Способ управления рециркуляционным технологическим процессом

Союз СоветскинСоциалистическинРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 Н 89114 О(71) Заявитель 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИПРОЦЕССОМ т е Изобретение относится к управление непрерывными химико-технологи/ческими производствами, содержащими рецикловые материальные потоки и буферные емкости для хранения продуктов, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности в производствах синтетического каучука,Известен способ автоматического управления производством стирола путем регулирования расхода суммарного потока этилбензола, содержания стирала в контактном газе и этилбензоле-возврате и согласования режимов работы агрегата дегидрирования и ректификационных колонн),11.Недостатком данного способа является то, что при его реализации удельный расход сырья в рециркуляционном процессе оказывается сравнительно высоким, так как данный способ не предусматривает динамической координации материальных потоков и не учитывает запасов продуктов в буферных емкостях.Известен также способ автоматического управления рециркуляционны технологическим процессом путем ре лирования расхода свежего сырья в зависимости от суммарного расхода сырья, регулирования расхода возвр ного сырья из рецикловой емкости в зависимости от уровня возвратного сырья в рецикловой емкости с корре цией по составу полупродукта и рег лирования расхода полупродукта из промежуточной емкости 12 . 15Однако для ряда производств известный способ не обеспечивает минималь"но возможный удельный расход сырья,так как не осуществляется прогнозиро"вание материального баланса по основным потокам, в частности, не учитывается расход полупродукта, а также недостаточно эффективна коррекция расхода возвратного сырья, что3 891 особенно важно для инерционных производств,Цель изобретения - снижение удельного расхода сырья,Поставленная цель достигается тем,что расход свежего сырья корректируют по количеству целевого продуктав выходном потоке," расход возвратного сырья из рецикловой емкости дополнительно корректируют по расходу полупродукта, а расход полупродуктаиз промежуточной емкости регулируют в зависимости от суммарного расхода сырья и уровня полупродуктав промежуточной емкости,На чертеже изображена принципиальная схема управления производствомс рециклом возвратного сырья, реализующая данный способ.Технологическая схема процессавключает реакционный блок 1 и блок 2 .разделения. Полупродукт из блока 1поступает в блок 2 через промежуточную емкость 3, а рецикл возвратного сырья из блока 2 постУпает вблок 1 через рецикловую буфернуюемкость 4. Схема управления включаетрегулятор 5 суммарного расхода сырья с датчиком 6 расхода и клапаном7, регулятор 8 расхода полупродуктаиз промежуточной емкости 3 с датчиком 9 расхода и клапаном 10, регулятор 11 расхода возвратного сырьяиз рецикловой емкости 4 с датчиком12 расхода и клапаном 13, датчик 14расхода целевого продукта, датчик15 состава полупродукта, датчики 16и 17 уровня в промежуточной и рецик"ловой емкости соответственно и вычислительную машину (ВИ) 18, а такжереализованные в ВИ функциональныекоррректирующие блоки 19 и 22. 50 4 41 Ф 4(2)Величину 2 уточняют в блоке 21 спомощью математической модели бло 55 2 В реакционном блоке 1 происходятсобственно химические превращения,в результате на выходе из него получают полупродукт - реакционную смесь,содержащую, помимо целевого продукта,непрореагировавшее сырье и побочныепродукты (блок выделения побочныхпродуктов на схеме не показан). Вблоке 2 из полупродукта выделяютсырьевые компоненты и возвращают ихна вторичную переработку,На технологический процесс воздействует множество возмущений, чтоприводит к нестабильности основных. материальных потоков и их колебаниям в определенных пределах. Буфер 1140 4ные емкости 3 и 4 предназначены длясглаживания этих колебаний.Способ осуществляют следующим образом.С помощью регулятора 5 по замеруот датчика 6 регулируют суммарныйрасход сырья воздействием на клапан7 подачи свежего сырья. С помощьюрегулятора 8 по замеру от датчика О 9 регулируют расход полупродуктавоздействием на клапан 10 откачкиполупродукта из емкости 3. С помощьюрегулятора 11 по замеру от датчика12 регулируют расход возвратного 15 сырья воздействием на клапан 13 откачки возвратного сырья из емкости 4.По замеру с помощью датчика 14расхода 6 целевого продукта периодически уточняют задание регулятору ро 5 в блоке 19, реализованном на ВИ 18:0 пл 0 пЦ цЦИ 1(1)М -и где М - интервал, на который планируется выпуск целевого продукта, например, декадаи - текущий номер интервала выдачи коррекции внутри интервала й, например, н.мер су- ЭОток в декаде;6 - плановый выпуск целевого проплдукта на интервал;С- фактический выпуск целевогопродукта за и .интервалов;35 Ы- коэффициент, характеризующийстепень превращения сырья вцелевой продукт (рассчитывается по математической модели производства).4 в По замеру с помощью датчиков 16и 17 значений уровней продуктов вемкостях 3 и 4 рассчитывают в ВИ 18текущие значения количеств продуктов Яз и 114 в этих емкостях.45 В блоке 20 корректируют заданиерегулятору 11 по закону ка г;= Ч(С", С"), (3) где 6 - расход полупродукта, замеряемый датчиком 9;5 89114и0- концентрация сырьевых компонентов в полупродукте, замеряемая датчиком 15.В блоке 22 корректируют задание регулятору 8 по законуфцФОх)ц,1 цЫЕо ж, ;Ь и фаХе-лШр -о ) р д 1,о(4)оВеличинууточняют а помЩью математической модели блока 1 Ф ахеи (0.)(5) Источники информации,принятые во внимание при экспертизеа1. Авторское свидетельство СССРН 5 б 1943 кл. С 07 С 1 У 10, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2753399/23 2 бкл, В 01 3 1/ОО, 1979. егде 6 - суммарный расход сырья, замерряемый датчиком б.Предлагаемый способ позволяет сни" вить расходный коэффициент по свежему сырью при заданной производительнос ти на отн. 1,53 за счет оперативной динамической корректировки расходов основных продуктов с использованием моделей дяя прогнозирования,формула изобретенияСпособ управления рециркуляцион-, ным технологическим процессом путем 0 6регулирования расхода свежего сырья взависимости от суммарного расхода сырья, регулирования расходавозвратного сырья из рецикловой емкости в зависимости от уровня возв"ратного сырья в рецикловой емкостис коррекцией по составу полупродуктов и регулирования расхода полупродукта из промежуточной емкости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения удельного расходасырья, расход свежего сырья корректируют по количеству целевого, продукта в выходном потоке, расходвозвратного сырья из рецикловой емкости дополнительно корректируют порасходу полупродукта, а расходполупродукта из промежуточной емкости регулируют в зависимости от суммарного расхода сырья и уровня полупродукта в промежуточной емкости,/5 филиал ППП нПатентф, г. Ужгород, ул. Проектна з 11072/3 ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, ирдж 570енного комитета СССРетений и открытий