Устройство автоматического управлениякаталитическим процессом c цирку-ляцией катализатора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Соеэ Севетскик Социалистических Республин(51)М, Кл. с присоединением заявки Нов(23) Приоритет С 07 В 1/00С 05 О 27/00 Государствеииый комитет СССР оо делам изобрвтеиий и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ КАТАЛИЗАТОРА Изобретение относится к автоматизации производственных процессов иможет быть использовано в процесседегидрирования бутана в бутилен.Известно устройство автоматического управления каталитическйм процессом с циркуляцией катализатора,содержашее датчик температуры вреакторе, соединенный последовательночерез регулятор температуры в реакторе и регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетокакатализатора из регенератора в реактор, логический блок, входы которого 15соединены с выходами датчика температуры в реакторе, датчика тевеературыв регенераторе, датчика расходатранспортирукищего газа из регенератора в реактор, выход логическогоблока соединен через блок .выработки .задания с регулятором положенияповоротной заслонки и регуляторомтемпературы в регенераторе 1),Недостатком известного устройстваявляется отсутствие возможностиуправления одним иэважнейших тех"нологических параметров - селективностью процесса дегидрирования,Селективность процесса дегидриро вания определяется, в основном,.двумя факторами: температурой в реактор ре и скоростью циркуляции катализатора. Чем быстрее обновляется ката.лизатор в реакторе, тем меньшесни жаются его активные свойства. С другой стороны, уменьшение времени Пребывания катализатора в регенераторе при увеличении скорости его циркуляции может привести к недостаточному восстановлению его активных свойств. Косвенным показателем нижнего предела необходимости необходимого времени пребывания катализатора в регенераторе может служить минимально допустимая температура в реакторе. Таким образом, стабилизация скорости циркуляции на максимально допустимом уровне в условиях ограничений, накладываемых на процесс, ведет к стабилизации селективиости процесса дегидрирования на ,максимально возможном уровне.Цель изобретения -,обеспечение стабилизации селективности процесса на максимальном уровнеУказанная цель достигается тем, что известное устройство автоматического управления каталитическим процессом с циркуляцией катализатора,50 содержащее датчик температуры вреакторесоединенный последовательно через регулятор температурыв реакторе и регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительныммеханизмом на трубопроводе перетокакатализатора из регенератора в реактор,логический блок, входы которого соединены с выходами датчикатемпературы в реакторе, датчика температуры в регенераторе, датчика расхода транспортирующего газа из регенератора в реактор, выход логического бдока соединен через блок выработки задания с регулятором положения Поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе, 15дополнительно снабжено датчикомрасхода транспортирующего газа натрубопроводе перетока катализатораиэ реактора в регенератор, соединен.ного через регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительныммеханизмом на трубопроводе перетокакатализатора из реактора в регенератор, выход датчика расхода транспортирующего газа соединен с входом 25логического блока, и блоком максимизации скорости циркуляции катализатора, входы которого соединены свыходом датчика температуры в реакто- ре и выходом регулятора температурыв реакторе, а выход блока максимизации скорости циркуляции катализатора соединен со входом логическогоблока.На чертеже изображена блок-схемаустройства автоматического управления каталитическим процессом сциркуляцией катализатора,Устройство содержит датчик 1температуры в реакторе 2, регулятор3 температуры в реакторе, блок 4 40максимизации скорости циркуляциикатализатора, определяющий порядоквыдачи управляющих воздействий,обеспечивающий максимальную скорость циркуляции катализатора, 45регулятор 5 положения поворотнойзаслонки 6, регенератор 7, регулятор8 температуры в регенераторе 7,логический блок 9, в котором происходит сравнение текущих значенийпараметров с хранящимися в логическом блоке 9 значениями ограниче"ннй, датчик 10 температуры в регенераторе 7, блок 11 выработки задания,Фор"ующий значения задан"й регуляторам 5 и 8 .и запоминающий их нацикл исполнительный механизм 12 натрубопроводе подачи топливного газав регенератор 7, датчик 13 расходатранспортирующего газа, в переточныйтрубопровод из регенератора 7 в реактор 2, регулятор 14 расхода транспортирующего газа, исполнительный механизм 15, датчик 16 расхода транспор.тирующего газа в переточную линию,из реактора 2 в регенератор 7, регу лятор 17 расхода транспортирующего газа на линии перетока катализатора из реактора 2 в регенератор 7, исполнительный механизм 18.Устройство работает следующим образом.Сигналы от датчика 1 температуры в реакторе 2 и входа задание регулятора 3 температуры в реакторе 2 поступают на вход блока 4 максимизации скорости циркуляции катализатора. Изменение температуры в в реакторе 2 осуществляется. путемизменения заданий регулятору 5 положенияповоротной заслонки 6, регулятору 8 температуры в регенераторе 7 и регулятору 14 расхода транспор. - тирующего газа. Изменение скорости циркуляции катализ"тора из регенератора 7 в реактор 2 производится путем изменения заданий (выдачи управляющих воздействий) регуляторам 5 и 14. Максимизация скорости циркуляции катализатора заключается в определении порядка выдачи управляющих воздействий регулятору 5 положения поворотной заслонки 6 на трубопроводе перетока катализатора из регенератора 7 в реактор 2 и регулятору 8 температуры в регенераторе 7. Порядок выдачи управляющих воздействий, обеспечивающих максимизацию скорости циркуляции катализатора, определяет блок 4. Блок 4 распознает 3 ситуации.Заданное значение температуры в реакторе 2 меньше текущего значения, поступающего от датчика 1 (т.