SU1673591A1

SU1673591A1 - Устройство дл автоматического управлени процессом получени бензола

Info

Publication number: SU1673591A1
Application number: SU894669046A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Курицын; Николай Иванович Чуковенков; Владимир Сергеевич Кудряшов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8296; Воронежский технологический институт
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл автоматического управлени процессом получени бензола из ароматического концентрата, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позвол ет снизить потери получаемого бензола. Устройство содержит регул тор 4 расхода, датчик 6 уровн , блок 7 анализа, блок 8 задержки сигнала, реле 9 времени, задатчики 10, 13 и 19, переключатели 11, 12, 16 и 18, блоки 14 и 15 сравнени , элемент 17 ИЛИ, блок 20 вычитани , блок 21 сложени , блок 22 ограничени , блок 23 запоминани . 1 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом получения бензола из ароматического концентрата, получаемого путем пиролиза углеводородного сырья в производствах этилена и бензола, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения - снижение потерь получаемого бензола.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из узла 1 получения бензола и бензолохранилища 2. Устройство содержит датчик 3 расхода, регулятор 4, регулирующий клапан 5, датчик 6 уровня, блок 7 анализа, блок 8 задержки сигнала по времени, реле 9 времени, задатчик 10 интервала времени, первый и второй переключатели 11 и 12, задатчик 13 уровня бензола, первый и второй блоки 14 и 15 сравнения, третий переключатель 16, элемент ИЛИ 17, четвертый переключатель 18, задатчик 19 шага уставки, блок 20 вычитания, блок 21 сложения, блок 22 ограничения и блок 23 запоминания.

Устройство работает следующим образом.

Реле 9 времени с заданной периодичностью At, которая выставляется с помощью задатчика 10 временного интервала, вырабатывает сигнал управления блоком 7 анализа. При получении этого сигнала блок 7 сравнивает текущее значение уровня бензола в его хранилище L(t) с задержанным по времени с помощью блока 8 задержки значением уровня L(t - A t). Если L(t) < L(t - At) блок 7 анализа вырабатывает сигнал включения переключателя 11. Если L(t) > L(t - At), блок 7 анализа вырабатывает сигнал включения переключателя 12. Все переключатели 11, 12, 16 и 18 являются нормально разомкнутыми.

При включенном переключателе 11 информация о заданном значении уровня L* поступает в блок 14 сравнения*, который анализирует это значение. Если L < 0, блок 14 не вырабатывает никаких сигналов (величина L < 0 включает в себя и тот случай, когда переключатель 11 разомкнут). Когда переключатель 11 замкнут и в блок 14 поступает значение L > 0, блок 14 сравнивает текущее значение уровня L(t) с заданным значением L . При этом, если L(t) < L , блок 14 вырабатывает сигнал управления, который поступает с его выхода через элемент ИЛИ 17 на первый вход переключателя 18 и включает этот переключатель. Если L(t) S L , блок 14 не вырабатывает никаких сигналов.

Если включен переключатель 12, информация о заданном значении уровня L поступает в блок 15 сравнения,«который анализирует это значение. При L <0 блок 15 не вырабатывает никаких сигналов (величина L < 0 включает в себя и тот случай, когда переключатель 12 разомкнут). Е^ли на вход блока 15 поступает значение L > 0, блок 15 сравнивает затем текущее значение уровня L(t) с заданным значением L*. При этом, если L(t) < L , блок 15 вырабатывает сигнал управления, который поступает с его первого выхода через элемент ИЛИ 17 на первый вход переключателя 18 и включает его. Если L(t) > L , блок 15 вырабатывает сигнал управления, который поступает с его второго выхода на первый вход переключателя 16 и включает его. Если L(t) = L , блок 15 не вырабатывает никаких сигналов.

