Способ автоматического управления процессом пиролиза

 

Ю, В. Родных, M.P. Туйинский, В. В. Кафаров, и С.Г, Анашкин

{72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПИРОЛИЗА

Изобретение относится к способам автоматического управления пиролизными печами в производстве олефинов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности

Б для процессов получения этилена, пропилена, бутиленов и других мономеров.

Известен ряд способов автоматического управления процессом пнролиза.

Известен способ автоматического регулирования процесса термического разложения продуктов (например углеводородов) в трубчатой печи, который основан на изменении нагрузки на лечь в зависимости от сопротивления реакционной эоны змеевика печи (I).

Известен также способ автоматического управления работой многопоточной трубчатой печи, основанный на управлении расходами сырья в печи в зависимости от соотношения давления сырья на входе и средней величины давления перед всеми печами (2), Недостатком известных способов автоматического управления является то, что они не предусматривают управления температурным профилем по длине змеевиков печей, что снижает их производительность по целевым продуктам.

Наиболее близким по технической сущности к данному.изобретению является способ автоматического управления процессом пиролиза на олефиновой установке, состоящей из отделения пиролиза и газоразделения, путем регулирования величины реакционной эоны процесса пиролиза на каждой печи изменением количества работающих рядов горелок в зависимости от расхода сырья в печь (3).

Недостатком известного способа автоматического управления является то, что он осуществляет управление температурным профилем на печах, от которого в наибольшей степени зависит эффективность работы олефиновой установки по основным целевым

865896 ф ствий, выдаваемых на регуляторы 7-9 определяются следующим образом. ,Решается система уравнений

;20 т >4

Gт 2 5т (2)

Т

7 rт,. () продуктам, косвенным образом, беэ учета выходов основных целевых продук тов с отделения газоражделения, что снижает ее производительность по целевым продуктам. 5

Целью изобретения является повышение производительности установки по целевым продуктам.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулиро- !О ванне величины реакционной зоны на каждой печи осуществляют в зависимости от расходов основных целевых продуктов с отделения газоразделения и соотношения расходов топлив- 15 ного газа в нижние ряды горелок нечей и общего расхода топливного газа на печи.

На чертеже изображена схема, реализующая предложенный способ.

Олефиновая установка состоит из отделения 1 пиролиза и отделения 2 газоразделення.

Расходы основных целевых продуктов этилена, пропилена и бутиленов измеряются соответственно датчиками 3-5, и эта информация поступает в блок 6 управления температурнь>м профилем на печах, который выдает управляющие сигналы регуляторам 7-9 расхода топ. — .

30 ливного газа, соответственно в нижний, второй снизу и третий снизу ряды горелок печей, регулирующим с помощью датчиков 10-12 и регулирующих клапанов 13-15 подачу топливного газа в отдельные ряды горелок печей. Расход топливного газа на каждую печь измеряется датчиками 16 расход сырья в каждую печь измеряется датчиками 17.

Способ осуществляется следующим образом.

Блок 6 управления температурным профилем змеевиков печей в зависимости от информации,. поступакпцей с датчиков 3-5 расхода основных целевых

45 продуктов, от датчиков 10-12 расхода топ)мвного газа в нижние ряды горелок печей, от датчиков 16 расхода топливного газа на каждую печь, от датчиков 17 расхода сырья в каждую печь, а также в зависимости от заданных значений расходов основных целевых продуктов с отделения газоразделения, осуществляет управление температурным профилем на каждой 55 печи путем воздействия через регуляторы 7-9, на регулирующие клапаны

13-15. Значения управляющих воздейпде В",В .и В51 - соответственно заданные значения выходов этилена, пропилена и бутиленов с отделения газоразделения

G„ G и G5 - расчетные значения

Р Р Р расходов топливного газа соответственно в самые нижние, вторые и третьи снизу ряды горелок для т всех пиролизных печей;

