SU1527156A1 - Method of controlling ammonia synthesis process - Google Patents
Method of controlling ammonia synthesis process Download PDFInfo
- Publication number
- SU1527156A1 SU1527156A1 SU884363115A SU4363115A SU1527156A1 SU 1527156 A1 SU1527156 A1 SU 1527156A1 SU 884363115 A SU884363115 A SU 884363115A SU 4363115 A SU4363115 A SU 4363115A SU 1527156 A1 SU1527156 A1 SU 1527156A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- value
- air flow
- current
- air
- increase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс управлени химическими процессами, может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности в производстве аммиака и позвол ет увеличить производительность процесса за счет повышени точности регулировани состава циркул ционной смеси. Способ управлени основан на регулировании состава циркул ционной смеси на входе колонны синтеза аммиака изменением подачи воздуха в конвертор метана второй ступени с учетом ограничений, накладываемых на максимальное значение температуры конвертированного газа на выходе конвертора метана второй ступени и на максимальное и минимальное значени воздуха. 1 ил.The invention relates to the control of chemical processes, can be used in the industry for the production of mineral fertilizers and in the chemical industry in the production of ammonia and allows to increase the productivity of the process by improving the accuracy of controlling the composition of the circulation mixture. The control method is based on controlling the composition of the circulating mixture at the inlet of the ammonia synthesis column by changing the air supply to the second stage methane converter, taking into account the restrictions imposed on the maximum temperature value of the converted gas at the second stage methane converter output and on the maximum and minimum air values. 1 il.
Description
Изобретение относитс к области управлени химическими процессами |И может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности в производстве аммиака.The invention relates to the field of controlling chemical processes. And it can be used in the mineral fertilizer industry and in the chemical industry in the production of ammonia.
Цель изобретени - увеличение производительности процесса за счет повышени точности регулировани состава циркул ционной смеси.The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by increasing the accuracy of controlling the composition of the circulation mixture.
На чертеже приведена система, реализующа предлагаемый способ.The drawing shows a system that implements the proposed method.
Система управлени и технологическа схема содержат конвертор 1 первой ступени, конвертор 2 второй ступени, колонну 3 синтеза, измеритель 4 расхода природного газа, вентиль 5 подачи газа, первый регул тор 6, первый задатчик 7, измеритель 8 подачи возг цуха, второй регуп тор 9, вентиль 10 подачи воздуха, измеритель 11 температуры газа после конвертора второй ступени, первый, второй, третий, чет- вертьй, п тый и шестой пороговые элементы 12-17, первый и второй элементу J8 и 19 совпадени , делитель 20, первый и второй ограничители 21 и 22, третий регул тор 23, второй задатчик 24, функциональный блок 25 и измеритель 26 соотношени между водородом и азотом.The control system and flowchart contain a first stage converter 1, a second stage converter 2, a synthesis column 3, a natural gas flow meter 4, a gas supply valve 5, a first regulator 6, a first setting device 7, a meter 8 for feeding air, a second regulator 9 , air supply valve 10, gas temperature meter 11 after the second stage converter, first, second, third, fourth, fifth and sixth threshold elements 12-17, first and second elements J8 and 19 coincidence, divider 20, first and second limiters 21 and 22, the third controller 23, the second unit 24, the functional unit 25 and the gauge 26 are the ratio between hydrogen and nitrogen.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
сл to sl to
слcl
аbut
Измеритель 4 предназначен дл измерени подачи природного газа. Пер- вый регул тор 6 предназначен дл поддержани задаваемого расхода газа и может иметь ПИД-структуру. Первый задатч1Ж 7 предназначен дл запоминани задани ЗГ по расходу газа и газа , вводимого в регул тор 6. Измеритель 8 предназначен дл формирова- ни величины F расхода воздуха. Второй регул тор 9 предназначен дл поддержани требуемого расхода воздуха и может иметь ПИД-структуру.Meter 4 is designed to measure the flow of natural gas. The first regulator 6 is designed to maintain a predetermined gas flow rate and may have a PID structure. The first setpoint 7 is designed to memorize the job of the SG on the flow rate of gas and gas introduced into the controller 6. The meter 8 is designed to form the air flow rate F. The second regulator 9 is designed to maintain the required air flow and may have a PID structure.
