SU561943A1 - Система автоматического управлени производством стирола - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  ироизводством стирола и может быть использовано на предпри ти х химической, нефтехимической и других отраслей промышлеиности.

Известио устройство дл  автоматического управлени  процессом дегидрировани  этилбензола , содержащее хроматограф на линии контактного газа, св занный с регул тором состава, и регул тор соотношени  расходов сырь  и несконденсированного газа. Устройство осуществл ет регулирование концентрации целевого продукта в контактном газе дегидрировани  1.

Недостатком устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает оптимального управлени  производством стирола, поскольку не учитывает работу колонны ректификации.

Наиболее близкой из известных систем к предлагаемой по технической сущности  вл етс  система автоматического управлени , содержаща  контур регулировани  суммарного потока, состо щий из датчика расхода, блока регулировани  расхода и исполнительного механизма, датчики расхода и концентрации на лини х свежего и рециклового сырь , исполнительные механизмы 2.

Недостатком известной системы  вл етс  то, что она не обеспечивает требуемые значени  расходных коэффициентов по сырью и

энергозатратам из-за следующих факторов: не учитываютс  качественные показатели процессов , не производитс  управлени  основными технологическими релсимными параметрами (температура реакций, подача теплоносител  в ректификационные колонны и т. п.), не производитс  координаци  работы отдельных технологических установок с точки зрени  оптимальности всей системы.

Целью изобретени   вл етс  повыщение производительности установки производства стирола и снижение расходных коэффициентов по сырью и энергозатратам.

Цель достигаетс  тем, что в известную систему автоматического управлени  производством стирола, включающего агрегат дегидгировани  этилбензола, первую и вторую ректификационные колонны, св занные рецикловым потоком этилбензола-возврата с агрегатом дегидрировани , содержащую контур регулировани  расхода суммарного потока этилбензола в агрегат дегидр ровани , состо щий из датчика расхода, блока регулировани  расхода и исполнительного MexaHH3iMa, датчики

