Система оптимальной стабилизации минимума допустимых потерь метана в агрегатах каталитической конверсии

Система оптимальной стабилизации минимума допустимых потерь метана в агрегатах каталитической конверсии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ и» 448438

1;аюз Саветскик.Социалистических

Республик

1 . (61) Зависимое от Ынт". свидетельства

Государственный комитет (5)) М. Кл. G 056 1 3/00

В Olj 9/00 (22) Заявлено 13.08.71 (21) 1694494/18-24 с присоединением заявки. №. —.

| (32) Приоритет

Опубликовано 30.10.74. БюллетеHb № 40 (1 (53) УДК 541.128.36 (088.8) Совета ГИиннстров СССР по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 23.06,75

fwp ",, г ( (72) Авторы изобретения

В. И. С аломыков, В. И. Глазков, Л. И. Ротеыберг, Б. И, Лурье и В. Н. Крайнов (71) Заявитель

1 (54) СИСТЕМА ОПТИМАЛЬНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

МИНИМУМА ДОПУСТИМЫХ ПОТЕРЬ МЕТАНА

В АГРЕГАТАХ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ

2 оат — Юа одоп (2) Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано при создании оптимальных систем управления объектами, характеризующимися наличием нескольких управляемых входов, с 5 коррекцией соотношения расходов по качеству выходной продукции в химической, нефтегазовой, горнорудной и других отраслях народного хозяйства, например, для оптимальной стабилизации минимума допустимых по- 10 терь метана в агрегатах каталитической конверсии при производстве метанола.

Известны системы автоматической стабилизации минимума допустимых потерь метана в агрегатах каталитической конверсии, содер- 15 жащие блоки стабилизации расходов метана и кислорода, датчик концентрации метана в конверторе и присоединенные к первому входу блока стабилизации расхода кислорода датчик температуры и блок оптимальной ус- 20 танки температуры.

Однако известные системы не обеспечивают требуемой точности стабилизации при автоматическом управлении агрегатами, так как реально существуют ограничения на допусти- 25 мые потери метана (проскок метана) и на допустимое значение коэффициента соотношения р расходов кислород (Ко,): метан (Ксн,) которые являются взаимосвязанными. Так ограничение снизу р;„на допустимое соотно- ЗО шение Р определяется ограничением сверху на допустимые потери метана (тах СН4 /о)д, .

Во избежание проскока кислорода на выходе конвертора из соображений взрывоопасности существует ограничение и на минимальное значение потерь метана (min CH4 /о ) доа, так как наличие, даже минимального количества метана в конгазе гарантирует отсутствие кислорода. Поэтому требуется, чтобы текущие потери (mIe СН, ip)„, = СН,;; (t) < (max СН,;;)„„. (1) Из соображений минимизации потерь метана с учетом ограничений (1) желательно поддерживать соотношение р, близкое к ограничению сверху, Однако само верхнее ограничение (тах P) доп является функцией, зависящей от вида зависимости потерь метана от соотношения р, т. е.

-тах „. = FCCH, î, р()) =- I3. (3) Сама характеристика ср(р) может изменяться от таких факторов, как состав сырья, величина нагрузки агрегата, интенсивность катализатора и т. д.

Следовательно, и оптимальное значение коэффициента соотношения р„„которое минпми448438 зирует потери метана, также является функцией от указанных факторов и допустимых ограничений (1). Учитывая это, известные системы управления агрегатами конверсии, поддерживающие постоянное значение коэффициента соотношения Р, не обеспечивают точности ведения процесса на всех режимах по нагрузке и в условиях действия указанных возмущений. Кроме того, при постоянном значении коэффициента соотношения расходов кислород Ro, метан ROII,, с изменением ре>кима по нагрузке Всн, меняются температурный режим в конверторе и, следовательно, условия конверсии, что оказывается одной из причин изменения вида зависимости потерь метана от нагрузки.

Цель изооретения — повышение точности управления, обеспечивающей оптимальную стабилизацию минимума допустимых потерь метана в агрегатах каталитической конверсии на различных по нагрузке режимах работы конвертора и при изменяющихся внешних условиях (состав сырья, старение катализатора и т. д.).

Это достигается тем, что система содержит блок вычисления оптимального коэффициента соотношения р расходов кислорода и метаpî (min CH4%, R сн,), ВхОды которого присоединены соответственно к датчику концентрации метана СН4% и выходу блока стабилизации расхода метана R сн„а выход подключен к входу блока оптимальной уставки температуры Т оп,(р,п,) и к второму входу блока стабилизации расхода кислорода

Ro,.

На чертеже показана блок-схема системы оптимальной стабилизации минимума допустимых потерь метана в агрегатах каталитической конверсии.

Опа содержит объект управления — конвертор 1, датчик 2 температуры, датчик 3 концентрации метана в конвертированном газе, блок 4 вычисления оптимального коэффициента соотношения расходов кислород; метан, блок 5 оптимальной уставки температуры, схему б сравнения, блоки стабилизации расходов кислорода 7 и мет.",на 8.

Работает система следующим образом.

По расходу метана R сн„ определяемому заданной уставкой блоку 8стабилизациирасхода, в блоке 4 из условия допустимых текущих потерь метана в конвертированном газе при заданной нагрузке Ксн, вычисляется необходимая уставка на расход кислорода, соответствующая оптимальному значению коэффициента соотношения расходов кис IopojJ,. метан

15 (),„, (min СН,%, pcI-IÄ).

Вычисленная уставка па расход кислорода поступает на первый вход блока 7 стабилизации расхода кислорода Ro, и в блок 5 опти20 мальной уставки температуры Т „„(,„,), сигнал с которого через схему б сравнения подается на второй вход блока 7.

Предмет изобретения

Система оптимальной стабилизации минимума допустимых потерь метана II агрегатах каталитической конверсии, содер>кащая блоки стабилизации расходов метана и кислоро30 да, датчик копцснтрации метана в конверторе н присоединенные к первому входу блока стабилизации p cxo, !Iilc 1opop I, IdT IIIK TLiilпературы и блок oптнмальнои уставки температуры, о тл н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью

35 повышения точности, oIIa содер>кит блок вычисления оптимального коэффициента соотношения расходов кислорода ч метана, входы которого присоеди соответственно к датчику концентрапии м"тана и выходу блока

40 стабилизации расхода метана, а выход подключен к входу блока оптимальной уставки температуры и к второму входу блока стабилизации расхода кислорода.