Устройство для автоматического управления пиролизом бензина и этана в трубчатой печи

 

в, 1 (72) Авторы мзобретеяяя

С.Г.Анашкин, И.P.Òó÷èíñêèé, 0.8.Род

В.А.Курицын, О.Н.Казю а, П.И.Ветров (7I) Заввнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПИРОЛИЗОИ БЕНЗИНА И ЭТАНА В ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления пиролизом нефтяных фракций в присутствии инициирующих добавок, например продуктов термического разложения этана, и может быть использовано в производстве олефиров в химической и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее датчик состава пи;югаза, регулятор подачи топлива в печь, блоки суммирования, умножения и оптимизации 313.

Известно также устройство дпя ав,томатического управления пиролизом

И бензина и этана в трубчатой печи, содержащей змеевики для подогрева бензина, предварительного пиролиза этана и совместного пиролиза бензина и этана, состоящее из последовательно соединенных датчика и регулятора температуры пирогаза на выходе печи и клапана на линии подачи

2 топлива в печь, датчика расхода бензина в печь, соединенного с первым входом блока задания температуры пи- рогаза на выходе печи, выход которого подключен к второму входу регулятора температуры, датчика состава пирогаза, связанного с первым входом блока оптимизации, датчика и регулятора расхода этана, выход которого подключен к клапану на линии подачи этана (2).

Недостатком устройств является невозможность их применения для автоматического управления процессом, при котором бензин и этан подготавливаются в различных змеевиках одной печи для дальнейшего их совместного пиролиза.

В этих устройствах не учитывается комплекс ограничений тепловой мощности печи, накладываемый термостойкостью материалов, находящихся в топке печи, и возможностями источни3 9278 ков нагрева. Все это приводит к снижению производительности печи.

Цель изобретения - повышение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчики температуры в топке и на выходе змеевика предварительного пиролиза этана, датчик давления на выходе регулятора температуры, подключенному к второму входу блока задания температуры, третий вход которого подключен к датчику температуры в топке, второй и третий входы блока оптимизации связаны, соответственно, с датчиками расхода бензина и этана в печь, датчик температуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана подключен к четвертому входу блока оптимизации, соединенному своим выходом с регулятором расхода этана.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит датчик 1 и ре- is ( гулятор 2 температуры пирогаза на выходе печи, связанные с клапаном 3 на линии подачи топлива в печь, датчик 4 и регулятор 5 расхода этана, связанные с клапаном 6 на линии подачи этана, датчик 7 давления на выходе регулятора 2 температуры, датчик 8 температуры в топке и датчик 9 расхода бензина, связанного с блоком 10 задания температуры пирогаза на выходе печи. Устройство содержит также блок 11 оптимизации, ко входам которого подключены датчик 12 температуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана, датчик 13 состава пирогаза.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 10 на основании информации,полученной от датчика 7, 8 и рассчитывается задание для регулятора 2 температуры по закону

Пр Р <Рп д Ь 8 (8 В)

Т (Тп1ах

3Д5, + 0 где РлРщ х - измеренное и максимальS0 но допустимое давление на клапан подачи топливного газа;

Т T

Т„ Тщ - измеренная и максимально допустимая температура в топке;

Т - измеренное значение температуры на выходе из печи;

48 4

К - коэффициент регулирования, выбираемый экспериментально в пределах

0,1 1;

Т - рассчитанное значение температуры.

Т =В+КГ, где 8 - коэффициент, задаваемый в зависимости от свойств сырья в пределах 700-750;

К вЂ” коэффициент, задаваемый в пределах 0,0l-0,05;

F — расход бензина в печь,кг/ч.

При " 3 P ъах Т .=Т + К (Pmax P)

8 B

T т

При Т ), Т щах Т о А=Т +К (Тлях-Т)

Рассчитанное значение температу9 ры T> - поддерживается. контуром регулирования, состоящим из датчика 1, регулятора 2 и клапана 3.

В блоке 11 на основании информации от датчиков 4, 9, 12 и 13 рассчитывается задание для регулятора 5 расхода этана по формуле

Э Э 3

Tggp,=Т;+К-(А;"А. „) (T;-Т .„), где Тэ., Т.„э„- измеренное значение температуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана в текущий и предыдущий момент измерения;

К - коэффициент регулирования;

А;, А „ - концентрация этилена в продуктах пиролиза бензина

" = Аи м+ /" (Аням-Э), б где Аи - значение концентрации эти. лена полученное от датчика 13 состава; э о расходы этана и бензина в печь;

Э - концентрация этилена в пирогазе, полученном из этана по усредненным

P экспериментальным данным - 50

В контуре регулирования датчик 4, регулятор 5 и клапан 6 поддерживается значение расхода этана, рассчи.танное по выражение:

ИЗ (ТЬа*

Таким образом, при включении устройства обеспечивается регулирование температуры на выходе из пели, что определяет возможность изменения состава пирогаза в зависимости

Формула йзобретения

Устройство для автоматического управления пиролизом бензина и этана в трубчатой печи, содержащей змеевик для подогрева бензина, пред. варительного пиролиза этана и совместного пиролиза бензина и этана, состоящее из последовательно соединенных датчика и регулятора температуры пиролиза на выходе печи и клапана на линии подачи топлива в печь, датчика расхода бензина в печь, соединенного с первым входом блока с задания температуры пирогаза на.выходе печи, выход которого подключен к второму входу регулятора темпераот коньюктурной ситуации, а также оптимальная конверсия этана в змеевике предварительного пиролиза при полном использовании тепловых ресурсов печи.

Внедрение данного устройства в промышленность в соответствии с экспериментальными данн@ми позволяет увеличить выработку основных товарных продукций в среднем на 5,03 относительных.

927848 6 туры, датчика состава пирогаза, связанного с первым входом блока оптимизации, датчика и регулятора расхода этана, выход которого подключен з к клапану на линии подачи этана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности печи, оно дополнительно содержит датчик температуры в топке и на выходе змеевика предварительного пиролиза этана, датчик давления на выходе регулятора температуры, подключенный к второму входу блока задания температуры, третий вход которого подключен к датчику температуры в топке, второй и третий входы блока оптимизации связаны, соответственно, с датчиками расхода бензина и этана в печь, датчик температуры на выхо2о де змеевика предварительного пиролиза этана подключен к четвертому в о. ду блока оптимизации, соединенному своим выходом с регулятором расхода эта на.

2$ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР 385997 кл C 10 lj 9/20,1973, 2. Авторское свидетельство СССР зо h 590329, кл. С 10 ч 9/20, 1975.

927848

Составитель Г.Огаджанов

Редактор H.Êèøòóëèêåö Техред И. Гайду Корректор 6. Макаренко

Заказ 3168/36 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4