Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетона в каталитическом реакторе с рециклом жидкой фазы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 736973 А ЕНИ ике авто- хнологистн ости быть исмичес кой ности. ие степесистемы особа, с неподупает из омпоненфазы Оц, еактор 1 ход кото- ованным ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета и Научно-производственное объединение "Государственый институтприкладной химии"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1409619, кл. С 07 С 5/02, 1986,Авторское свидетельство СССРМ. 1068411, кл. С 07 В 1/00, 1982,(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИДРИРОВАНИЯАЦЕТОНА В КАТАЛИТИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ С РЕЦИКЛОМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ(57) Использование: область автоматического управления химико-технологическими Изобретение относится к техн матического управления химико-те ческими процессами, в ча процессом гидрирования, и может пользовано в химической, нефтехи и микробиологической промышлен Цель изобретения - повышен ни конверсии,На фиг.1 представлена схема для реализации предлагаемого сп В адиабатический реактор 1 вижным слоем катализатора пост смесителя 2 смесь гидрируемого к та ОА и циркулирующей жидкой Температура потока на входе в р регулируется ПИ-регулятором 3, вы рого связан с клапаном 4, смонтир)5 С 07 С 5/02, 6 05 О 27/О процессами, в частности процессы гидрирования, химическая, нефтехимическая и микробиологическая промышленность, Сущность изобретения: сравнивают текущее значение расхода рециркулирующей жидкой фазы с заданным нижним допустимым значением этого расхода, При текущем значении расхода выше заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе из реактора изменением расхода рециркулирующей жидкой фазы, а при достижениии текущим значением расхода рециркулирующей жидкой фазы заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением подачи хладагента в теплообменник циркулирующей жидкой фазы, а расход рециркулирующей жидкой фазы ргулируют в зависимости от текущего, заданного и начального значений температуры потока на выходе реактора. 2 ил. на линии подачи хладагента в теплообменник 5. В нижнюю часть реактора 1 подается водород Он 2 . Давление в реакторе 1 стабилизируется ПИ-регулятором 6, выход которого связан с клапаном 7, Продукты гидрирования из реактора 1 поступают в сепаратор 8, Часть поступающего в сепаратор 8 потока отводится в виде целевой фракции Опр, а остальная часть возвращается насосом 9 в смеситель 2, после охлаждения в теплообменнике 5 в виде циркулирующей жидкой фазы Оц. Расход циркулируюшего потока регулируется ПИ-регулятором 10, выход которого связан с клапаном 11, установленным на линии циркулирующего потока, Температура потока на выходе реактора регулируется функциональным блоком 12,один выход которого соединен с камерой задания регулятора 3 температуры входного потока, а другой - с камерой задания регулятора 10 расхода циркулирующего потока. На вход функционального блока 12 поступает сигнал от первичного измерительного преобразователя 13 температуры, установленного в нижней части реактора 1,Нэ фиг.2 приведен пример реализации 10функционального блока 12,Блок 12 состоит из двух задатчиков,трех регуляторов и двух реле, Выход пневматического задатчика 14, которым устанавливают значение начальной температуры со, 15соединен с первым входом "Задание" пропорционального регулятора 15, которыйпредназначен для формирования сигнала,соответствующего нижнему допустимомузначению расхода циркулирующего потока 20Оцд( г), Другой вход "Переменная" регулятора 15 соединен с выходом регулятора 16,Этот регулятор формирует выходной сигнал, являющийся заданием регулятору температуры входного потока (фиг,2). Выход 25регулятора 15 соединен с камерой Б пневматического реле 17, камерой В пневматического реле 18 и соплом камеры Г этого жереле.Выход пневматического задатчика 19, 30которым устанавливают заданное значениетемпературы в нижней части реактора Тз,соединен с первым входом "Задание" регулятора 20 и соплом камеры "А" пневматического реле 17. Второй вход "Переменная" 35регулятора 20 соединен с входным каналомТ функционального блока, в который поступает сигнал от датчика температуры нижнейчасти реактора (фиг.1). Входной канал Т соединен также с входом "Переменная" регулятора 16 и соплом камеры "Г"пневматического реле 17. Регулятор 20 вырабатывает задание регулятору расходациркулирующего потока Оц( т ), Выходрегулятора 20 соединен с камерой "В" пневматического реле 17, камерой "Б" пневматического реле 18 и соплом камеры "А" реле18, Выходы камер "А" и "Г, соединенныемежду собой, являются выходами пневматических реле 17 и 18. Выход реле 17 связан 50с входом "Задание" регулятора 16, а выходреле 18 является вторым выходом Оц( т )функционального блока, Первым выходомт( т ) функционального блока является выход регулятора 16. 