Способ автоматического управленияпиролизными печами

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстнческнх

Реслублии („829653 (5! )М. Кл.

С 10 G 9/20

G 05 0 27/00

5 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.08. 79 (21) 2806223/23-26 с присоединением заявки РЙ

Государственный комитет

СССР пв денем изооретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66.012-52(088.8) Опубликовано.15.05.81 ° Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 25.05.81

Ю.В.Родных, Б.М.Скляров, М.P.Òó÷èíñêèé, K.Е.Махорин и А.В.Степанов (72) Авторы изобретения (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПИРОЛИЗНЫМИ ПЕЧАМИ

Изобретение относится к способам автоматического управления трубчаты ми пиролизными печами, работающими на различном .сырье, и может быть ис, пользовано в производстве олефинов

5 в химической и нефтехимической промьппленности.

Известен способ автоматического управления процессом пиролиза путем регулирования величины реакционной зоны процесса в зависимости от расхода или состава исходного сырья изменением числа рядов работающих горелок и регулирования температурьг пнрогаза на выходе из печи путем изменения общей подачи топлива gl), Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического управления пиролизными печами, основанный на распределении расходов сырья на каждую печь пиролизной установки в зависимости от соотношения давлениг сырья на входе в печь и средней величины давления перед всеми печами. При этом эамеряются расход сырья и его давление на каждую печь и определяется среднее значение этих давлений.

По давлению сырья на входе в печь и средней величине давления перед всеми печами устанавливают соове1ошение и формируют значение уставки регуляторам расходов сырья на печи (2).

Недостатком данных способов является то, что они не предусматривают распределение расходов сырья на печи, работающие на различном сырье, в зависимости от его состава и состава пирогаза в общем коллекторе, что приводит к снижению производительности печей по целевым продуктаи.

Цель изобретения — повышение производительности пиролизной установки;

Поставленная цель достигается тем, что расходы сырья на каждую

829653 (2) 50 где С

С

Ъ

Э (8) Хи 0 печь распределяют в зависимости от

его состава и состава пирогаза в общем коллекторе пиролизной установ-. . ки.

Максимальная производительность пиролизной установки по целевым продуктам при работе ее на различных видах сырья достигается в том случае, если нагрузки по сырью распределяются таким образом, чтобы полу- 1О чить максимально возможное или заданное количество основного целевого продукта, например этилепа, в зависимости от состава пиролизуемого сырья. Данное требование обЬясня- 15 ется тем, что при работе печей на различном сырье и стабильном их значении в одном случае можно получить большое количество целевых продуктов и малое — побочных, а в другом— очень малое количество целевых и большое — побочных, что приводит к снижению производительности всей установки. Поэтому целесообразно при работе пиролизной установки на нес- 25 кольких видах сырья управление осуществлять таким образом, чтобы нагрузки на печи устанавливались в зависимости от его состава и состава получаемого пирогаза в общем зо коллекторе.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа.

Схема содержит пиролизные печи 1 и 2 (для примера взято всего две

35 печи), оснащенные соответственно датчиками 3 и 4, регуляторами 5 и 6 и регулирующими клапанами 7 и 8 на линиях подачи различного сырья. Составы пиролиэуемого сырья замеряются щ датчиками 9 и 10, а состав пирогаза в общем коллекторе - датчиком 11.

Схема включает также блок 12 управления.

Рассмотрим случай, когда необхо- 4 димо обеспечить заданное значение выхода целевого продукта, например этилена, т.е. лС =С -С =+ 1. const, (3J измеренное значение концентрации этилена в пирогазе с общего коллектора, вес.%; заданное значение концен- . 55 трации этилена, вес.%; допустимое отклонение заданного и измеренного значе ний концентраций этилена, 4 обусловленное погрешностью измерения. Для промьпиленнык хроматографов эта величина составляет 3-5% относительных от максимального значения шкалы прибора или1с )= =0,5-1,0 вес.%

В блоке 12 производится определеP Р ние задания F u F регуляторами

5 и б расхода следующим образом.

Сравнение осуществляется с заданным значением С3 текущего значения

У концентрации этилена в пирогаэе оби щего коллектора С

Возможны следующие случаи.