Вентиль 10 предназначен дл изме- нени подачи воздуха. Измеритель 11 предназначен дл определени температуры t газа после конвертора второй ступени и может быть реализован на базе датчика с термопарой.Valve 10 is designed to change the air supply. The meter 11 is designed to determine the temperature t of the gas after the second stage converter and can be implemented on the basis of a sensor with a thermocouple.
Первый и второй пороговые элементы 12 и 13 предназначены дл осуществле- ни проверок и , где В р - первое и второе заданные значени По расходу воздуха. При выполнении этих условий поступают сигналы на два входа элемента 18 совпадени . Третий пороговый элемент 14 предназначен дл осуществлени проверки , где В - второе граничное значение по температуре после конвертора второй ступени. При выполнении этого услови поступает сигнал на третий вход элемента 18.The first and second threshold elements 12 and 13 are designed to carry out inspections and, where B p is the first and second set points For air flow. When these conditions are met, signals are received at the two inputs of the coincidence element 18. The third threshold element 14 is designed to test, where B is the second temperature limit value after the second stage converter. When this condition is met, a signal is sent to the third input of element 18.
Четвертый, п тый и шестой пороговые элементы 15-17 предназначены дл осуществлени проверок , соответственно, где Н и В - ограничени по допустимому расходу воздуха (, ), В - первое граничное значение по температуре после конвертора второй ступени (В 7 В).The fourth, fifth, and sixth threshold elements 15-17 are intended to carry out checks, respectively, where H and B are restrictions on the allowable air flow (,), B is the first temperature limit value after the second stage converter (B 7 V).
При выполнении услови элемент 15 выдает сигнал L на первые входы ограничителей 21 и 22. При выполнении условий, провер емых элементами . 16 и 17, поступают сигналы на входы второго элемента 19 совпадени .When the condition is fulfilled, the element 15 outputs the signal L to the first inputs of the limiters 21 and 22. When the conditions checked by the elements are fulfilled. 16 and 17, signals are received at the inputs of the second matching element 19.
Первый элемент 18 совпадени преД назначен дл выработки выходного сигнала ф при поступлении сигналов на все его три входа.The first coincidence element 18 CGD is assigned to generate an output signal f when signals are received at all its three inputs.
Второй элемент 19 совпадени предназначен дл выработки выходного сигнала G при поступлении сигналов на все его два входа.The second coincidence element 19 is intended to generate an output signal G when signals are received at all its two inputs.
Делитель 20 предназначен дл определени задани 3 F регул тору 9The divider 20 is designed to determine the task 3 F controller 9
15 2015 20
ы - и 25 а JQ , Q s - and 25 a jq, q
дс .ds.
52715 452715 4
делением величины задани газа 3F на величину /i. При этом изменение величины ft приводит к изменениюdividing the value of the gas setting 3F by the value of i. A change in the value of ft leads to a change in
ЗГZG
5 подачи воздуха, так как 5 air supply since
5050
5555
Л L
Первый ограничитель 21 предназначен дл коррекции задани регул тора 9 в зависимости от сигналов L и G. Если на вход ограничител 21 поступает сигнал на уменьшение расхода воздуха (), а сигнала L нет, то принимаетс , если поступает сигнал на увеличение расхода воздухам (), а сигнала G нет, то принимаетс . В остальных случа х сигнал по заданию регул тору 9 не мен етс .The first limiter 21 is designed to correct the setpoint of the regulator 9 depending on the signals L and G. If the input to the limiter 21 receives a signal to reduce air flow () and the signal L does not, it is accepted if a signal comes to increase air flow () and the G signal is not present, it is accepted. In the remaining cases, the signal as specified by the controller 9 does not change.
