SU1209675A1 - Automatic control device for process of hydrocarbon dehydration - Google Patents
Automatic control device for process of hydrocarbon dehydration Download PDFInfo
- Publication number
- SU1209675A1 SU1209675A1 SU843778747A SU3778747A SU1209675A1 SU 1209675 A1 SU1209675 A1 SU 1209675A1 SU 843778747 A SU843778747 A SU 843778747A SU 3778747 A SU3778747 A SU 3778747A SU 1209675 A1 SU1209675 A1 SU 1209675A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- oxidizer
- reactor
- flow
- Prior art date
Links
Description
1 one
Изобретение относитс к средствам автоматического управлени технологическими процессами, протекающими в реакторе с неподвижным или кип щим слоем катализатора, например процессом окислительного дегидрировани И-бутана и Н-бутенов в производстве бутадиена, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности.The invention relates to means of automatic control of technological processes occurring in a reactor with a fixed or fluidized bed of a catalyst, for example, the oxidative dehydrogenation of I-butane and N-butenes in the production of butadiene, and can be used in the chemical, petrochemical and other industries.
Цель изобретени - повышение производительности и взрывобезопас- ности процесса.The purpose of the invention is to increase the productivity and explosion safety of the process.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.
Технологический агрегат дл окислительного дегидрировани углеводородов включает в себ перегреватеЛь- ную печь 1, реактор 2 с неподвижным или кип щим слоем катализатора, трубопроводы дл входных и выходных по- .токов. Устройство содержит регул тор 3 расхода сырь , отсекатель 4, клапан 5 подачи углеводородного сырь в печь, датчик 6 расх-ода сьфьч программатор 7, регул тор 8 расхода окислител , отсекатель 9, клапан 10 подачи окислител в реактор,, датчик 11 расхода окислител , блок 12 расчета соотношени расходов исходных реагентов и окислител , блок 13 расчета расхода исходных реагентов, датчик 14 состава сырь , датчик 15 концентрации окислител в отход щих |из реактора газах, корректор 16, блок 17 определени скорости изменени концентрации окислител в отход щих газах, первьш, второй, третий и четвертый компараторы 18 - 21, первый, второй, третий и четвертый задатчики 22 - 25, элемент ИЛИ 26, элемент 27 задержки, модуль 28 двух- позиционного управлени , задвижки 29 и 30 подачи инертного газа в печь и реактор.The technological unit for the oxidative dehydrogenation of hydrocarbons includes a superheater furnace 1, a reactor 2 with a fixed or fluidized bed of catalyst, pipelines for inlet and outlet currents. The device contains a raw material consumption regulator 3, a cutter 4, a valve 5 for supplying hydrocarbon raw materials to the furnace, a flow sensor 6, a programmer 7, an oxidizer consumption controller 8, a cutter 9, an oxidizer supply valve 10, and an oxidizer flow sensor 11, block 12 for calculating the ratio of initial reagents and oxidizer consumption, block 13 for calculating the consumption of initial reagents, sensor 14 for raw materials, sensor 15 for oxidizer concentration in waste gases from the reactor, corrector 16, block 17 for determining the rate of change of oxidizer concentration for waste gases, first, second, third and fourth comparators 18-21, first, second, third and fourth setting devices 22-25, OR 26, delay 27 27, dual-position control module 28, inert gas supply valves 30 and 30 and reactor.
Устройство дл управлени может быть выполнено с использованием средств управл ющей вычислительной техники, например с использованием модулей из номенклатуры системы АСВТ-М, а также на базе стандартных элементов электро- или пневмоавтоматики .The control device can be made using the means of controlling computer technology, for example, using modules from the ASVT-M system nomenclature, as well as on the basis of standard elements of electrical or pneumatic automation.
Производственный процесс дегидрировани углеводородов заклю.чаетс в том, что пары сырьевой шихты, содержащей исходные реагенты w-бутанThe production process for the dehydrogenation of hydrocarbons is that the raw material blend pairs containing the initial reagents w-butane
096752096752
и -бутены перегревают в печи 1, смешивают в стехиометрическом соотношении с окислителем и подают в реактор 2, где в слое катализатора приand -butenes are superheated in the furnace 1, mixed in a stoichiometric ratio with an oxidizing agent and fed to the reactor 2, where in the catalyst bed with
5 определенной температуре происход т реакции окислительного дегидрировани , а образующие реакционные газы .направл ют далее на охлаждение, ком- примирование и выделение целевого5 at a certain temperature, oxidative dehydrogenation reactions take place, and the reaction gases that form the reaction gases are further directed to cooling, combining and evolving the target gas.
to продукта. В качестве окислител to product. As an oxidizing agent
на реакцию может подаватьс под ста- бршизированным давлением как воздухj так и кислородно-воздушна смесь с повышенным содержанием кислородаboth air and oxygen-air mixtures with an increased oxygen content can be supplied to the reaction under stacked pressure
15 до 50 об.%.15 to 50% by volume.
