Устройство для регулирования температуры в реакторе дегидрирования углеводородов

(23)Приоритет до делам изобретений и втирьпий.6(088.8) Дата опубликования описания 17,05.80 Н, Г, Горелик, М . Г. Матвеев, С, А, Ченелев, В, И, Вутин и Ю, М, Филипченков(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В РЕАКТОРЕ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВИзобретение относится к устройствам для автоматического рзгулирования температуры в реакторе дегидрирования углем водородов в непрерывных каталитических процессах, протекающих в сстемх реете- тор-регенератор с псевдоожиженным слоем5 катализатора, например в процессах дегидрирования бутана в бутилен, изобутана в изобутиленизопентана в изоамилен и может быть применено при автоматиза 10 ции процессов получения мономеров в химической и нефтехимической промыалеьности.Известно устройство для регулирования температуры в реакторе дегидриро 15 вания, содержащее датчик расхода транспортирующего газа, клапан на линии ттэанспортирующего газа в переток катализатора из регенератора в реактор, датчик и регулятор температуры в реакторе, воздействующий на вход регулятора расхода транспортирующего газа 1 ,Недостатком устройства является сущест веиная нелинейность характеристики исполкительного механизма, возникающая из-засложных аэродинамических условий транспортировки катализатора в перетоке,Известно также устройство для регулирования температуры в реакторе дегидрироьания, содержащее датчики температурыв регенераторе и реакторе, регулятор температуры в регенераторе, воздействую 1 цийна клапан на линии топливного газа в рзгенератор. Заданием для регулятора яь" яется выходной сигнал регулятора температуры в реакторе 12),Недостатком устройства является значительное запаздывание в канале расходтсйливного газа - температура в реактореи, кроме того, устройство недостаточьочувствительно к управляющим воздействиям, а диапазон изменения температуры врегенераторе ограничен.Наиболее близким к предложенному устройству является устройство, содержащееповоротную заслонку на перетоке катали)затора из регенератора в реактор, датчикположения заслонки и регулятор ее поло32дат Ьк 14 температуры в регенераторе,исполнительный механизм 15 на линиитопливного газа,Устройство работает следующим образом.Сигнал от датчика 1 температуры поступает на вход "переменная" регулятора 2, задание которому выбирается иэтехнологических соображений. Выход регулятора 2 поступает на вход "задание"механизма 3. На вход фпеременнаяф механизма 3 поступает сигнал от датчика 4,При отклонении температуры реактора отзаданного значения регулятор 2 изменяетзадание механизму 3, который воздействует на заслонку 5, т,е. открывает илизакрывает ее на перетоке катализатораиз регенератора в реактор 7,Если при изменении угла поворота заслонки будет достигнуто ттолное ее открытие, то сигнал с., постоянно поступающий с датчика 4 на вход логического блока 8, сравнится в блоке 8 с верхним ограничением Й,и блок 8 выдает сигнал, иницируюший блок 9 заданий на выдачу нового задания регулятору 1 0 расхода транспортирующего газа Й=Й + ь,бРегулятор 10 сравнивает задание спеременной, псступающей с датчика 11,и воздействует на исполнительный механизм 12, увеличивая скорость транспортирования катализатора, а следовательно,увеличивая температуру в реакторе. Увеличение задания регулятору 10 на величину ьб производится до тех пор, покарегуляторы 2 и 3 не вернут. заслонкув ее исходное рабочее положение, т.е. пока д, не сравнится в блоке 8 сс(,.Еслиратакого сравнения не произойдет, а исполнительный механизм 12 (клапан) полностью откроется, т.е, постоянно поступающийс выхода регулятора 10 сигнал Р сравнится в блоке 8 с ограничением Рфщ,12то задание регулятору 10 установится попоследнему достигнутому значению б;, аблок 9 выдает новое задание регуляторутемпературы 13Т.Р.Т Т=Т,. +Т.Выдача првращений дТ будет продолжаться до тех пор, пока не сравнится вблоке 8 оса ,При этом постоянно поступающий с датчике 14 температуры сигнална блок 8, провернется на ограничениерег регТ. Т, а также положение исполнимькстельного механизма 15 рр макс45 14При нарушении ограничений задание регулятору 13 устанавливается по последн.му дсстигнутому значению Т,3 7346жения, задающим входом которого являегся выход регулятора температуры вреакторе, а 1 также датчик температуры в реакторе 3.Однако при больших нагрузках по сырьюна реактор дегидрирования, требующих5больших скоростей циркуляции катализатора, заслонка устанавливается в положение"полностью открыто" и дальнейшее регулирование температуры становится возмож Оным лищь в сторону уменьшения последней,что снижает качество регулирования, аиногда лишает воэможнос;и регулированиятемпературы вообще,Цель изобретения - повышение точности устройства для регулирования температуры в реакторе дегидрирования.