55Функциональный блок 12 реализуетследующие функции"д( ) К( з(, . К 2 Тз - Т(Ц+ Кз ) (ТзоО( т)=,Т( )И ; Оц( ) О,( );9 ц () Оц( г ) Оцд( т )тз( т) = К 4 я (г ) + К 5 Х г ( т) с 3 тоО при Оц(г)СРц(т)я(т) =Тз Т(т) при Оц(г)О ц(т)где то - начальное значение температуры входного потока;1 з( т) - задание регулятору температуры входного потока;Тз - заданное значение температуры потока на выходе реактора;Т( ю ) - текущее значение температуры потока на выходе реактора;Оцд( т ) - нижнее допустимое значение расхода циркулирующего потока;Оц( т ) - задание регулятору расхода циркулирующего потока.Система работает следующим образом.В стационарном состоянии при свежем катализаторе и отсутствии возмущений в системе расход циркулирующего потока Оц( г )Оцд(г ), В этом случае функциональный блок 12 (фиг,1) формирует управляющие воздействия таким образом, что при появлении отклонения температуры в нижней части реактора от заданного значения изменяется значение регулятору 10 расхода, а задание регулятору 3 температуры входного потока остается неизменным. Стабилизация температуры в нижней части реактора только расходом циркулирующего потока осуществляется до тех пор, пока задание регулятору 10 расхода не достигнет предельного нижнего допустимого значения, При достижении этого значения происходит переключение управляющих воздействий. В этом случае функциональный блок 12 изменяет задание регулятору 3 температуры входного потока в зависимости от отклонения текущего значения температуры в нижней части реактора от заданного значения, а задание регулятору 10 расхода изменяется пропорционально разнице значений между начальной температурой 1 о и заданием регулятору 3 температуры входного потока (фиг.1),Функциональный блок работает следующим образом.Когда выход регулятора 15 Оцд( т ) меньше выхода регулятора 20 Оцд(х) сопло камеры "А" реле 17 закрыто, а сопло камеры 5 "Г" открыто. В реле 18, наоборот, соплоГ" " закрыто, а сопла "А" открыто, Таким образом, оба входа регулятора 16 соединены между собой через сопло "Г" реле 17. На выход реле 18 через сопло камер "А" посту пает выходной сигнал с регулятора 20. Если в этот момент появляется разбаланс между Т и Т то выходной сигнал регулятора 16 не изменяется, так как в камеру "Задание" и в камеру "Переменная" поступает один и тот 15 же сигнал Т. Выход регулятора 20 при этом изменяется. Следовател ьно, и ри отклонении текущей температуры Т в нижней части реактора от заданного значения Тз изменяется второй выходной сигнал функциональ ного блока, а первый остается неизменным.Выход регулятора 15 также остается постоянным, так как не меняется выход регулятора 16,Когда выход регулятора 10 меньше вы хода регулятора 15,происходит переключение реле 17 и 18. Сопло "А" в реле 17 открывается, а в реле 18 закрывается, В этом случае в камеру "Задание" регулятора 16 поступает сигнал Тэ от задатчика 19 че рез сопло А реле 17. В этом случае отклонение Т от Тз приводит к изменению выходного сигнала регулятора 16, которое вызывает изменение выходного сигнала регулятора 15, 35Следовательно, в рассматриваемом положении оба выхода функционального блока изменяются при отклонении Т от Тз.Д Я,В данном случае предлагаемый способ управления реализован на элементах пневмоавтоматики. Возможно осуществление способа и на микропроцессорной технике.Использование предлагаемого технического решения обеспечивает максимально возможную степень конверсии в условиях падения активности катализатора. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетона в каталитическом реакторе с рециклом жидкой фазы, включающий регулирование температур потока на входе и выходе реактора, расходов исходных потоков, расхода рециркулирующей жидкой фаэы и подачи хладагента в теплообменник рециркулирующей жидкой фазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени конверсии, сравнивают текущее значение расхода рециркулирующей жидкой фазы с заданным нижним допустимым значением этого расхода и при текущем значении расхода рециркулирующей жидкой фазы выше заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением расхода рециркулирующей жидкой фазы, а при достижении текущим значением расхода рециркулирущей жидкой фазы заданного нижнего допустимого значения регулируют температуру потока на выходе реактора изменением подачи хладагента в теплообменник рециркулирующей жидкой фазы, а расход рециркулирующей жидкой фазы регулируют в зависимости от текущего, заданного и начального значений температуры потока на выходе реактора.1736973 Составитель Г.ОгаджановТехред М.Моргентал Корректор А,Осаулен акто аказ 1868 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101