Второй ограничитель 22 предназначен дл корректировки управлени по и. Если 4 В О и нет сигнала G, то принимаетс . Если и нет сигнала L, то принимаетс , В остальных случа х управление по Ji не мен етс .The second limiter 22 is intended to adjust the control on and. If 4 V O and there is no G signal, it is accepted. If there is no signal L, it is accepted. In the remaining cases, the control according to Ji does not change.
Третий регул тор 23 предназначен дл формировани управлени по величине ft из услови регулировани соотношени между водородом и азотом относительно задани вводимого в этот регул тор. Параметры регул тора могут измен тьс в соответствии с изменением задани по расходу газа, например , по линейной зависимости. Второй задатчик 24 предназначен дл хранени заданного значени р, и уточнени ft по величине соответствующего управлени .The third regulator 23 is designed to form a control by the magnitude of ft based on the condition of regulating the ratio between hydrogen and nitrogen relative to the reference entered into this regulator. The parameters of the regulator may vary in accordance with the change in the gas flow rate reference, for example, in a linear relationship. The second setpoint device 24 is intended for storing a predetermined value of p, and specifying ft by the value of the corresponding control.
Функциональный блок предназначен дл определени скорректированного значени величины йр, умножением 4/3 на коэффициент К и последующего изменени д/1 на величину компенсации The functional block is designed to determine the corrected value of the value of ip, multiply 4/3 by the K coefficient and then change d / 1 by the compensation value
При этом (К-Р)а/3 , где , при наличии сигнала f, Р 1,At the same time (К-Р) а / 3, where, in the presence of a signal f, Р 1,
в остальных случа х (К - заданный коэффициент, Р - параметр компенсации ),in other cases (K is the given coefficient, P is the compensation parameter),
Изменени величины /)уз соответствуют изменени м задани расхода возЗГ духа, так как 33F - -- Зр Changes in the magnitude of the /) knots correspond to changes in the task of the discharge of the HEAVEN spirit, since 33F - - Zr
| |
Поскольку скорректированное изменение расхода воздуха равноSince the adjusted change in air flow is
ЗГZG
.-й1Ь, то скорректированное изменение расхода составит . Таким образом, определение скорректирован515271.th, then the corrected change in consumption will be. Therefore, the definition is adjusted to 5115271
ного значени величины л/1 адекватно умножению требуемого изменени расхода воздуха на заданный коэффициент К. Одним из вариантов реализации блока 25 может быть параллельное включе- 5 ние двух цепочек в первой из которых находитс реальное дифференцирующее звено, выход которого подключен кl / 1 is adequate to multiplying the required change in air flow by a given coefficient K. One of the options for implementing block 25 can be the parallel connection of two chains in the first of which is a real differentiating link, the output of which is connected to
ограничителю сигнала, а во второй цепочке - усилительное звено.signal limiter, and in the second chain - amplifying link.
Работу блока 25 можно несколько улучшить, если ограничивать величину изменени расхода воздуха на цикле управлени по заданным максимальным и минимальным изменени м расхода. Например: -Н в|-Вд, , К -- приThe operation of unit 25 can be somewhat improved if the amount of change in air flow during the control cycle is limited to the given maximum and minimum flow changes. For example: -N in | -Vd,, K - with
наличии сигнала ф, в остальных слу- ча х 1 ; )the presence of the signal f, in the remaining case x 1; )
при этом при , при ,at the same time,
где Н и В - заданные допустимые изменени ,where H and B are the specified allowable changes,
Измеритель 26 предназначен дл определени величины соотношени между водородом и азотом в цикле синтеза и может быть реализован на базе промышленного хроматографа (газоанализатора.The meter 26 is designed to determine the value of the ratio between hydrogen and nitrogen in the synthesis cycle and can be implemented on the basis of an industrial chromatograph (gas analyzer).