Устройство работает следующим образом ,The device works as follows
При ведении процесса в нормальном режиме регул тор 3 по информацииWhen conducting the process in normal mode, the controller 3 according to information
20 от датчика 6 вырабатывает управл ющие воздействи на исполнительный механизм клапана 5, с целью стабилизации расхода сырь на уровне, который задаетс выходным сигналом програм25 матора 7, Регул тор В обеспечивает стабилизацию заданного соотношени между расходом окислител , измер емым датчиком 11, и расходом исходных реагентов, определ емым блоком 1320 from sensor 6 generates control actions on valve actuator 5, in order to stabilize the raw material consumption at a level that is set by the output signal of programmer 7, Regulator B ensures the stabilization of the predetermined ratio between the oxidizer consumption measured by sensor 11 and the initial reagents consumption detected by block 13
30 по информации от датчиков 6 и 14. Выходной управл ющий сигнал регул тора 8 формируетс в соответствии с выражением30 according to information from sensors 6 and 14. The output control signal of the regulator 8 is formed in accordance with the expression
U(t)U(t-1)+AU(t)U (t) U (t-1) + AU (t)
3.:, (1)3.:, (1)
йиа)к р „° А (t)-F(t), где F, (t) - заданный расход окислител ; Fg(t) - расход окисли 5yia) to p „° A (t) -F (t), where F, (t) is the given consumption of oxidizer; Fg (t) - oxide consumption 5
К - положительный коэффициент настройки.K is a positive tuning factor.
При этом отсекатели 4 и 9, которые получают управл ющие импульсы от мо- дул 28 по первому выходному каналу, наход тс в открытом состо нии и пропускают сигналы от регул торов 3 и 8 к клапанам 5 и 10 подачи сырь в печь 1 и окислител в реактор 2.The cut-off devices 4 and 9, which receive control pulses from module 28 through the first output channel, are in the open state and pass signals from regulators 3 and 8 to valves 5 and 10 of feeding the raw material to the furnace 1 and oxidant reactor 2.
Величину задани дл регул тора 8 рассчитывает блок 1-2 по информации от блока 13 и корректора 1,6 в соответствии с формулойThe value of the task for regulator 8 is calculated by block 1-2 according to information from block 13 and equalizer 1.6 in accordance with the formula
гдеWhere
() (t),(t), (2) К - коэффициент стехиосо() (t), (t), (2) K - coefficient of stoichios
метрического соотношени расходов;metric cost ratio;
3131
AK(t) - приращение коэффиципр 4 (t) AK (t) is the increment of the coefficient 4 (t)
цента соотношени расходов;cent cost ratio;
F|. (i) 21 C;(t) - величина расхода исходных реагентов, определ ема блоком 13, причем C ,(t) - концентраци исходных реагентов в сырь Н-бутана, бутена-1, бутена-2(ц|/с) , буте- на-2(транс). F |. (i) 21 C; (t) is the value of the consumption of the initial reagents, determined by block 13, moreover, C, (t) is the concentration of the initial reagents in the raw material of N-butane, butene-1, butene-2 (c / s), butene-2 (trans).
Величину приращени коэффициента соотношени расходов uK(t) в формуле (2) корректор 16 периодически определ ет в зависимости как от отклонени от заданного значени концентрации окислител в отход щих из реактора газах, так и от положительной скорости изменени указанной концентрации окислител :The magnitude of the increment of the cost ratio, uK (t) in the formula (2), the corrector 16 periodically determines, depending on both the deviation from the predetermined concentration of oxidant in the gases leaving the reactor and the positive rate of change of the indicated oxidant concentration:
E(t)-&C(t), если дС(с)0 uK(t).E (t) - & C (t) if dS (s) 0 uK (t).
E(t), если AC(t)iO, (3 где E(t)E (t), if AC (t) iO, (3 where E (t)
а, (t)J - величина отклонени от задани концентрации окислител , измер емой датчиком 15; AC(t) а c(t)-C(t-1)- скорость изменени a, (t) J is the amount of deviation from the target of the concentration of oxidant measured by sensor 15; AC (t) and c (t) -C (t-1) - rate of change
концентрации окислител , котора определ етс блоком 17; а , и а 2 положительные коэффициенты , подбираемые экспериментально .the concentration of the oxidizing agent, which is determined by block 17; a, and a 2 are positive coefficients selected experimentally.