расхода и концентрации на лини х свежего этилбензола, контактного газа, этилбензолавозврата и стирола-сырца, исполнительные механизмы на лини х топлив юго газа, пара в первую и вторую ректификационные колоины , (дополнительно) введены блок регулировани  содержани  стирола в контактном газе дегидрировани , первый вход которого подключен к выходу датчика концентрации на линии контактного газа, а выход - к исполнительному механизму на линии топливного газа, блок регулировани  содержани  стирола в этилбензоле-возврате, первый вход которого подключен к выходу датчика концентрации на линии этилбензола-возврата, а выход - к исполнительному механизму на ли- Ю нии .пара в первую ректификационную колонну , блок регулировани  содержани  этилбензола в стироле-сырце, первый вход которого подключен к датчику концентрации на линии стирола-сырца, а выход-к исполнительному 15 механизму на линии пара во вторую ректификационную колонну; блок согласовани  режимов работы агрегата дегидрировани  и ректификационных колонн, входы которого подключены к выходам датчиков концентрации 20 на лини х свежего этилбензола, этилбензолавозврата , контактного газа, стирола-сырца, расхода на лини х свежего этилбензола, этилбензола-возврата , а выход-ко вторым входам блока регулировани  содержани  стиро- 25 ла в контактном газе дегидрировани , блока регулировани  содержани  стирола в этилбензоле-возврате , блока регулировани  содержани  этилбензола в стироле-сырце, блока регулировани  расхода суммарного потока 30 этилбензола. На чертеже изображена блок-схема системы управлени  производством стирола, где толстыми лини ми показаны технологические потоки, а тонкими-св зи блоков управлени . 35 Производство стирола включает в себ  агрегат дегидрировани  i и две основные ректификационные колонны. Перва  из них - колонна 2 выделени  этилбензола-возврата, втора  - колонна 3 выделени  стирола-сырца.40 В производство входит также ректификационна  колонна 4, предназначенна  дл  отделени  побочного продукта - бензола. Дл  контрол  производства используютс 45 датчики 5, 6 и 7 расхода соответственно свежего этилбензола, суммарного этилбензола и э Илбензола-возврата, а также датчики 8, 9, 10 и 11 концентрации на лини х соответственио свежего этилбензола, этилбеизола-воз-50 врата, контактного газа и стирола-сырца. Дл  воздействи  на технологические режимы производства используютс  следующие исполнительные механизмы; 12 - на линии свежего этилбензола; 13-на линии топливного газа;55 14, 15 па линии подачи пара соответствеппо в колонны 2 и 3. Система управлени  содержит блок 16 согласовани  режимов работы агрегатов дегидрировани  и ректификационных колонн, блок60 17 регулировани  расхода суммарного потока этилбензола, блок 18 регулировани  содержани  стирола в контактном газе дегидрировани , блок 19 регулировани  содержани  стирола в этилбензоле-возврате, блок 20 ре-65 гулировани  содержани  этилбензола в стироле-сырце . Работа системы управлени  заключаетс  в следующем. Особенностью производства стирола  вл етс  наличие в нем рецикла, св зывающего агрегат дегидрировани  и колонны ректификации . Наличие рецикла не позвол ет разбить задачу оптимального управлени  производством на отдельные подзадачи - независимое управление каждым агрегатом в отдельности . Дл  оптимального управлени  производством стирола и предназначена данна  система. Система управлени  представл ет собой двухступенчатую структуру. Нижн   ступень - стабилизаци  основных режимных параметров. С помощью блока 17 осуществл етс  стабилизаци  расхода суммарного потока этилбензола на агрегат дегидрировани  1 путем воздействи  на исполнительный механизм 12 по замеру от датчика 6. Блок 18 иутем воздействи  на исполнительный механизм 13 регулирует содержание стирола (целевого продукта) в контактном газе, за.мер емое с помощью датчика 10. Блок 19 путем воздействи  на исполнительный механизм 14 регулирует содержание стирола в дистилл те колонны 2 (этилбензоле-возврате) по замеру от датчика 9. Блок 20 путем воздействи  на исполнительный механизлМ 15 регулирует содержание этилбензола в кубовом продукте колонны 3 (стироле-сырце) по замеру от датчика 11. Верхн   ступень системы управлени  - координаци  работы агрегата дегидрировани  1 и ректификационных колонн 2, 3, 4. Эта функци  выполн етс  с помощью блока 16. По информации от датчиков и с помощью математических моделей процессов дегидрировани  и ректификации блок 16 оценивает эффективность работы производства путем определени  значени  соответствующего критери  (например , значени  технологической себестоимости ), находит оптимальные режимы из услови  экстремума критери  и выдает значени  этих режимов в виде уставок блокам регулировани  19 и 20. При этом вли ние стабилизируемых режимов на общий критерий работы производства следующее: содержание стирола в контактном газе определ ет производительность по целевому продукту (стиролу ) и потери основного продукта; содержание стирола в этилбеизоле-возврате определ ет потери основного продукта, поскольку возвращающийс  в реактор стирол разлагаетс ; содержание этилбензола в стироле-сырце определ ет качество целевого продукта; суммарный расход этилбензола определ ет энергозатраты и производительность. Критерий оптимизации записываетс , например , так: S - G Ц 3 3 min - ст ст а с при

где GOT - выработка производства по стиролу;

Цст - цена стирола; Зэ - энергетические затраты; 3с - затраты па свежее сырье; Со/и, С - текущее и заданпое значение концентрации этилбензола в стиролесырце соответственно.

Преимуществом предлагаемой системы по сравнению с известной  вл етс  то, что ее применение позвол ет снизить себестоимость стирола за счет управлени  основными технологическими режимными параметрами по качественным показател м и координации работы отдельных технологических установок с точки зрени  оптимальности производства в целом.

Теоретическа  (путем моделировани  на ЭВМ «Минск-32) и экспериментальна  (на действующем производстве стирола) проверка предлагаемой системы показали, что внедрение системы может обеспечить снижение расходного коэффициента по сырью (этилбензолу ) не менее 2%; снижение расходного коэффициента по энергозатратам не менее 4% с годовой экономией 100 и более тыс. руб.

Claims (2)

1.Авторское Свидетельство по за вке 1896263/26, кл. С 07Ь 29/00, 1973.

2.Патент Японии № 48-34992, кл. В lOj 1/00, опубл. 1973. - oiSpcfm С г/ э/п г//7 fe sff/J ,5 / ОНГГ7ал Sff3 77Н6/и Стирол с л/ре if Pt;;