При помощи измерител 26 формируют текущее значение соотношени между водородом и азотом, которое подают на вход третьего регул тора 23. При помощи измерител 11 формируют величину температуры после конвертора второй ступени, которую подают на входы третьего и шестого пороговых элементов 14 и 17. При помощи измерител 8 определ ют величину F расхода воздуха, которую подают на вход второго регул тора,9, на входы первого, второго четвертого и п того пороговых элементов 12, 13, 15 и 16, С помощью измерител 4, первого регул тора 6 и вентил 5 подачи газа поддерживают подачу газа, равно заданию, вводимому с первого задатчи ка 7, При помощи первого, второго и третьего пороговых элементов 12-14 и первого элемента 18 совпадени вырабатывают сигнал ф и подают на второй вход функционального блока 25. При помощи п того и шестого пороговых элементов 16 и 17 второго элемента 19 совпадени вырабатывают сигнал G и подают на вторые входы ограничителей 21 и 22. При помощи четвертогоUsing the meter 26, the current value of the ratio between hydrogen and nitrogen is formed, which is fed to the input of the third regulator 23. With the help of the meter 11, the temperature value is formed after the second stage converter, which is fed to the inputs of the third and sixth threshold elements 14 and 17. With the help of the meter 8, the air flow value F is determined, which is fed to the input of the second controller, 9, to the inputs of the first, second, fourth and fifth threshold elements 12, 13, 15 and 16. Using the meter 4, the first controller 6 and the supply valve 5 ha for maintaining the gas supply equal to the task entered from the first setpoint 7; Using the first, second and third threshold elements 12-14 and the first coincidence element 18, generate a signal φ and feed the second input of the functional unit 25. With the help of the fifth and sixth the threshold elements 16 and 17 of the second element 19 coincidence produce a signal G and are fed to the second inputs of the limiters 21 and 22. With the help of the fourth
5 five
00
5five
00
5five
00
5five
00
4545
00
5five
56«56 "
порогового элемента 15 вырабатывают сигнал L и подают на первые входы ограничителей 21 и 22. С помощью третьего регул тора 23 формируют управление по величине р-отношению заданий по расходам газа и воздуха. Изменени величины ц соответствуют изменени м расхода воздуха из услови регулировани состава смеси. С помощью второго ограничител 22 управление по /ь кор-- ректируют в зависимости от сигналов L и G. С помоп;ью функционального блока 25 вначале выдают скорректированное -значение управлени по /j, соответствующее скорректированному изменению расхода воздуха (K43F), затем измен ют в соответствии с характеристикой функционального блока uf на величину компенсации т, что вызывает соответствующее изменение расхода воздуха /-(K-P)-/33F/.the threshold element 15 generates a signal L and serves to the first inputs of the limiters 21 and 22. Using the third controller 23, they form a control by the value of the p-ratio of the tasks for the gas and air flow rates. Changes in the value of q correspond to changes in air flow due to the condition of controlling the composition of the mixture. With the help of the second limiter 22, the control over / s is corrected depending on the signals L and G. With the help of the functional block 25, first they give the corrected value of the control over / j, corresponding to the corrected change in air flow (K43F), then in accordance with the characteristic of the functional unit uf by the amount of compensation t, which causes a corresponding change in air flow / - (KP) - / 33F /.
При наличии в составе функционального блока ограничител величина управлени в р де случаев после выдачи скорректированного управлени может на прот жении некоторого времени быть неизменной. С помощью второго задатчика 24 запоминают уточненное значение величины л, При помощи делител 20 определ ют задание регулл- тору 9, которое ограничивают при помощи первого ограничител 21 и выдают в камеру задани регул тора 9. С помощью регул тора 9 и вентил 10 . поддерживают расход воздуха, равный заданию 3F.If there is a limiter in the composition of the functional block, the control value in a number of cases after issuing the corrected control may be unchanged for some time. With the help of the second setter 24, the specified value of the value l is memorized. With the help of the divider 20, the reference to the controller 9 is determined, which is limited by the first limiter 21, and the controller 9 is outputted to the camera. The regulator 9 and the valve 10 are output to the camera. maintain air flow equal to task 3F.