При этом концентраци окислител C(t) измер етс датчиком 15, а величина задани концентрации окиЧД АThe concentration of the oxidizing agent C (t) is measured by the sensor 15, and the magnitude of the reference concentration
лител С формируетс задатчиком (не показан).A unit C is formed by a dial (not shown).
Работа описанных двух контуров управлени основана на том, что соотношение расходов окислител и исходных реагентов в сырье св зано приближенной пропорциональной зависимостью с концентраци ми целевого продукта и непрореагировавшего окислител в отход ш1их газах, а предложенна коррекци задани дл регул тора 8 компенсирует низкочастотные возмущени (такие как изменение свойств катализатора, давлени , The operation of the two control loops described is based on the fact that the ratio of the oxidant to the initial reagents in the feedstock is related to an approximate proportional relationship with the concentrations of the target product and the unreacted oxidant to waste gas, and the proposed correction for the regulator 8 compensates for low-frequency disturbances (such as change in catalyst properties, pressure,
1515
2020
2525
096754096754
температуры и др.), вли ющие на характер указанной зависимости.temperatures, etc.) affecting the nature of this relationship.
В результате непредвиденного на- , рушени технологического режима воз- можно повьшение содержани окислител в отход щих реакционных газах и образование взрывоопасной смеси в технологической аппаратуре (в сисJQ темах компримировани пли последующей ректификации). Поэтому, с целью обнаружени и ликвидации опасного предаварийного отклонени параметров процесса от регламентных норм, выходные сигналы датчиков 11 и 15 и блоков 13 и 17 поступают на вход компараторов 18 - 21. Компараторы сравнивают текущие значени расходов исходных реагенто-в и окислител , концентрации окислител , а также скорости изменени концентрации окислител с их допустимыми значени ми, которые задаютс при помощи задатчиков 22 - 25. В случае достижени хот бы одним из указанных параметров предаварийного уровн соответствующий компаратор выдает командный сигнал на вход элемента ИЛИ 26, который реализует функцию логического сложени и подключен выходом к модулю 28. Последний вьщает по первому выходному каналу сигнал на закрытие отсекате- лей 4 и 9, а по второму выходному каналу - сигнал на открытие задвижек 29 и 30, что вызывает прекращение подачи сьфь и окислител через клапаны 5 и 10, начало подачи инертного газа под стабилизированным давлением в трубопроводы дл сырь и окислител и перевод процесса в безопасное состо ние.As a result of an unforeseen process flow, it is possible that the oxidizer content in the reaction gases will increase and an explosive mixture will form in the process equipment (in the compression and subsequent rectification themes). Therefore, in order to detect and eliminate the dangerous pre-emergency deviation of process parameters from the regulatory norms, the output signals of sensors 11 and 15 and blocks 13 and 17 are fed to the input of comparators 18-21. The comparators compare the current values of the initial reagent and oxidizer consumption, the concentration of oxidant, as well as the rate of change of the concentration of the oxidizing agent with their permissible values, which are set using the setting devices 22-25. If at least one of the specified parameters of the pre-emergency level is reached, the corresponding comp The actor issues a command signal to the input of the OR 26 element, which implements the logic addition function and is connected to the module 28 by the output. The last signal on the first output channel is a signal for closing the cutters 4 and 9, and for the second output channel is a signal for opening the valves 29 and 30, which causes cessation of feed and oxidant supply through valves 5 and 10, the start of supplying inert gas under stabilized pressure to the pipelines for raw materials and oxidizer, and putting the process into a safe state.
После ликвидации предаварийной ситуации концентраци окислител в отход щих газах снижаетс до нормы, что определ етс по сигналу с инверсного выхода компаратора 20, подключенного к входу элемента 27, кото- рьш через заданное врем задержки вьщает командный сигнал на второй вход модул 28. Последний формирует по первому и второму выходным каналам сигналы на закрытие задвижек 29 и 30 на подаче инертного газа, открытие отсекателей 4 и 9, которые разблокируют управл ющие каналы от регу55 л тора 3 к клапану 5 и от регул тора 8 к клапану 10. Одновременно с этим ррограмматор 7 в соответствии с заданной программой начинает плав30After elimination of the pre-emergency situation, the concentration of the oxidizer in the exhaust gases decreases to the norm, which is determined by the signal from the inverse output of the comparator 20 connected to the input of the element 27, which after a predetermined delay time causes the command signal to the second input of the module 28. the first and second output channels provide signals for closing the valves 29 and 30 on the supply of inert gas, opening the slam-shutters 4 and 9, which unblock the control channels from the controller 3 to the valve 5 and from the controller 8 to the valve 10. Simultaneously In this case, the programmer 7 begins to melt in accordance with a given program.