При включенном переключателе 16 информация о заданном шаге изменения управляющего воздействия A F поступает от задатчика 19 на второй вход блока 20 вычитания, в котором осуществляется операция вычитания

Fi‘-AF = Fhi. (1) где F| - текущее значение уставки регулятору расхода ароматического концентрат^ в узел получения бензола, поступающее на первый вход блока 20 вычитания с выхода блока 23 запоминания, т/ч;

Fi+i - новое значение управляющего воздействия по расходу ароматического концентрата в узел получения бензола, т/ч;

A F - заданный шаг изменения управляющего воздействия по расходу ароматического концентрата (т/ч), равный AF = = 0,5-1,5 т/ч.

При включенном переключателе 18 информация о заданном шаге изменения управляющего воздействия A F поступает от задатчика 19 на второй вход блока 21 сложения, На первый вход последнего от блока 23 запоминания поступает текущее значение уставки регулятору 4 расхода ароматического концентрата Fi . В блоке 2^производится суммирование величин Fi и AF:

Fi + A F = Fi+i. (2)

Рассчитанное по формуле (1) или (2) новое значение управляющего воздействия Fi+i поступает с выхода блока 20 или блока 21 на вход блока 22 ограничения сигнала, в котором формируется новое значение уставки регулятору 4:

_t Fmmh при F|+1 < Fmhh,'

Fi+1 “ F|+1 При Fmhh S Fh-1 F_MaKc.' (3) Fmskc при F|+i > Fmmc, где Fi+i - новое значение уставки регулятору 4 расхода ароматического концентрата т/ч;

Fmskc, Fmmh-соответственно максимальное и минимальное граничные значения управляющего воздействия по расходу ароматического концентрата, т/ч: Fmhh = = 11,5 т/ч. F_MaKc = 37-40 т/ч.

Сформированное в блоке 22 ограничения новое значение уставки Fi+i поступает далее с выхода блока 22 на вход блока 23 запоминания, в котором запоминается это значение. С выхода блока запоминания значение уставки поступает в камеру задания регулятору 4 расхода ароматического концентрата в узел получения бензола, а также на первые входы блоков 21 и 20.

Текущее значение уровня L(t) сравнивается с предыдущим L(t - At) для этого, чтобы выявить тенденцию изменения уровня в бензолохранилище. На основании выявленной тенденции изменения уровня и рассогласования между текущим и заданным значениями уровня рассчитывается уставка регулятору 4. Расчет ведется по одной из трех формул:

Fi+1 = F|*-AF;(5)

F1+1 = Fi* + AF;(6)

F1+1 = Fi*(7)

По формуле (5) расчет ведется при следующих условиях, определяемых в блоках 7 и 15 анализа и сравнения:

L(t)>L(t-At):(8)

Ut)> L.

Условие (8) свидетельствует о том, что отгрузка бензола из хранилища в промежуток времени At между замерами L(t) и L(t - At) меньше либо равна притоку бензола из узла его получения, в результате чего текущий уровень превышает заданный. Поэтому необходимо снизить расход ароматического концентрата на установку, т. е. уменьшить задание регулятору 4 на величину выбранного шага.

По формуле (6) расчет ведется при следующем условии, определяемом в блоках 14 или 15:

Ut)< L*. (9)

т. е., если текущий уровень меньше заданного, то величина уставки регулятора 4 увеличивается на величину выбранного шага A F.

По формуле (7) расчет осуществляется при следующих условиях, выявляемых блоками 7, 14 и 15:

L(t)< L(t-At)

L(t)>L (10)

Ut)=L. (11)

Условие (10)свидетельствует о том,что, хотя приток бензола в хранилище за время At снизился по сравнению с его отгрузкой, все же текущий уровень превышает заданный. А так как существует тенденция уменьшения уровня, мы вправе ожидать дальнейшего снижения уровня без дополнительных действий. Поэтому с целью избежания дополнительных возмущений на процесс получения бензола уставка регулятору 4 остается без изменений, т. е. A F = 0.

Условие (11). формируемое блоками 14 или 15, свидетельствует о том. что текущий уровень сравнялся с заданным, поэтому правильнее всего пока не предпринимать никаких изменений уставки регулятору 4. т. е. AF = 0.

