Устройство для автоматического управления процессом улавливания бензольных углеводородов из коксового газа

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 971442(22) 3 01 О 53/14 05 О 27/00 исоединенкем заявки РЬ Ьеудэрстеенный коинт СССР по аелэи нзпбретен3) П риоритет Опубликовано 07,11.82 ол лете н ь,% 6.012. ретения бг онструкторское бюро Гипрококса по автоматизации и механизацироизводственных процессов на коксохимических предприятиях 1) Заявит 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН УЛАВЛИВАНИЯ БЕНЗОЛЬНЬ 1 Х УГЛЕВОДОРОДОВ И ГАЗАРОЦЕССОМ КСОВОГО ствам для ится ретение отнического у технологическинных аппаратах,вания бензольных пения ссами в лавли ер, процесс ородов изприменение фтехимичес нности,газа, и можетмической, химичесгих отраслях прооксо в коксохиой и др Известно уст регулирования подводимого к держащее датчи ла, регулятор механизм и ре ный на трубоп ла 11. ройство для автоматического расхода поглотительного масла,бензольным скрубберам, сок расхода поглотительного масзадатчиком, исполнительный гулирующий орган, установленроводе поглотительного мас тройств для автоматического уп.вливания бензольныхового газа, содержащеетельного масла, подвокрубберам, и датчикуглеводородов в оброцессом ул ов из кокс да поглотинзольным бензольных троиство дает возможность стабилизи тительного масла н ать расход погл ольные скруббе Это устройств.не обеспечивает воздействий ка (например, расход овом газе ра расхода м. Выход р подключенные ко вхо. оглотительного масла гулятора соединен с измом регулирующе воз муща входных а и темгаза и личин процесса ратуры соответ полнительным механ твенно коксов Изоавтома ми про наприм углево найти кой, н мышлепоглотительного масла, подводимых к бензольным скрубберам, температуры наружного воздуха, содержания Оензола в прямом газе ипоглотительном масле и др.), так и выходнойвеличины - содержания углеводородов в обрат.ном газе, что приводит к завышенным противнормы потерям бензола. Это в свою очередь.вызывает колебания концентрации масла "бензина" и тем самым неравномерную нагрузку опо сырому бензолу на дистилляционную и разделительную колонны, а значит, и ухудшениетехнологического режима отделения дистилляции. Известно 5 равления и углеводород датчик расхо димого к б содержания о ратном кокс ду регулято с задатчико9714423го органа, установленного на трубопроводепоглотительного масла 2,Указанное устройство реагирует на колебания содержания бензольных углеводородовв обратном коксовом газе, однако как ипредыдущее, не обеспечивает компенсациивозмущающих воздействий входных величинпроцесса,Известно также устройство для управленияпроцессом улавливания бензольных углеводородов из коксового газа, содержащее дат.чики расхода и температуры соответственнококсового газа и поглотительного масла,подводимых к бензольным скрубберам, датчиксодержания бенэольных углеводородов в прямом коксовом газе, функциональный блок,регулятор с задатчиком, исполнительный механизм и регулирующий орган, установленный на трубопроводе поглотительного масла 31. 20В отличие от предыдущих это устройствообеспечивает компенсацию возмущающихвоздействий части входных величин процесса, в том числе температуры и расхода соответственно коксового газа и поглотительного масла, подводимых к бензольным скрубберам, а также содержания бензольных углеводородов в прямом коксовом газе, чтоспособствует улучшению управления процессомулавливания бензола.30Однако это устройство не имеет обратнойсвязи по основной регулируемой величине -содержанию бензольных утлеводородов вобратном коксовом газе, в связи с чем ононе обеспечивает поддержания заданного значения этой величины,Наиболее близко к предлагаемому устройство для автоматического управления бензольными скрубберами, содержащее датчикитемпературы и расхода соответственно коксового газа и поглотительного масла, подводимых к бензольным скрубберам, датчик температуры наружного воздуха, датчик содержания бензольных углеводородов в прямомкоксовом газе, поглотнтельном масле и обрат 45ном коксовом газе, функциональный блок(вычислительное устройство), регулятор расхода поглотительного масла с задатчиком иисполнительный механизм с регулирующиморганом, установленным на. трубопроводе поглотительного масла, подводимого к бен 50зольным скрубберам 4 .В этом устройстве все указанные датчикиза исключением датчика содержания бензольных углеводородов в обратном коксовомгазе подключены ко входу функциональногоблока, выход которого подключен ко входурегулятора. Датчик содержания бензольныхуглеводородов в обратном коксовом газе со 4единен непосредственно со входом регулято. ра. Выход регулятора соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа, уста. новленного на трубопроводе поглотительного масла, подводимого к бензольным скрубберам.