Способ автоматического управленияпроцессом получения каменноугольноговысокоплавкого пека

 

82 3 0

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.79 (21) 2786589 23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.

С 01С 1(16

G 05D 27/00

Государственный комитет

СССР пе делам изобретений н открытн» (43) Опубликовано 07,05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 66.012-52 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.81 т ,Ъ» гN : . 0 + Г:

Ф:тб; А

Б. Я. Лившиц, М. Д. Бутузов, О. В. Старицын и А. П ффьий..-;".";:,-,; ,Ф ф -- = Л".. ". : .f

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский нстит т автоматизации черной металлургии (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНОГО

ВЬ1СОКОПЛАВ КОГО П ЕКА

Изобретение относится к производству пекового кокса на базе среднетемпературного пека и пековой смолы и может быть использовано в коксохимической и нефтехимической промышленности.

Известен способ управления процессом получения каменноугольного высокоплавкого пека путем изменения подачи воздуха в зависимости от качества среднетемпературного пека, температуры и расхода пека и пековой смолы с коррекцией по температуре жидкой фазы в предыдущих реакторах и по качеству высокоплавкого пека в последнем реакторе (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ автоматического управления процессом получения каменноугольного высокоплавкого пека в реакторах путем регулирования подачи в реактор среднетемпературного пека в зависимости от уровня продукта в последнем реакторе, регулирования соотношения расходов пековой смолы и среднетемпературного пека с коррекцией по разности потоков пековой смолы из холодильников и смолы, подаваемой в реактор, программной загрузки пекококсовых печей в зависимости от уровня загружаемого пека и регулирования подачи воздуха (2).

Известно, что изменение температуры размягчения исходного высокоплавкого пека характеризуется изменением количества летучих веществ, которые приводят к вспучиванию пека и образованию перегородок во время загрузки, в результате чего происходит недогруз печей пеком, снижается производительность и ухудшаются условия эксплуатации.

10 Целью изобретения является устранение указанных недостатков, упрощение и повышение надежности способа автоматического управления процессом получения высокоплавкого пека и обеспечение максималь15 ной загрузки пекококсовых печей.

Поставленная цель достигается тем, что подачу воздуха в реакторы регулируют в зависимости от значения рассчитываемой температуры размягчения пека в каждом из реакторов, при этом расход воздуха увеличивают при уменьшении расчетной температуры размягчения ниже номинального значения и уменьшают при ее увеличении выше заданной.

Кроме того, программу загрузки корректируют по расчетному значению температуры размягчения пека на выходе из последнего реактора, при этом при значениях температуры размягчения выше заданного но9 расхода, суммирующего блока 10, датчика 11 уровня, регулятора 12 и регулирующего клапана 13. Количество пековой смолы регулируют по соотношению с расходом среднетемпературного пека с коррекцией этого соотношения по разности потоков смолы из пекококсовых печей и ее расхода в реактор с помощью схемы, содержащей датчик 14 расхода, регулятор 15 соотноше10 ния, датчик 9 расхода, датчики 1б и 17 уровня, суммирующий блок 18, регулирующий клапан 19, установленный параллельно насосу 20.

Подачу воздуха в реакторы регулируют

15 с помощью вычислительных устройств 21 и

22, датчиков 23, 24, 25, 2б расхода, регуляторов 27, 28 и регулирующих клапанов

29, 30.

Существует определенная корреляцион20 ная зависимость между температурой размягчения и параметрами технологического режима реакторов, что видно из таблицы.

Надежность коэффици еита корреляции

Коэффициент корреляции

Номер уравнения

Номер реактора

Уравнение зависимости

1 = — 158 + 0,69 1, = — 2,0+0,141, +5,6 10 Рв— — 10 7Gc — 4 IGn + О ° 251рп +

+ 126@в, 0,8

10,9

18,5

0,886

9,8

26,4

= — 201 + 0,87tв

1р, = — 162 + О 78t1 — 15 IGc— — 5,0G„+ 216(0,71

0,89

t = 37 + О 9t, -+ О 22 аа t3 (Ыз= аЗ а2)

= — 236 + 1, ОИ, — 18, 06,— — 6 8G„+ 9 7. 10 Рв+288Цв

20,1

0,84

0,84

0,88

20,1

24,3

Примечание. — температура размягчения пека в первом реакторе;

Рс — то же, в промежуточном реакторе; — то же, в последнем реакторе;

Ра

1 п — температура размягчения исходного пека; ,Р,— давление сжатого воздуха;

G,— расход пековой смолы;

G„— расход пека;

Q, — расход воздуха в первом реакторе;

Q, †расх воздуха в промежуточном реакторе;

Q, †расх воздуха в последнем реакторе.