Устройство работает с периодичностью At, задаваемой задатчиком 10 временного интервала в пределах

At = 0,5-1,2 ч. (4)

Длительность управляющих сигналов, вырабатываемых реле 9 времени блоком 7 анализа, блоками 14 и 15 сравнения, составляет 1 - 3 с. Блоки 7-23 предлагаемого устройства реализуются с помощью элементов УСЭППА (сложения, вычитания, сравнения, ограничения, запоминания и т. д.) или посредством средств отечественной вычислительной техники.

Пример. Текущее значение уровня бензола в его хранилище L(t), измеряемое датчиком 6. равно 4,3 м. Значение уровня бензола, поступающее на вход блока 7 с выхода блока задержки сигнала L(t - At) = 5,8 м. Заданное значение уровня бензола, поступающее от задатчика 13, равно L = 5.1 м. Величина At принята равной 40 мин. Значение текущей уставки Fi равно 26 т/ч. По истечении интервала времени 40 мин реле времени выдает блоку 7 анализа командный сигнал по сравнению величин L(t) и L(t - At). Так. если величина L(t) = 4,3 м < L(t - At) = 5,8 м, то блок 7 анализа формирует сигнал включения переключателя 11 и включает этот переключатель. Тогда информация L 5,1 м поступает в блок 14 сравнения, в который поступает также информация L(t) - 4,3 м. Так как величина L(t) = 4.3 м < L = 5,1 м, блок 14 сравнения формирует сигнал включения переключателя 18 и включает этот переключатель. Тогда блок 21 рассчитает новое значение управляющего воздействия по формуле (2):

Fh-1 = Fi* + A F - 26 т/ч + 1 т/ч - 27 т/ч, где 1 т/ч - принятая величина A F.

Далее величина Fi+i = 27 т/ч поступает в блок 22 ограничения. Так как Fmhh < F1+1 = 27 т/ч < Fmskc, блок 22 не изменяет это значение. После блока 22 величина Fi+i* = 27 т/ч поступает в блок 23 памяти, где запоминается. С выхода блока 23 уставка поступает в камеру задания регулятора 4 и подается одновременно на входы блоков 20 5 и 21. Каждые 40 мин процесс уточнения уставки повторяется.

Предлагаемое устройство позволяет за счет исключения сброса бензола на факел снизить расходную норму по сырью на 1 т 10 основного целевого продукта этилена с 3,856 до 3,814 т/т.

Claims

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом получения бензола в про- 15 изводстве этилена и бензола, включающее контур регулирования расхода ароматического концентрата в стадию получения бензола, состоящий из последовательно соединенных датчика расхода, регулятора и 20 исполнительного механизма, блоки сравнения. сложения и вычитания, реле времени, элемент ИЛИ, переключатели и задатчики временного интервала, уровня бензола в хранилище и величины шага управления, 25 отличающееся тем, что, с целью снижения потерь получаемого бензола, оно дополнительно содержит датчик уровня бензола в хранилище, блок запоминания, блок задержки сигнала во времени, блок 30 ограничения сигнала и блок анализа, при
3tqm блок анализа связан своим первым входом через блок задержки с датчиком уровня бензола, вторым входом - непосредственно с датчиком уровня бензола, а третьим входом соединен через реле времени с задатчиком временного интервала, подключен также к второму входу блока задержки, выходы блока анализа связаны с первыми входами первого и второго переключателей, вторые входы которых подключены к задатчику уровня бензола, а выходы - к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых связаны с датчиком уровня бензола, первый вход третьего переключателя связан с первым выходом второго блока сравнения, первый вход четвертого переключателя подключен к выходу элемента ИЛИ, соединенному своими двумя входами с вторым выходом второго блока сравнения и выходом первого блока сравнения, вторые входы третьего и четвертого переключателей подключены к задатчику величины шага, выходы блоков сложения и вычитания связаны через последовательно соединенные блоки ограничения и запоминания с камерой задания регулятора расхода ароматического концентрата и со своими первыми входами, вторые входы блоков сложения и вычитания подключены соответственно к выходам четвертого и третьего переключателей.