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержит последовательносоединенные датчик расхода транспортируюОщего газа, регулятор расхода транспортирующего газа и исполнительный механизмна линии транспортирующего газа, последовательно соединенные датчик температурыв регенераторе, регулятор температуры в 25регенераторе и исполнительный механизмна линии подачи топливного газа, и последовательно соединенные логический блоки блок заданий, соответствующие выходыкоторого соединены со вторыми входами ЭОрегулятора расхода транспортирующего газа и регулятора температуры в регенераторе, а входы логического блока соединены с выходами датчика положения заслонки на линии перетока катализатора, датчи- З 5ка температуры в регенераторе, регулятора расхода транспортирующего газа и регулятора температуры в регенераторе.Предлагаемое устройство, изображенное на чертеже, содержит датчик 1температуры в реакторе, регулятор2 температуры в реакторе, механизм 3управления заслонкой на линии перетокакатализатора, датчик 4 положения заслонки на линии перетока катализатора, заслон 5ку 5составлятощую двухконтурную схему регулирования температуры в реакторе, регенератор 6, реактор 7, логическийблок 8, хранящий значения всех ограничений и сравнивающий их с текущими значе 50ниями параметров, блок 9 заданий, который обладает памятью, новые задания изапоминающей предыдущие значения заданий, регулятор 10 расхода транспортирутощего газа, датчик 13. расхода транспорти 55рующего газа, исполнительный механизм12 на линии транспортирующего газа, регулятор 13 температуры в регенераторе,5 7346Если в процессе стабилизации температуры в реакторе сигнал от датчика 4 сравнится в блоке 8 с ограничениемс(, й,т.е,МиЙ заслонка достигнет минимально допустимого открытия, блок 9 формирует задание регулятору 106; =51 1-А 8Уменьшение задания на величину продолжается до тех пор, пока с(. не будет равпоА,-,если этого не произойдет,мчн,а Р сравнится с Р.1,2, то последнее 1 О значение сохраняется, а блок 9 формирует новое задание регулятору 13ТЕ =т регВычитание приращений дТ будетпроис-.5 ходить до тех пор, пока о не будет равно,А-. При этом проверяются ограничения рарег тре Р р н.МИН 15 15При нарушении указанных ограничений . задание регулятору 13 устанавливается20 по последнему достигаемому значению. Таким образом, регулирование температуры в реакторе в основном производится регуляторами 2 и 3, а регуляторы 10 и25 13 позволяют заслонке находиться в рабочем диапазоне.Внедрение предлагаемого устройства в промышленное производство позволит повысить качество регулирования и за счет30 этого увеличить выработку целевых продуктов примерно на 1% относительной, что позволит получить экономический эффект примерно 200 тыс,р. пературы в регенераторе, регулятор температуры в регенераторе и исполнительный механизм на линии подачи топливного газа, и последовательно соединенные логический блок и блок заданий, соответствующие выходы которого соединены со вторыми входами регулятора расхода транспортирующего газа и регулятора температуры в регенераторе, а входы логического блока соединены с выходами датчика положения заслонки на линии перетока катализатора, датчика температуры в регенераторе, регулятора температуры в регенераторе и регулятора расхода транспортирующего газа,Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Технический проект 1 очереди Тобольского НХК "Типрокаучук". И., 1975 т. 18, кн. 1, с, 18-19.2. Научно-технический отчет НИИМСК М 83 по теме 41-59, Ярославль, 1960, с. 37.3. Амоль Ю. Д. и др, Сб. Автомати.зация химических производств. М., НИИТЭХИМ 1972, % 1, с. 15-20, (прототип) 35 формула изобретения Устройство для регулирования температуры в реакторе дегидрирования угле 40 водородов, содержащее последовательно соединенные датчик температуры в реак 32 бторе и регулятор температуры в реакторе, к выходу которого подключен первый вход механизма управления заслонкойна линии протока катализатора, ко второму входу которого подключен выход датчика положения заслонки на линии перетока катализатора, о т л и ч а ю ш е е -с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные датчик расхода транспортирующего газа, регулятор расхода транспортирующего газа и исполнительный механизм на линии транспортирующего газа,последовательно соединенные датчик темСоставитель Л. Птенцова Техред Ж. Кузьма Ко ктар М. Пожо едолуж 8/9 Тираж 956ИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и отбытий 35, Москва, Ж 35, Раушскаи иабд аказ 2 одп иси О 1 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4