Способ автоматического управления процессом газоразделения продуктов пиролиза

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА в установке, -состоящей из ступеней выделения легких углеводородов и выделения тяжелых углеводородов, гидрирования ацетиленовых соединений, путем регулирования коэффициента извлечения целевого продукта на каждой из ступеней, отличающийся тем, что, с целью минимизации потер% целевого продукта, подачу флегмы при выделении легких углеводородов, подачу пара при выделении тяжелых углеводородов, соотношение газовых потоков лри гидрировании ацетиленовых соединений дополнительно корректируют по коэфi фициенту извлечения целевого продукта процесса газоразделения. (Л 19 9 о 00 .4 О СО а г-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗЬИ В 01 D 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В4Ц д,"11 (21) 3486693/23-26 (22) 31.08.82 (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) В.М. Куропатченко, В.Г. Нечаев, И.И. Чугайнов, Л.А. Ядгарова и А.Г. Нелин (71) Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного, объединения "Нефтехимавтоматика" (53) 66.012-52(088.8) (56) 1 -Авторское свидетельство СССРР 575106, кл. В 01 D 3/42, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 19909 1, кл. В 01 Р 3/42, 1966. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ

„„SU„„1084036 А

ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА в установке, состоящей иэ ступеней выделения легких углеводородов и выделения тяжелых углеводородов, гидрирования ацетиленовых соединений, путем регулирования коэффициента извлечения целевого продукта на каждой из ступеней, отличающийся тем, что, с целью минимизации потерь целевого

1 продукта, подачу флегмы при выделении легких углеводородов, подачу пара при выделении тяжелых углеводородов, соотношение газовых потоков при гидрировании ацетиленовых соединений дополнительно корректируют по коэффициенту извлечения целевого продук" та процесса газоразделения.

108

4036 2 тяжелых углеводородов методом низко- температурной ректификации, гидрирование ацетиленовых соединений, содержащихся в этан-этиленовой фракции.

Материальный баланс каждой ступени газоразделения по целевому компоненту:

4 " -6

4 ВХ СВК э .= ВХ э

С вх ехэ вх э 3 С3 ВХ Вк э= Мэ (2 I (1. (1. (1.

ВХ Вх э ВХЭ

5 В 5 ВХ ЕЫХ Вйэ а с -а

Вых Вы х э Sblx 9 (ь>

-.де

Вх< Sx (Вх-4

Йвх (Gbx — количество фракции, поступающей соответственно на ступени разделения 1, 2, 3, 4, 5, 6,„,С, — соответственно колиВых бЬ1х чество фракции, конВык э центрация этилена, количество этилена во фракции на выходе из ступени разделения-5.

Следовательно, потери этилена на каждой из ступеней разделения равны

61 2 1

ЭТ ВХэ ВХ а

Зт. ЕХЭ Вх э (72

Изобретение относится к способам автоматического- управления процессом газоразделения и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ управлений процессом ректификации многокомпонентных смесей в последовательно соеди" ненных колоннах путем регулирования качества целевого продукта в колоннах (1 ).

Недостатком данного способа является отсутствие контроля и регулирования потерь целевого компонента. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре . зультату является способ автоматическо. го управления процессом газоразделения в установке, состоящей из нескольких 20 ступеней разделения, путем регулирования коэффициента извлечения целевого продукта (2 g.

Недостатком известного способа является то, что локальное регулирова- 25 ние величины независимой переменной каждой технологической ступени газо1 разделения не обеспечивает полноты извлечения целевого продукта и, кроме того, часто не согласуется с глобальным критерием оптимальности всего процесса.

Цель изобретения — минимизация потерь целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления, процессом газоразделения продуктов пиролиза в установке, состоящей из ступеней выделения легких углеводородов и выделения тяжелых углеводородов,, гидрирования ацетиленовых соединений, путем регулирования коэффициента извлечения целевого продукта на каждой из ступеней, подачу < флегмы при вьщелении легких углеводородов, подачу пара при выделении тжжелых углеводородов, соотношение расходов газовых потоков при гидрировании ацетиленовых соединений дополнительно корректируют по коэффициенту извлечения целевого продукта процесса 5О газоразделения.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Технологический процесс газоразделения продуктов пиролиза включает следующие ступени: выделение легких углеводородов методом низкотемпературной ректификации, выделение

C? „, С „, С„; концентрация этилена., во фракции, поступаюВхэ(Вхэ щей соответственно на ступени разделения

1, 2, 3, 4, 5, Вхэ @вкэ @Вха

Э фракции, поступающей ахэ < вк а соответственно на ступени разделения 1, 2, 3, 4, 5,,Q,6 — количество этилена во фракции на выходе

ВХЪ из ступеней соответственно 1, 2, 3, 4, 1084036

9 4 3 эт ехэ ехэ 5 4 эт ЭХ Э SX Э

5 эт= еых ех (10 1 где т 2

h G><, и 6 эт, — потери этилена соот10 ветственно на ступенях

Эт зт Уг разделения 1, 2, 3, 4, Ь

5.