G — текущий общий расход топливного газа на все печи: т . где G - текущее значение расхода топливного газа на каждую j-печь, измеряемое датчиками 16>

Й вЂ” количество пиролизных печей т

F — текущий общий расход сырья на пиролиз где F, " текущий, измеряемый датчиками

17, расход сырья в j-ую печь;

К вЂ” коэффициенты приведения, численные значения которых определяются иэ решения следуиицих систем уравнений

В -, +Ê 1 1 сР

3 М т 5 0>т 3 @т ")

".И=о "4Ы "21» CK „" 4 = 6K,> И 1) И i»)> 32 Э

5 865896 6 где В ВВн  — соответственно теку- Автоматическое управление процес1 .Ф щие значения расхо- сом пиролиза осуществляется следуюдов этилена, пропи;ь.- щнм образом. лена„и бутиленов измеряемые датчика- 3 Вначале по формулам (4 ) и (5 ) опми 3,4 и 5: ределяются значения коэффициентов К

Gp, С и G> - сУммаРные текУщие зна- (4Ц 1,2,3), затем по формулам чениЯ Расходов то т- ) ) и (7У,, (8), (9) рассчитываются ливного газа соответ- управляющие воздействия по расходам ственно в самые ниж- 1О топливного газа в нижние ряды горе" ние, вторые и тРетьи лок кажгой печи, которые затем постусниэу ряды горелок пают в камеры задания соответствую« длЯ всех пиролизных щих регуляторов. Цикл срабатывания печей; .блока 6 равен 3-4 ч и определайтся экспериментально.

G 25 . 6 =16 6 =Й6 . (6)

Ч )4М 4 37 Использование данного изобретения позволяет по сравнению с известными где G и 6 — текущие измеряемые способами управления увеличить вы41 21 И

Ф датчиками 1Я-12 зна-2О пуск целевых продуктов на 4-57 от- чения расходов топ- носительных. ливного газа в нижние ряды горелок

3-ой печи1

Формула изобретения а,Ь,с,d,å и f

Исто низки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 17504!, ка. С 10 6 9/20, 1963 °

2, Авторское свидетельство СССР

9 446537, кл, С 10 6 9/20, 1972 °

3. Авторское свидетельство СССР

И 3382451 кл. С 10 g,9/)8 1970. в

Ђ”коэффициенты, определяемые экспериментальным путем в зависимости. от конкретных свойств объекта, 36

Исходя из рассчитанных таким обра-., soM значений расходов топлнвого газа, в..самые нижние ряды горелок seem печвй (G4), вторые (G2) и третьи ; cHHsy

P P (G$) формируются управляющие воз- 35 ействия, выдаваемые блоком 6 управления температурных профилем на регуляторы 7-9 — ()) 0 -, (Е)

)) 27 д. Я, З1 где 6, 6 .и GP.- расчетные значения

+(21 И 4S . управляющих воздействий, выдаваемых иа регуляторы расхода. топливного газа в нижний ряд горелок, второй снизу ряд горелок и третий снизу ряд горелок j-ой печи.

Способ ;втоматического управления процессом пиролиэа на олефиновой установке, состоящей из отделения пиролиза и газоразделения, путем регулирования величины реакционной эоны процесса пиролиза на каждой печи изменением количества работающих ! рядов горелок.в зависимости от рас., хода сырья в печь, о т л и ч а ю—

)шийся тем, что, с целью повы шения производительности установки по целевым продуктам, регулирование величины реакционной зоны на каждой печи осуществляют дополнительно в зависимости от расходов основзя4х целевых продуктов е отделения газоразделения и соотношения расходов топливного rasa в нижние ряды горелок печей и общего расхода топливного

rasa иа печи.

865896 аказ 990/3 Жрал 5 1 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и откриткй.

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

Фи лиал ППП Патент, г. Ушгород, ул. Проектная, Составитель Г. Огадканов

Редактор С, Патрушева Техред М.Рейвес Корректор Г. Решетник