Устройство обеспечивает компенсацию воз. мущающих воздействий основных входных величин процесса, а также имеет обратную связь по выходной величине - содержанию бензольных углеводородов в обратном коксо. вом газе, что способствует повышению точ. ности регулирования н снижению потерь бенэола.Это устройство не обеспечивает поддержа. ния заданной разности между температурой поглотительного масла и коксового газа, под. водимых к бензольным скрубберам, что при. водит к завышенным колебаниям содержания бензольных углеводородов в обратном коксовом газе, которые в свою очередь вызывают потери бензола.Цель изобретения - повышение точности регулирования содержания бензольных углеводьродов в обратном коксовом газе путем стабилизации заданной разности между тем пературами поглотительного масла и коксового газа, подводимых к бензольным скруб. берам.Поставленная цель достигается тем, что уст.ройство дополнительно содержит регулятор расхода воды с задатчиком, исполнительный механизм с регулирующим органом, установленным на трубопроводе воды, подводимойк холодильнику поглотительного масла, функциональный блок, датчики температуры нрасхода соответственно воды и поглотительного масла, подводимых к холодильнику по. глотительного масла, при этом ко входу регулятора расхода воды подключены с противо.положными знаками датчики температуры со. ответственно коксового газа и поглотительно. го масла, а через функциональный блок датчики температуры и расхода соответственно воды н поглотительного масла и датчик температуры наружного воздуха, Выход регулятора расхода воды подключен к исполни. тельному механизму регулирующего органа, установленного на трубопроводе воды.Введением в устройство указанных регулятора расхода воды, датчиков, функционального блока и исполнительного механизма с регулирующим органом, соединенных между собой описанным выше образом, обеспечивается компенсация возмущающих воздействий на процесс улавливания бензола колебаний разности температур между коксовым газом и поглотительпым маслом, подводимыми к бензольньм скрубберам, что в свою очередь обесиечивас снижение колеба5 97ний содержания бензола в обратном коксо.вом газе и, следовательно, снижение потерьбензола.На чертеже представлена структурная схемаустройства для автоматического управленияпроцессом улавливания бензольных углеводо.родов из коксового газа.Ко входу регулятора 1 расхода поглотит .ьного масла подключены задатчик 2, дат.чик содержания бензольных утлеводородов 3в обратном коксовом газе и через функцио.нальный блок (вычислительное устройство)4 - датчики температуры 5, 6 и расхода 7, 8соответственно коксового газа и поглотитель.ного масла, подводимых к бенэольным скруб.берам, датчик температуры 9 наружного воэ.духа, датчики содержания бензольных уЖеводородов 10, 11 соответственно в прямом кок.совом газе и поглотительном масле. Выходрегулятора 1 соединен с исполнительным меха.низмом 12 регулирующего органа 13, установ.ленного на трубопроводе поглотительногомасла, подводимого к 4 бензольным скруббе.рам,Кроме тогд, это устройство содержит регулятор 14 расхода воды, ко входу которогоподключены задатчик 15, с противоположнымизнаками датчики температуры 5, 6 соответственно коксового газа и поглотительного масла, подходимых к бензольным скрубберам,а также через введенный в устройство функциональный блок (вычислительное устройство)16 - датчики температуры 17, 18 и расхода19, 20 соответственно воды и поглотительного масла и датчика температуры наружноговоздуха, Выход регулятора 14 соединен с исполнительным механизмом 21 регулирующегооргана 22, установленного на трубопроводеводы, подводимой к холодильнику поглотительного масла.Предлагаемое устройство работает следующим образом. При изменении одной из входных величии процесса (например, расходакоксового газа на улавливание, содержаниябензольных углеводородов в прямом коксо, вом газе и поглотительном масле) вычислительное устройство 4 вырабатывает регулятор 1 сигнал, пропорциональный этому изменению входной величины, При этом регулятор 1 сравнивает этот сигнал с заданием эадатчика 2 и вырабатывает управляющий ситналчерез исполнительный механизм 12 регулирующему органу 13, который устанавливает расход поглотительного масла на бензольныескрубберы, компенсирующий указанное воз.мущение.Этим самым достигается управление процессом улавливания по упреждению отклоне-ния выходной величины процесса - содер 1442 5 10 26 25 30 40 35 Повышение точности регулирования содер.