В случае превышения потерь этилена процесса газоразделения в целом по

I5 сравнению с нормами технологического регламента величину независимой переменной каждой технологической ступени газоразделения корректируют по . коэффициенту газоразделения К, кото20 рыи определяется следующим образом:

l 5

ОХ&

Независимыми переменными при газо- 25 . разделении продуктов пиролиза будут при выделении легких углеводов — подача флегмы или хладагента в дефлегматор ректификационной колонны при выделении тяжелых углеводородов - З0 подача теплоносителя в куб ректификационной колонны; при гидрировании ацетиленовых соединений, содержащихся в этан-этиленовой фракции — подача . водородосодержащего газа. 5

Процесс газоразделения осуществля-ется системой, в состав которой входят ректификационные колонны 1, 2, 3 и 4, реактор гидрирования ацетиленовых углеводородов 5, расходомеры

6-16, анализаторы концентрации целевого компонента 17-22, регуляторы

23-33, функциональные блоки 34-45, регулирующие органы 46-50.

Способ автоматического управления 45 осуществляется следующим образом.

Сырье, представляющее собой смесь углеводородов С -С поступает

1 5 в ректификационную колонну 1. Целе- 50 вым компонентом сырья является этилен, концентрация которого на входе в колонну 1 измеряется анализатором

17. Сигналы, пропорциональные расходу сырья и концентрации этилена 55 в нем, поступают в функциональный блок 34, где производится вычисление количества этилена по формуле (1 1.

Результат вычисления с блока 34 подается на блок 35, реализующий операцию умножения на постоянный коэффициент, характеризующий величину допустимых потерь этилена на колонне 1. Выходной сигнал блока 35 является заданием для регулятора 23, на который в качестве переменной поступает сигнал с блока 36, вычисляющего количество этилена на выходе из колонны 1 (входе в колонну 2) по формуле (2) .

Сигнал рассогласования регулятора

23 подается в качестве корректирующего сигнала в регулятор 24 расхода орошения колонны 1.. Расход орошения является независимой переменной- данной технологической ступени и управление этой переменной по указанной схеме позволяет поддерживать потери этилена на заранее выбранном уровне.

На последующих ступенях разделения поддержание потерь на заранее выбранном уровне осуществляется аналогичным образом.

При этом для колонны 2 независи мой переменной является расход пара в кипятильник колонны. Корректирующий сигнал для регулятора расхода пара 26 формируется блоками 36, 37, 38 и 25 в соответствии с формулами (2) и (3).

Для реактора 5 независимой переменной является соотношение сырье водород, поддерживаемое регулятором

28, корректирующий сигнал которого формируется блоками 38, 39, 40 и 27 в соответствии с формулами (3) и (4).

Для колонны 3 независимой переменной является расход орошения, поддерживаемый регулятором 30. Корректирующий сигнал для регулятора 30 формируется блоками 40, 41, 42 и 29 . в соответствии с формулами (4) и (5).

Для последней ступени разделения колонны 4 независимой переменной является расход пара в кипятильник колонны, поддерживаемый с помощью регулятора 32, корректирующий сигнал которого формируется блоками 42, 43, 44 и 31 в соответствии с формулами (5) и (6).

Выходной сигнал, блока 34, пропорциональный количеству этилена на входе в систему газоразделения, и выходной сигнал блока 44, пропорциональный количеству этилена на выходе из системы газоразделения, поступают в блок 45 вычисления коэффициента

Составитель T .Чулкова

Редактор М.Дыль1н Техред M.1 узьыа Корректор А.Ильин

Заказ 1855/6

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S l084036 6извлечения этилена по формуле (12). щий на блоки 35, 37, 39, 41 и 43

Результат вычисления подается в ка- для корректировки коэффициентов, честве переменной в регулятор 33, характеризуницих уровень допустимых где сравнивается с заданным значением потерь по ступеням. коэффициента извлечения этилена. При з Внедрение данного способа позворассогласовании этих сигналов pery- лит увеличить извлечение этилена лятор 33 .формирует сигнал, поступаю" из продуктов пиролиза на 3 вес.X.