Возможны различные варианты реализации способа. В частности, возможен такой вариант, когда регул тор непосредственно измен ет расход воздуха, который также корректируетс и из услови компенсации расхода газа. Тогда блоки 22, 24 и 20 аннулируютс .There are various options for implementing the method. In particular, it is possible that the regulator directly changes the air flow, which is also corrected from the condition of the gas flow compensation. Then blocks 22, 24 and 20 are canceled.
Блок 23 подключают к блоку 25, блок 25 подключают к блоку 21. Ввод т компенсатор и сумматор. Вход компенсатора подключают к выходу блока 7, а выход - к первому входу сумматора, на второй вход сумматора подают сигнал с выхода блока 21, а выход сумматора подключают к камере задани регул тора . 9.Block 23 is connected to block 25, block 25 is connected to block 21. A compensator and an adder are introduced. The input of the compensator is connected to the output of block 7, and the output to the first input of the adder, to the second input of the adder, a signal is output from the block 21, and the output of the adder is connected to the controller's reference chamber. 9.
Итак, величину выдаваемого увеличени или уменьшени расхода воздуха корректируют, исход из услови повышени качества регулировани и таким образом, что это не приводит к пред10Thus, the magnitude of the air flow increase or decrease produced is adjusted, based on the condition that the quality of regulation is improved and in such a way that it does not lead to
/15271Ь6/ 152716
аварийным ре жимам. В случае же невозможности такой коррекции на объект выд аетс обычное управление.emergency modes. In the case of the impossibility of such a correction for the object, the usual control is issued.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884363115A SU1527156A1 (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Method of controlling ammonia synthesis process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884363115A SU1527156A1 (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Method of controlling ammonia synthesis process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1527156A1 true SU1527156A1 (en) | 1989-12-07 |
Family
ID=21349501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884363115A SU1527156A1 (en) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | Method of controlling ammonia synthesis process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1527156A1 (en) |
-
1988
- 1988-01-11 SU SU884363115A patent/SU1527156A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1020373, кл. С 01 С 1/04, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1437352, кл. С 01 С 1/04, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4758117A (en) | Method for the transportation of a particulate material at controlled rate | |
SU1527156A1 (en) | Method of controlling ammonia synthesis process | |
US5425928A (en) | Procedure for regulating the quantity of a processing medium that is used to reduce the nitrogen monoxide content in the exhaust gases generated by combustion processes | |
SU1321679A1 (en) | Automatic device for controlling process for ammonia synthesis | |
SU1033435A1 (en) | Apparatus for automatically controlling synthesis of ammonia | |
SU1432006A1 (en) | Method of controlling ammonia production process | |
SU1669862A1 (en) | Method for controlling ammonia process | |
SU1174909A1 (en) | Device for controlling two connected parameters | |
SU740714A1 (en) | Method of ammonia column operation control | |
SU1333637A1 (en) | Method of controlling temperature of output product of tubular furnace | |
SU1281515A1 (en) | Device for automatic control of ammonia synthesis process | |
SU1270114A1 (en) | Method of controlling process of ammonia synthesis | |
SU1016303A1 (en) | Method for automatically controlling polymerization of ethylene in tubular reactor | |
SU1269801A1 (en) | Apparatus for optimum controlling of rectifying tower unit | |
SU1085984A1 (en) | Device for controlling polymerization of isoprene | |
SU979379A1 (en) | Method for controlling process of polymerization of conjugated dienes | |
SU1301854A1 (en) | Control system for chemical and heat treatment of articles in furnace | |
SU1139744A1 (en) | Method of automatic control for process of petroleum fraction hydraulic treatment | |
SU1742204A1 (en) | Method of automatically controlling conversion of variable-composition hydrocarbon gas with steam | |
SU783296A1 (en) | Method of control of dimethyldioxane synthesis | |
SU1118619A2 (en) | Device for automatic control of waste water neutralization process | |
SU1724371A1 (en) | System for controlling grinding operation in closed-cycle mill | |
SU713867A1 (en) | Method of caprolactam production process control | |
SU965503A1 (en) | Method of automatic control of low inertial reactor operation | |
SU654627A2 (en) | Method of regulating continuous process of polymerization |