Способ автоматического управления процессом получения олефинов

 

< о977475

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалмстнческнк

Республик й«1, (Ы) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 030681 (21) 3296227/23-26

Р М К з

С 10 G 9/20

С 05 0 27/00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (И) УДК 66 . 012-52 (088. 8) Опубликовано 30.11.82. Бюллетень Мо 44

Дата опубликования описания 30.11.82

C.1 .Анашкин, Ю.В.Родных, В.В. Кафаров, М.Р. Т чин g/& «(, В.A.Êóðèöûí и С.E.Ìåëüíèêaâ - АЯ (72) Авторы изобретения ф, Д f i. л» л . О

» л

»л ь.

«

»

», « И

»»»)

« (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ

Изобретение относится к способам автоматического управления технологическими аппаратами в производстве олефинов и может быть-использовано при получении этилена, пропилена, бутиленов и других олефинов в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ автоматического управления работой многопоточной пиролизной печи, служащей для переработки углеводородного сырья с последующей закалкой продуктов пиролиза в аппаратах эакалочно-испарительной системы, основанный на распределении расхода сырья в печи в зависимости от их закоксованности, характеризуемой соотношением давления на входах в отдельные печи и давлением перед всеми печами (11.

Недостатком известного способа является то, что не учитываются режимы работы аппаратов эакалочно-испарительной системы, в которых, как показывает опыт эксплуатации, в наибольшей степени отлагается кокс, .являющийся одним из продуктов термического разложения углеводородов.

В случае применения щелочных солей для снижения коксообразования это приводит к увеличению содержания углекислого газа в пирогаэе и соответственно к увеличению расхода едкого натра в колонну щелочной очистки пйрогаза .

Известен также способ автоматического управления процессом получения олефинов в производстве, включающем в себя печи пиролиза, эакалочно-испарительные аппараты и щелочные колонны, заключающийся в распределении расхода сырья между печами в зависимости от закоксованности закалочноиспарительных аппаратов, регулировании расхода щелочных солей в печи и едкого натра на подпитку щелочной колонны f 2).

Недостатком известного способа является то, что не предусматривается автоматическая подача щелочных солей в печи в зависимости от закоксованности их змеевиков и эакалочно-испарительных аппаратов и не регулируется общий расход щелочных солей в печи в зависимости от режима работы узла щелочной очистки. Все это ведет к тому, что режимы работы пиролиэных печей отличаются от оптимальных и увеличивается расход щелочи на очистку пирогаза, в результате чего

977475 м м дИ риА д

rye С™ со.(60

Щс

wnn

65 себестоимость выпуска целевых продуктов увеличивается.

Цель изобретения — снижение удельного расхода щелочных солей и едкого натра.

Поставленная цель достигается тем, 5 что общий расход щелочных солей в печи определяют в зависимости от содержания углекислого газа в пирогазе и распределяют между печами прямо пропорционально закоксованности печей и закалочно-испарительных аппаратов, а расход, едкого натра регулируют в зависимости от соотношения содержания углекислого газа и сероводорода в пирогаэе. 15

На чертеже представлена схема реа. лизации предлагаемого способа.

На чертеже схематично изображена группа параллельно работающих пиролизных печей 1 и закалочно-испарительных аппаратов 2 и узел щелочной очистки, состоящий иэ щелочной колонны 3. Расход сырья в печи измеряется датчиками 4, давление сырья на входе в печи измеряется датчиками 5.

Расход щелочных солей в печи измеряют датчиками б и регулируют регуляторами 7 и регулирующими клапанами 8.

Температуру пирогаза на выходе эакалочно-испарительных аппаратов измеряют датчиками 9, концентрации углекис-Зр лого газа и сероводорода в пирогаэе измеряют соответственно датчиками 10 и 11. Расход щелочи на подпитку щелоч. ной колонны измеряют датчиком 12 и регулируют о помощью регулятора 13 35 и регулирующего клапана 14. Информация от датчиков 4, б, 10-12 поступает на входы блока 16 управления, в котором определяется общий расход щелочных солей на пиролизе и задание 40 регулятору расхода едкого натра в щелочную колонну.

Информация от датчиков 4-6 и 9 и блока 15 управления поступает на входы блока 16 распределения, выхо- 45 ды которого связаны с камерами задания регуляторов 7 расхода щелочных солей в печи.

Способ реализуется следующим 50 . образом.

В блоке 16 распределения вначале определяется закоксованность для- каждой печи системы печь-закалочно-испарительный аппарат:

55 где дв — закоксованность печи,%

1 где (— эакоксованность .закалоч1 но-испатрительного аппарата;

:д ./00 /о ", ()) вил . (т "-т. )

) (иОХ Н41М) где Л - закоксованность системы

9 печь — ЗИА, %;

F. - расход сырья в печь,- измеряемый датчиками 4, кг

I щс — расход щелочных солей, измеряемый датчиками б, кг, ч

Р. - давление на входе в печь, 1 измеряемое датчиками 5 кгс . см и, Т вЂ” температура на выходе эакалочно-испарительного аппарата -ой печи, )С, Т)) (."- максимально допустимое значение температуры на выходе

Т - .минимально допустимое значение закоксованности змеевика печи кг .ч кгс/см

Затем блок 16 распределения распределяет между пиролизными печами задаваемое блоком 15 значение расхода щелочных солей в печи: ис щс 3

gPc3 эх . ®

61 где Г(цс ; рассчитанное значение расхода щелочных солей в пиролизную печь, кг/ч; и — количество пиролиэных печей, шт.