Текущее значение концентрации этилена меньше заданного на величину, превышающую значение допустимого отклонения, С,=С,-С,"=+ ; 1Ю,1 >1 "д1. (3) Текущее значение концентрации этилена в общем коллекторе больше заданного на величину, превышающую значение допустимого отклонения, дСэ=ГЭ Сэ= d p ) pl >l d+l. (4)

3 и

Текущее значение концентраций этилена отличается от заданного на величину, не превышающую значение допустимого отклонения, 3 И

М:Э=С -Су+о"р, 1сьр <1с д1. (5)

По результатам анализа пиролизуемого сырья рассчитываются концентрации изопарафинов в каждом виде сырья и производится их сравнение по формуле

aX„=X„-Х (б)

4 где Х; Х вЂ” концентрация иэопараи., и финов соответственно в сырье F< и F

b;X — раз пица концентраций и изопарафинов в сырье

Г„и F .

Возможны таКже следующие случаи.

Концентрация изопарафинов в первом сырье больше, чем во втором ахи о 0 (7)

Концентрация иэопарафинов в первом сырье меньше, чем во втором

5 829653 6

Концентрация изопарафинов в пер- между заданным и текущим значением вом и втором сырье равны концентраций этилена

Сэ 29 0 25р0 + 4X (9) Измерим и определим разность.концентраций изопарафинов в сырье по формуле (6) Хи 15рО 203 5;ОХ С 0

Формула изобретения

Способ автоматического управления пиролизными печами, работающими на различном сырье, путем распре.деления его расходов на каждую печь пиролизной установки, имеющей общий коллектор, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью .повышения производительности. установки, расходы сырья на каждую печь распределя40 ют в зависимости от его состава и состава пирогаза в общем коллекторе пиролизной установки.

- Источники информации э принятые во внимание при экспертизе

45 1. Авторское свидетельство ССС

У 338245, кл. С 01 G 9/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 446537, кл. С 10 G 9/20, 1974.

Расчет заданий F1 и Ез осущестр вляется регуляторами 5 и 6 расхода со ответственно по формулам

Р и

F =F„+a (ACg ) -Ü (ÜÕö), (10)

F<=F -à (Сэ)+Ь (ьХи), . (11) где F и F — рассчитанные задания

1 2. расходов первого и второго видов сырья;

F. u F — измеренные значения

1 расходов первого и второго видов сырья на соответствующие печи; а и Ь - коэффициенты, определяемые из экспериментальных данных для конкретных видов сырья и конструкции печи для прямогонного бензина в двухпоточной печи с горизонтальным расположе-, нием змеевиков а=0,20,3 т/ж, Ь=0,1-0,15т/Х.

Формулы (10) и (11) справедливы для различных комбинаций вариантов (3), (6), (7), (8) и (9). В случае различных комбинаций вариантов (?), (6), 9) и (с) рассчитаннне значения Г и F принимаются равными их

Р измеренным значениям, т.е. р.и р и

F =F„; F>=-Г при 1д-р1< 1 д-д!. (1 1)

Для комбинации случаев (3) и (9)

3 необходимо увеличить задание Сэ в блоке 12, а для комбинации (4) и (9)— уменьшить.

Пусть необходимо получить по сле пиролиза пирогаз с концентрацией этилена в общем коллекторе ф=29Ж, и причем расход F 7,0 т/ч с содержанием X„ =20 изопарафинов, а значение конЪентрации этилена в общем коллекторе C+=25X. Определим F„ H F . и б

По формуле (2) определим разность

10 Поскольку условия примера удовлетворяют (3) и (8), определим значения расходов Г и F> no формуле {9)

Р

F„= 7,0+О, 2 4+О, 1 5=8,3 т/ч, 15

Г = 7,5-0,2 4-0,1р 5=6,2 т/ч.

Таким образом, для .обеспечения выхода этилена 29Х необходимо подавать на пиролиз первого вида сырья

8,3 т/ч, а второго — 6,2 т/ч. При

20 этом необходимо учитывать, чтобы рассчитанные значения не выходили за пределы минимально и максимально возможных значений иа печи пиролиза, т.е.

25 мщ max

121 Х (Г (Г

829653

Составитель P.Êëåéìàí

Редактор А.Долинич Техред А. Савка Корректор М. Коста

Заказ 2785 25 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4