Устройство 22 реализует линейную функцию (уравнения 2, 4) множественной регрессии (температура размягчения пека в 25 каждом реакторе) от независимых переменных — расхода пека, расхода смолы, расхода воздуха и температуры жидкой фазы.

Схема построена таким образом, что изменение значения любой независимой пере- 30 менной приводит к изменению текущего значения расчетной величины температуры размягчения, а это вызывает появление минала скорость загрузки увеличивают, а при значениях ее ниже заданного номинала скорости загрузки уменьшают.

Схема реализации предложенного способа приведена на чертеже.

Способ осуществляется следующим образом.

Среднетемпературный пек и пековую смолу, предварительно нагретую в трубчатой печи 1, подают в реактор 2 и, обрабатывая их воздухом, получают высокотемпературный пек на выходе из последнего реактора.

3. По пекопроводу 4 высокотемпературный пек поступает в камеры 5 коксования. Пековые дистилляты подают в холодильник б, отстойник-сепаратор 7, а отстоявшуюся пе- ковую смолу — в хранилище 8.

Расход среднетемпературного пека для согласования с подачей высокотемпературного пека на коксование регулируют по уровню жидкой фазы в последнем реакторе посредством схемы, состоящей из датчика сигнала рассогласования и регулятор начинает изменять подачу воздуха в реактор.

Так как расход воздуха является одновременно и регулирующим воздействием и независимой переменной, он изменяется до тех пор, пока расчетное значение температуры размягчения не сравняется с заданным.

Это происходит очень быстро, так как расход воздуха заведен в вычислительное устройство и компенсирует в аответствии

S27390 с коэффициентами при независимых переменных их возможные изменения.

Высокотемпературный пек из последнего в технологической цепи реактора поступает на загрузку в камеру 5. Автоматическая 5 загрузка по одной из заданных программ осуществляется с помощью схемы, включающей программно-задающее устройство 31, блок 32 логики, датчик 33 уровня, регулятор 34, регулирующий орган 35 и корректи- lo рующий блок 36.

Устройство 31 и блок 36 реализуют одну из программ в зависимости от расчетной температуры размягчения пека. При оптимальной скорости загрузки можно поддер- 15 живать в камере коксования минимальное количество пека в жидком состоянии и, следовательно, обеспечить его минимальное вспучивание.

Как показали исследования, с уменьше- 2О нием количества жидкой фазы коксообразование начинается уже в период загрузки и выход летучих веществ уменьшается.

Например, при увеличении расчетной температуры размягчения выше заданного 25 значения корректирующий блок выбирает программу загрузки с большей скоростью, при этом соблюдаются условия минимального вспучивания, объем печи используется эффективней. При уменьшении температуры размягчения ниже нормы скорость загрузки уменьшается, снижается количество жидкой фазы, что обеспечивает минимальное вспучивание, а следовательно, и минимальную загрузку печей. 35

Внедрение предложенного способа автоматического управления пекококсовым производством позволит упростить схему автоматики, повысить ее надежность, а следовательно, улучшить стабилизацию качества 4о высокоплавкого пека и обеспечить максимальную загрузку пекококсовых печей.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления процессом получения каменноугольного высокоплавкого пека в реакторах путем регулирования расхода среднетемпературного пека в зависимости от уровня жидкой фазы в последнем реакторе, регулирования соотношения расходов пековой смолы и среднетемпературного пека с коррекцией по разности потоков пековой смолы из холодильников и смолы, подаваемой в реактор, программной загрузки пекококсовых печей в зависимости от уровня загружаемого пека и регулирования подачи воздуха, о тл и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества пека за счет улучшения качества регулирования, подачу воздуха в реакторы регулируют в зависимости от значения рассчитываемой температуры размягчения пека в каждом из реакторов, при этом расход воздуха увеличивают при уменьшении расчетной температуры размягчения ниже номинального значения и уменьшают при ее увеличении выше заданной.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения максимального заполнения печей, программу загрузки корректируют по расчетному значению температуры размягчения пека на выходе из последнего реактора, при этом при значениях температуры размягчения выше заданного номинала скорость загрузки увеличивают, а при значениях ее ниже заданного номинала скорость загрузки уменьшают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 307099, кл. С 10С 1/16, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 626110, кл. С 10С 3/04, 1977.

827390

Редактор Бородкина

Заказ 922/б Изд. ¹ 332 Тираж 530 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Р. Клейман

Техред А. Камышникова

Корректоры: В. Петрова и О. Тюрина