позволяет эа счет исключения сброса бензола на факел снизить расходную норму по сырью на 1 т основного целевого продукта этилена с 3,856 до 3,814 т/т,Формула изобретения Устройство для автоматического управления процессом получения бензола в производстве этилена и бензола, включающее контур регулирования расхода ароматического концентрата в стадию получения бензола, состоящий из последовательно соединенных датчика расхода, регулятора и исполнительного механизма, блоки сравнения, сложения и вычитания, реле времени, элемент ИЛИ, переключатели и задатчики временного интервала, уровня бензола в хранилище и величины шага управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь получаемого бенэола, оно дополнительно содержит датчик уровня бензола в хранилище, блок запоминания, блок задержки сигнала во времени, блок ограничения сигнала и блок анализа, при этом блок анализа связан своим первым входом через блок задержки с датчиком уровня бенэола, вторым входом - непосредственно с датчиком уровня бенэола, а треть им входом соединен через реле времени сэадатчиком временного интервала, подключен также к второму входу блока задержки, выходы блока анализа связаны с первыми входами первого и второго переключателей, 10 вторые входы которых подключены к задатчику уровня бенэола, а выходы - к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых связаны с датчиком уровня бензола, первый 15 вход третьего переключателя связан с первым выходом второго блока сравнения, первый вход четвертого переключателя подключен к выходу элемента ИЛИ, соединенному своими двумя входами с вторым 20 выходом второго блока сравнения и выходом первого блока сравнения. вторые входы третьего и четвертого переключателей подключены,к задатчику величины шага, выходы блоков сложения и вычитания связаны 25 через последовательно соединенные блокиограничения и запоминания с камерой задания регулятора расхода ароматического концентрата и со своими первыми входами, вторые входы блоков сложения и вычитания 30 подключены соответственно к выходам четвертого и третьего переключателей,