е, температуру в реакторе 2 надо понижать). При этом блок 4 вырабатывает сигнал, поступающий на вход логического блока 9. При этом сигнал, поступающий от датчика 10 температуры регенератора 7 на вход блока 9, сравнивается с минимально допустимым значением температуры, при ее превышении блок 9 выдает сигнал на вход блока 11 заданий на изменение задания регулятору 8. Блок 11 формирует новое задание и передает новый сигнал на вход фзадание регулятора 8. Регулятор 8 отрабатывает новое задание и воздействует на исполнительный механизм (клапан) 12 на трубопроводе подачи топливного газа в регенератор 7, уменьшая подачу топливного газа, уменьшая при этом температуру в регенераторе 7 и, следовательно, уменьшая температуру в реакторе 2.Если сигнал от датчика 10 меньше максимальной температуры, то блок 9 сравнивает сигнал, постоянно поступающий на его вход от датчика 13 расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора из регенератора 7 в реактор 2 с минимально допустимым значением расхода, при превышении этого зна1 О При понижении. сигнала от датчика13 эа минимальное значение (или равенстве этому. значению), сигнал отзаслонки 6, постоянно поступающийна вход блока 9, сравнивается внем с минимально допустимым значениемположения поворотной заслонки б, 20при превышении этого значения блок9 посылает сигнал блоку 11, последний формирует новое задание и выдает его на вход фэаданиеф регулятора 5. Заслонка 6 прикрывается, д 5уменьшая скорость циркуляции катализатора и температуру. Если сигнал,соответствующий положению заслонкиб, меньше или равен допустимомузначению, то устройство сигнализирует о том, что запасы управленияпо всем каналам исчерпаны.Если температуру в реакторе 2надо повышать, то блок 4 подает сигнал на вход логического блока 9,при этом сигнал от датчика 16 рас. хода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора изреактора 2 в регенератор 7, постоянно поступающий на вход логическогоблока 9, сравнивается там с макси-40малько допустимым значением расхода,Для сохранения постоянства объемакатализатора в реакторе 2 притоккатализатора по переточному трубопроводу катализатора иэ регенератора 457 в реактор 2 должен быть равеноттоку ао переточному трубопроводуиз реактора 2 в регенератор 7. Дляэтого служит регулятор 17 расхода.и исполнительный механизм 18. Если 5 Осигнал с датчика 16 понижается задопустимое значение, то сигналот заслонки б, в блоке 9 сравнивается с максимально допустимым положением заслонки б, при понижениисигнала от заслонки б эа допустимоезначение блок 9 передает сигнална вход блока 11, который Формируетновое задание.При превышении сигнала от поворотной заслонки 6 максимально допустимого значения, сигнал датчика 13,поступающий иа вход логического бло.ка 9, сравнивается с максимальнодопустимым значением расхода, Припонижении сигнала от датчика 13 Формула изобретения Устройство автоматического управления каталитическим продессом с циркуляцией катализатора, содержащее датчик температуры в реакторе, соединенный последовательно через регулятор температурыв реакторе и регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора из регенератора в реактор, логический блок, входы которого соединены с выходами датчика температуры в реакторе, датчика температуры в регенераторе, датчика расхода транспортирующего газа иэ регенератора в реактор, выход логического блока соединен через блок выработки задания с регулятором положения поворотной заслонки и регулятором температуры в регенераторе, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения стабилизации селективиости процесса на максимальном уровне, оно снабжено датчиком расхода транспортирующего газа на трубопроводе перетока катализатора из реактора в регенератор, соединенного через регулятор расхода транспортирующего газа с исполнительным механизмом на трубопроводе перетока катализатора иэ реактора в регенера. чения блок 9 не вырабатывает сигналаблоку 11, а последний не изменяетзаданий регуляторам 5 и 6. В этомслучае постоянно работающий регулятор 3 отрабатывает рассогласование и передает сигнал на входзаданиеф постоянно работающегорегулятора 14 расхода транспортирующего газа в псреточный трубопроводкатализатора из регенератора 7 вреактор 2. Регулятор 14 воздействуетна исполнительный механизм 15,уменьшая скорость циркуляции и, следовательно,температуру в реакторе 2 . эа максимально допустимое значениерасхода, логический блок 9 не вырабатывает сигнал блоку 11, а постоянно работающий регулятор 3 порассогласованию формирует заданиена вход постоянно работающего регулятора 14. Регулятор 14, воздействуя на исполнительный механизм 15,увеличивает скорость циркуляциикатализатора и температуру.При равенстве температуры в реакторе заданному значению, блок 4передает сигнал на вход логическОгоблока 9, При превышении температуройв реакторе максимально допустимогозначения, понижение расхода транспортирующего газа в переточномтрубопроводе катализатора из реактора 2 в регенератор 7 эа максимальноедопустимое значение, понижении расхода транспортирующего газа в переточный трубопровод катализатора иэрегенератора 7 в реактор .2 за максимально допустимое значение расхода,или изменениецположения поворотнойзаслонки б эа максимально допустимоезначение в строну уменьшения, логический блок 9 передает сигнал блоку11, который формирует новое управляющее воздействие и передает егона вход фэадание ф регулятора 8,который понижает температуру в регенераторе 7, а, следовательно, и вреакторе 2,823372 10 ьЛ. Ал А.Савка а в оставитехред Редакт орректор екмаре 1Патр а Подписнкомитета СССРи открытийокая наб д. 4/5 Тираж 443 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж, 97/3 ак НОни Ра лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тор выход датчика расхода транспортирующего. газа соединен с входомлогического блока, и блоком максимизации скорости циркуляции катализатора, входы которого соединены свыходом датчика температуры в реакторе и вых 6 дом регулятора температу-ры в реакторе, а выход блока максимизации,скорости циркуляции катали-затора соединен со входом логического блока,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2550939/18-24,кл. С 07 В 1/00, 1978.