Устройство для автоматического контроля технологического процесса в химических каталитических реакторах

Устройство для автоматического контроля технологического процесса в химических каталитических реакторах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECXlYSЛИН (1% (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

О Pbl ИЙ (21) 3791204/23-26 (22) 05.09.84 (46) 15.07.86, Бюл. Ф 26 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации нефтедобычи и нефтехимии."Нефтехимпромавтоматика" (72) Е.В.Кузнецов, Л.К.Мейзин и В.Н.Овчинников (53) 66.012-52 (088 ° 8) .

{56) Авторское свидетельство СССР

В 255914, кл. В Ol J..19/00, 1966.

Макаров Ю.И. и др. Технологическое оборудование химических и нефтегазоперерабатывающих заводов. М.:

Машиностроение, 1976, с.187. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС

КОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИЕССА В ХИМИЧЕСКИХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ

РЕАКТОРАХ, содержащее последовательно соединенные датчик выхода целевого продукта, блок сравнения и индикатор, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повьппения (51) 4 В 01 J 19/00 G 05 D 27!00 производительности процесса за счет увеличения точности контроля состояния катализатора, оно дополнительно содержит счетчик, блок вычитания, делитель, два сумматора, задатчик

KoHcTBHTb1 и блок памяти, при этом датчик выхода целевого продукта параллельно соединен с входом счетчи- ка и первым входом блока вычитания, выход которого связан с первым входом делителя, подключенного вторым входом к выходу второго сумматора, выход счетчика соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого связан с задатчиком к константы, выход делителя подключен к первому входу первого сумматора, выход которого параллельно соединен с вторым входом блока сравнения и первым входом блока памяти, второй выход блока сравнения подключен к второму входу блока памяти, выход которого параллельно соединен с вторыми входами первого сумматора и блока вычитания.

1243805

Изобретение относится к автомати ческому контролю и управлению каталитическими процессами в химических реакторах и может быть использовано в.химической и нефтехимической отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение производительности процесса за счет увеличения точности контроля состояния катализатора, На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2— зависимости измеренного и вычисленного среднего значения выхода целевого продукта от дискретного времени.

Устройство содержит датчик 1 выхода целевого продукта, блок 2 вычитания, делитель 3, счетчик 4, первый и второй сумматоры 5 и 6, задатчик 7 константы, блок 8 памяти, блок 9, сравнения и индикатор 10, Устройство работает следующим образом.

Среднее значение q (Т, ) выхода целевого продукта за время Т между очередными заменами (регенерациями) катализатора с учетом длительности л

1. простоя реактора для замены катализатора может быть записано в виде с1 (Т .)

it) dt

Т + Г где a(t) — измеренное значение выхода целевого продукта в момент В .

Управляющее воздействие на замену катализатора формируется в момент времени Т, при котором среднее значение выхода целевого продукта достигает максимума Т

a (t) at макс (2) йа «» — р

Т + )Дифференцируя по Т правую часть выражения (2 ) и приравнивая результат нулю, получаем

q(T) (т+Т) — 5 q(t) dt - О (3)

Отсюда следует

Т

jq(t) dt — — — — -- а (т) =О (4)

Т + гГ

При Т(Т левая часть уравнения (4) отрицательна, а при Т) Т»- лолоy(i i)=q,((i-1)at) + х ф.Ео.) =o

Измеренное a ).-ом периоде саС, 1,2,..., с помощью датчика 1 значение выхода целевого продукта

q fi 4 й) подается на первый вход блока 2 вычитания, первый вход блока 9 сравнения и на счетчик 4 объем выборки, На второй вход блока 2 вычитания подается значение среднего выхода q j(i-1) ь tj целевого продукта,, вычисленное в предыдущем периоде и хранящееся в .блоке 8 памяти.

Рааность q (igt) — q ((i-1) д t) поступает на первый вход делителя 3, на второй вход которого подается ( сумма i + — —, эта сумма формиht руется вторым сумматором 6 по значе40 ниям j и отношению L /at посту1 лающим соответственно íà его второй и первый входы с выходов счетчика 4 объема выборки и задатчика 7 константы„

45 а fi4t3 — а Г(з.-1) 4 с)

Частное +1/4Г подается на первый вход первого сумматора 5, на второй вход которо5p ro подается значение q t(i-1) h,t ).

Сумма представляющая собой средний выход целевого продукта, вычисленная по всем периодам, подается на первый жительна, то следовательно управляющее воздействие на замену катализатора формируют при изменении знака результата сравнения q (Т 7) и q(T)

5 с отрицательного на положительный.

Так как в реальных условиях измерение значения q(t) осуществляется дискретно с лериодичностью4 1 т.е. в моменты i a t i = 1,2..., то, используя рекуррентную форму записи для усреднения, получаем следующее выражение для среднего значения выхода целевого продукта

М 30

2) q(2At) = 1583 + — — — °

2х 30+6 (1840-1583) 1700 т/мес;.3) с (2д t)c. 1(2А t).

Третий период ь 3:

1) -q(36t) = 1790 т/мес;

2) ц(Зйй) - 1700 + — — - к

Зх 30+6

«(1790-1700) 1728 т/мес;

3) ц(Зде) (q(Ant).

Четвертый период ь 4:

1) q(4at) - 1720 т/мес;

2) q (4At) 1728 + — — — х

4 «30+6

x (l 720-l 728) l 726 т/мес;

3) q(4zt) ) q(4at), следовательно, необходимо сформировать управляющее воздействие на замену катализатора.

3О Как видно из примера и фиг. 2, формирование управляющего воздействия на замену катализатора необходимо осуществить после окончания четвертого периода.

q (д ) = О + — — (1 900-0)

30 +6

1583 т/мес; иа па

3t гюФ 34t Ф4

Составитель Г.Огаджанов

Редактор А.Долинич Техред В.Кадар Корректор И.Эрдейи

Заказ 3740/9 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óëñãoðoä, ул.Проектная,4

3 12438 вход блока 8 памяти, где запоминаеъ ся,.и на второй вход блока 9 сравнения.

Если q Ii Д t) q (ip t), т,е. нет необходимости в замене катализатора, то блок 9 сравнения вырабатывает на своем первом выходе сигнал

z .= О, а на втором выходе сигнал .

z -= -1. По сигналу z = l происходит считывание значения q (i q t), за— фиксированного в блоке 8 памяти.

По сигналу z< - =О транспорант

"Замена катализатора" на индикаторе

10 не загорается.

Если q (iа )) q (iAtj, т.е. 15 необходимо сформировать управляющее воздействие на замену катализатора, то z -- 1, zz = О. В этом случае ,значение q (i tj, хранящееся в блоке 8 памяти, стирается, а на инди- 20 каторе 10 загорается транспорант

"Замена катализатора".

Пример (фиг.2) . Пусть длительность простоя реактора для замены катализатора 1. = 6 сут, периодичность измерения dt = 30 сут.

Первый период, = l:

1) измеряют значение q (6 t).

1900 т/мес;

2) определяют среднее значение

05 4

3) сравнивают о (де) и q (g t), так

К К Ч (at) i q (й t),то реактор продолжает работать без замены катализатора.

Второй период i = 2:

1) о (2 а t) = 1840 т/мес;