Устройство для автоматического управления пиролизными печами

 

7688О3

Союз советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.03.79 (21) 2736239/23-26 с присоединением заявки № (51) M. Кл.з

С 106 9/20

G 05D 27/00

ГосУдарстеенный комитет (23) Приоритет (53) УДК 66.012-52 (088.8) (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Ю. В. Родных, М. P. Тучинский, А. Д. Бирюков, В. А. Ивченко, Б. М. Скляров и В. А. Курицын (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПИРОЛИЗНЫМИ ПЕЧАМИ

Изобретение относится к устртойствам для автоматического управления пиролизными печами олефинов, включающим в себя узлы пиролиза и газоразддлен@я, И может быть использовано в химической и, нефтехи- 5 мической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее систему оптимального регулирования подачи топливного газа в печь в зави- 10 симости от выхода компонентов пирогаза (1).

Известно также устройство для автоматического управления процессом пиролиза в трубчатой печи с радиантной секцией, со- т5 держащее датчики и регуляторы температуры продуктов пиролиза и расхода сырья в печь, регулирующие клапаны, а также систему изменения величины зоны реакции, состоящую из отсекающих клапанов, уста- 20 новленных на линиях подачи топлива в отдельные ряды горелок, и узла управления клапанами, связанного с регулятором расхода сырья. Устройство осуществляет управление тепловым режимом в печи в зависимости от расхода сырья в ее змеевик (2).

Недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают управление процессом в зависимости от режима 30 на других печах, а также от суммарной выработки этилена и соотношения общих количеств этилена и пропилена, что приводит к снижению производительности установки.

Целью изобретения является повышение суммарной производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики общих расходов этилена и пропилена после газоразделения и последовательно соединенные датчики расходов сырья, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи сырья в каждую печь и датчики температуры продуктов после печей, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи топлива в печь, блок деления и усреднитель дополнительно содержат блок ограничения температур и расходов, блоки управления общим расходом этилена и соотношением расходов этилена и пропилена, при этом выходы двух последних блоков через блок ограничения соответственно соединены с камерами заданий регуляторов расходов сырья и температур продуктов после печей, вход блока управления расходом этилена связан с соответствующим датчиком, вход блока управления соотношением подключен через блок деления к датчикам расходов этилена и пропилена, а датчики расхо768803 дов сырья через усреднитель соединены с блоком ограничения температуры.

Схема реализации устройства представлена на чертеже.

Устройство для автоматического управления пиролизными печами 1 в производстве олефинов, включающее в себя узлы пиролиза 2 и газоразделения 3, содержит датчики 4 общих расходов этилена и 5 пропилена после газоразделения, последовательно соединенные датчики 6 расходов сырья, регуляторы 7 и регулирующие клапаны 8 на линиях подачи сырья в печи и датчики 9 температуры продуктов после печей, регуляторы 10 и регулирующие клапаны 11 на линиях подачи топлива в печи, блок 12 деления, усреднитель 13, блоки 14 и 15 ограничения, блок 16 управления общим расходом этилена и блок 17 управления соотношением расходов этилена и пропилена. Выходы блоков 16 управления расходом этилена и 17 соотношением расходов через блоки 14 и 15 ограничения подключены соответственно к камерам заданий регуляторов 7, 10 расхода сырья и температуры. Вход блока 16 управления расходом этилена связан с датчиком 4 общего расхода этилена, а вход блока 17 управления соотношением расходов через блок

12 деления с датчиками 4 общих расходов этилена и 5 пропилена. К блоку 15 ограничения температуры подключен выход усреднителя 13, ко входам которого подсоединены датчики 6 расходов сырья на печи.

Устройство работает следующим образом.

Блок 16 управления через блок 14 ограничения осуществляет изменение уставок регулятором 7 расхода сырья таким ооразом, чтобы общий расход этилена после газоразделения Р„измеряемый датчиком

4, поддерживался на заданном значении

F,= Р;" (в простейшем случае блок 16 может представлять собой ПИ-регулятор), Блок 14 ограничивает максимальную и минимальную величину задания регуляторам 7 расходов сырья F„, учитывая ограничения технологического регламента на величину расхода сырья в печи:

Р„, = Fp npu F i„(Fp (Р„(1)

F„„=F ax при Fp)F ax (2)

Р„, =Fmin ïðè Рр(Р,„, (3) где Р„., — величина задания регуляторам 7, выдаваемая блоком

16 управления;

Fmm u Fmax — соответственно минимально и максимально возможное значение расхода сырья в печи, обусловленное технологическим регламентом ее работы.

Блок 17 управления соотношением т расходов этилена Р, и пропилена F„ через блок ограничения осуществляет изменение уставок регулятсрам 10 температуры таким образом, чтобы соотношение этих расходов поддерживалось на заданном значении т=maa . Текущая величина m рассчитывается в блоке 12 деления по сигналам от датчиков расхода этилена и пропилена;

m= (4)

10

25 где

35

40 где F; — текущее значение расхода сырья

50 В 1-УЮ ПЕЧЬ;

Л вЂ” число работающих печей в узле пиролиза.

Использование устройства позволяет устанавливать на печах технологический режим, обеспечивающий заданный общий расход этилена и заданное соотношение между количеством вырабатываемого этилена и пропилена и повысить производительность установки.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления пиролизными печами, содержащее

Блок 15 ограничивает минимально и максимально возможную величину уставки регуляторам температуры T, учитывая ограничения технологического регламента на температуры, которые определяются текущими значениями расходов сырья на печи:

Т„,= Тр при Т""" (Tp (Т " (5)

Т„, = Tm!n при Т""n)Tp (6)

Т„, =Tmax при Tmax Тр (7)

Т,„= Т "-+-а(Р, —,.) (8)

Т„„„= T, + а (Р„„„— F„), (9)

Tanд — величина задания регуляторам 10 температуры, выдаваемая блоком 17;

Tm, и Т „— соответственно минимально и максимально возможное значение температуры продуктов на выходе из печей, обусловленное технологическим регламентом и зависящее от расхода сырья в печи; д — коэффициент;

mtn max

Т, и Т, — величины, значения которых задаются в зависимости от конструктивных особенностей конкретных пиролизных печей.

Среднее значение расхода сырья в печи определяется в усреднителе 13 по формуле:

, Г1

/= 1

Рср—

768803 заа

Составитель Б. Скляров

Текред О. Павлова

Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Глазова

Заказ 2405/6 Изд. Хо 528 Тираж 545 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 датчики общих расходов этилена и пропилена после газоразделения и последовательно соединенные датчики расходов сырья, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи сырья в каждую печь и датчики температуры продуктов после печей, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи топлива в печь, блок деления и усреднитель, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности печей, оно дополнительно содержит блок ограничения температур и расходов, блоки управления общим расходом этилена и соотношением расходов этилена и пропилена, при этом выходы двух последних блоков через блоки ограничения соответственно соединены с камерами заданий регуляторов расхода сырья и температур продуктов после печей, вход блока управления расходом этилена связан с соответствующим датчиком, вход блока управле5 ния соотношением подключен через блок деления к датчикам расходов этилена и пропилена, а датчики расходов сырья через усреднитель соединены с блоком ограничения температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 _#_o 385997, кл. С 10G 9/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Мв 338244, кл. С 10G 9/20, 1972,