3535
4040
4545
5050
5151
но увеличивать задание дл регул тора 3 расхода сырь до установленной величины, также увеличивают расход окислител с помощью регул тора 8 в стехиометрическом соотношении с расходом исходных реагентов в сьфье, а после вывода процесса на режим коэффициент указанного соотношени расходов корректируют с помощью выходного сигнала блока 16 в соответствии с зависимостью (3).but increase the task for the controller 3 consumption of raw materials to a set value, also increase the consumption of oxidant using controller 8 in a stoichiometric ratio with the consumption of initial reagents in SF and, after putting the process on the mode, the ratio of the specified cost ratio is adjusted using the output signal of the 16 V unit according to addiction (3).
096756096756
Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить выработку целевого продукта в среднем на 1j,5% и за счет этого снизить удель- 5 ный расход сырь с 1,225 до 1,21 т/т. Внедрение устройства также позвол ет улучшить услови техники безопасности производства за счет более раннего обнаружени и предотвращени 10 аварийного режима, повышени надежности защиты.The use of the proposed device makes it possible to increase the production of the target product by an average of 1j, 5% and thereby reduce the specific consumption of raw materials from 1.225 to 1.21 t / t. Implementing the device also improves the safety conditions of production by detecting earlier and preventing 10 emergency operation, increasing the reliability of protection.
ВНИИПИ Заказ 460/32 Тираж 379 Подписное Филиал ГОШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4VNIIPI Order 460/32 Circulation 379 Subscription Affiliate GOSh Patent, Uzhgorod, Proektna St., 4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843778747A SU1209675A1 (en) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | Automatic control device for process of hydrocarbon dehydration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843778747A SU1209675A1 (en) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | Automatic control device for process of hydrocarbon dehydration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1209675A1 true SU1209675A1 (en) | 1986-02-07 |
Family
ID=21133972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843778747A SU1209675A1 (en) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | Automatic control device for process of hydrocarbon dehydration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1209675A1 (en) |
-
1984
- 1984-08-10 SU SU843778747A patent/SU1209675A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 587137, кл. С 07 С 5/36, 1976. Производство бутадиена окислительным дегидрированием бутана. Проект Тобольского нефтехимкомбината. М,: Гипрокаучук, 1980, т. 15, кн. 5, ч. 1. с. 7-10, 15. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4046956A (en) | Process for controlling the output of a selective oxidizer | |
EP0827227A2 (en) | Controlled selective carbon monoxide oxidation | |
GB1155052A (en) | Method and Apparatus for the Optimisation of the Operation of Chemical Apparatus | |
US4097218A (en) | Means and method for controlling excess air inflow | |
SU1209675A1 (en) | Automatic control device for process of hydrocarbon dehydration | |
US3219415A (en) | Control system for production of sulfur from hydrogen sulfide | |
US3255161A (en) | Control of conversion in reaction train | |
US4459275A (en) | Process for production of sulfur from SO2 -containing gas | |
US4428921A (en) | Process for recovery of sulfur from SO2 -containing gas | |
SU1406146A1 (en) | Method of controlling gasoline pyrolysis process | |
US3507302A (en) | Control system | |
JPS60187323A (en) | Removing method of hydrocarbon | |
JPS6131043B2 (en) | ||
SU1314211A2 (en) | System for controlling temperature conditions of low-temperature separation unit | |
SU969698A1 (en) | Method for automatically controlling oxidation process | |
SU1535820A1 (en) | Method of automatic control of multilayer catalytic reactor with interlayer heat exchangers of sulfuric acid production | |
GB959944A (en) | Method and apparatus for chemical process control | |
SU842088A2 (en) | Method of automatic control of captax production process | |
SU558951A1 (en) | Chlorination process automatic control system | |
SU1253986A1 (en) | Method of controlling the reactor block of catalytic reforming installation | |
SU510700A2 (en) | System for regulating the process of chlorination of concentrates in the melt | |
SU1139744A1 (en) | Method of automatic control for process of petroleum fraction hydraulic treatment | |
SU1225817A1 (en) | Method of controlling process of producing anhydrous ferric chloride | |
SU1257069A1 (en) | Method of control of hydrocarbon dehydrogenation process | |
SU1694477A1 (en) | Method of automatic control of hydrogen peroxide separation |