жания бензольных углеводородов в обратномкоксовом газе за счет обеспечения стабили.зации заданной разности температур междупоглотительным маслом и коксовым газомпозволит сократить потери бензола примернона 0,3 г/нмэ,Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства для автоматического управления процессом улавлн. вания бензольных углеводородов из коксового газа в одном цехе улавливания коксохимического завода составит 45-50 тыс, руб. 55 жанни бензольных углеводородов в обратномкоксовом газе, что весьма существенно дляданного процесса, который характеризуется большими временами зайаздывания (около 2 ч) по всем каналам, В случае откло.кения от заданного значения выходной вели.чины - содержания бензольных углеводородов в обратном коксовом газе - датчик 3вырабатывает сигнал регулятору 1, пропорциональный этому отклонению, который устанавливает новый расход поглотительного масла, компенсирующий это отклоненнне,В случае отклонения от заданного значения разности температур между коксовымгазом и поглотительным маслом датчикитемпературы 5, 6 соответственно коксовогогаза и поглотительного масла вырабатываютрегулятору 14 расхода воды сигнал, пропорциональный этому отклонению, который вы.рабатывает управляющее воздействие черезисполнительный механизм 21 регулирующему органу 22, который устанавливает расходводы на холодильник поглотительного масла,компенсирующий это отклонение,Прн возмущении со стороны входных велипщ холодильника поглотительного масласоответствующие датчики (19 - 21) посредством функционального блока (вычислитель.ного устройства) 16 вырабатывают регуля.тору 14 сигнал, пропорциональный этимвозмущениям. В дальнейшем работа схемыаналогична описанному выше.Предлагаемое устройство автоматическогоуправления процессом улавливания бензольных углеводородов из коксового газа в сравнении с принятым за прототипом базовымобъектом обеспечивает стабилизацию заданной разности между температурами поглоти.тельного масла и коксового газа, подводимых к бепзольным скрубберам, что в своюочередь позволяет снизить колебания содер.жания бензольных углеводородов в обратном коксовом газе, а значит, и снизить потери бензола.7 97Формула изобретенияУстройство для автоматического управления процессом улавливания бенэольных углеводородов из коксового газа, содержащее регулятор расхода поглотительного масла с задатчиком, к входу которого подключены датчик содержания бензольных углеводородов в обратном коксовом газе, а черех функциональный блок-датчик температуры и расхода соответственно коксового газа и поглотитель- ного масла, подчодимых к бензольным скрубберам, датчик температуры наружного воздуха, датчики содержания бензольных углеводородов в прямом коксовом газе и погло твтельном масле, а выход соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа, установленного на трубопроводе поглоти- тельного масла, подведенного к бензольным скрубберам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования содержания бензольных углеводородов в обратном коксовом газе путем стабилизации заданной разности между температурами поглотительного масла и коксового газа, оно дополнительно содержит регулятор расхода воды с задатчиком, исполнительный механизм с регулирующим органом, установленным на трубопроводе воды, подводимый 1442 8к холодильнику поглотительного масла, функциональный блок, датчики температуры ирасхода соответственно воды и поглотительного масла, подводимых к холодильнику погло-. тительного масла, при этом к входу регуля.тора воды подключены с противоположны.ми знаками датчики температуры соответственно коксового газа и поглотительного масла, а через функциональный блок - датчики р температуры и расхода соответственно воды ипоглотительного масла и датчик температурынаружного воздуха, а выход регулятора расхода воды подключен к исполнительномумеханизму регулирующего органа, установлен.ного на трубопроводе воды,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рабочие чертежи КИПиП цеха улавлива 20 ния комплекса коксовой батареи5 Авдеевского коксохимзавода45446 А 7 - С,КБАиМ Гипрококса, 1970.2. Справочник коксохимика, т, 5 М "Металлургия", М., 1966, с, 236, 242.25 3, НИР0270, т, 1 Ч, чертеж0270В - Сх - 7, КБАиМ Гипрококса, Харьков, 1970.4. Журнал "Кокс и химия",2, 1973,с, 47,971442 Составитель Р. Клеедактор Б. федотов Техред М,Надь о 11 ректор Ю. Макаренко филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 8788/16 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, Тираж 734 рственного комит зобретений и о - 35, Раушская Подписиета СССРрытийнаб., д. 4/5