Заданное значение расхода щелоч- ных солей на пиролизе определяется в блоке 15, для чего вначале определяется массовый выход углекислого газа:

Затем на основании заданного оптимального массового выхода углекислого газа В А рассчитывается необсО я. ходимый расход щелочных солей:

- измеряемое датчиком 10 значение концентрации углекислого газа в пирогазе, мас.%; — минимально возможный расход щелочных солей на пиролиэ, определяемый экспериментально для конкретного производства,кг/ч, 977475

Примечание

Количество

Показатели

Известный способ

120000

180

1340

0,6

0,08

1500

К . коэффициент, определяемый

4 экспериментально в пределах 10 -1.

Оптимальное значение массового вы— хода углекислого газа ВСо определяется в зависимости от режима работы узла щелочной очистки, а также из соображений экономического характера, так как применение щелочных солей ведет, с одной стороны, к увеличению пробега печей из-за уменьшения их закоксовывания, а с другой — к увеличению содержания СО, в пирогазе в 5-8 раэ, в результате чего резко увеличивается расход едкого натра на щелочную очистку. С увеличением 15 мощности производства олефинов расход едкого натра на щелочную очистку приобретает в экономике производства все большее значение.

В блоке 15 определяется также.за- 2О дание регулятору расхода едкого натра на подпитку щелочной колонки ьм иэм ноон В в„s во* к„. 25 где  — массовый выход сероводорд"- да в пирогаэе, кг/ч,, t

30 где С - измеренное датчиком 11 значение концентрации сероводорода в йирогазе, MRC ° Ъ

Расход бензина на установку, кг/ч

Расход щелочных солей в печи

Расход щелочных солей на каждую печь

Среднее время пробега печи, ч

Содержание CO в пирогаэе, Я мас. В

Содержание H S в пирогазе, мас.Ъ

Расход щелочи на очистку, кг/ч

К коэффициент, э ависящий

4 В"м от соотношения ое.

Виь нее

Если Вн з = О, К1 = 0,45, если

Таким образом, коэффициент К находится в пределах 0,45 — 0,9 и зависит от соотношения содержания Н 5

СО р.в пирогазе.

Таким образом, предлагаемый способ управления процессом получения пирогаза позволяет оптимизировать подачу щелочных солей в печи едкого натра на щелочную очистку.

Пример. При известном способе автоматического управления пиролизными печами на производстве ЭП-250 при пиролизе прямогонного бензина были получены результаты, приведенные в таблице. В таблице приведены также результаты экспериментальной проверки предлагаемого способа.

Таким образом, результаты экспЕ- . риментальной проверки предлагаемого способа:показали, что внедрение его в промьааленность позволит резко сократить расход щелочи и щелочных солей на производство олефинов. При этом выход целевых продуктов остается неизменным, пробег печей также не уменьшается. Кроме того, предлагаемый способ позволяет стабилизировать работу щелочной колонны на заданном режиме.

977475

Продолжение таблицы

Количество .Примечание

Показатели

Предлагаемый способ

120000

155

20

3-я

24 (2) и (3) 4-я

18

5-я

6-я

7-я

8-я

1340

0,2

0,08

785

240

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом получения олефинов в производстве, включающем в себя печи пиролиза, эакалочно-испарительные аппараты и щелочные колонны, заключающийся в распределении расхода сырья между печами в зависимости от эакоксованности закалочно-испарительных аппаратов, регулирования расхода щелочных солей в печи и едкого натра на подпитку щелочной колонны, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода щелочных солей и едкого натра, обРасход бензина на установку, кг/ч

Расход щелочных солей в печи

Расход щелочных солей по печам 1-я

Среднее время пробега, печи, ч

Содержание СО в пирогаэе, мас.Ъ

Содержание H S в пирогазе, мас.Ъ

Расход щелочи на очистку, кг/ч

Цена 1 кг щелочи, руб/кг

Заданное оптимальное значение выхода углекислого газа, кг/ч

Расход щелочных солей распрецеляется между печами в з ависимости от з акоксованности, определяемой по формулам (1), 50 щий расход щелочных солей в печи определяют в зависимости от содержания углекислого газа в пирогаэе и распределяют между печами прямо пропорционально эакоксованности печей и эакалочно-испарительных аппаратов, а расход едкого натра регулируют в зависимости от соотношения содержания углекислого газа и сероводорода в пирогазе.

60 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 446537, кл. С 10 G 9/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

65 М 747881, кл. С 10 G 9/20, 1978.

Составитель Г. Огаджанов

Редактор А.Фролова Техред A.A÷ Корректор О.Билак

Заказ 9114/31 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