Устройство для автоматического управления процессом пиролиза углеводородов в производстве олефинов Советский патент 1986 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

1

Изобретение относктся к устройствам для автоматического управления процессом пиролиза углеводородов в присутствии ингибиторов коксообразо- вания и может быть использовано в химической и нефтехимической промьш- ленности при автоматизахдаи производства олефинов средней и большой мощности.

Целью изобретения является повышение производительности пиролизных печей по целевым продуктам и снижение расхода щелочи.

На чертеже изображена схема реализации предложенного устройства.

Устройство для автоматического управления (технологическая схема) процессом содержит параллельно работающие пиролизные печи 1, датчики 2 и 3 расходов сырья и пара в каждую печь, датчики 4 давления сырьевой смеси на входах печей, закалочно- испарительные аппараты (ЗИЛ) 5, датчики 6 температуры пиролиза на выходе ЗИЛ, датчики 7 перепада давления на ЗИЛ, контуры регулирования расходов щелочных солей в пиролизные печи, состоящие из датчиков 8 расхода, регулятора 9 и клапана 10, датчик 11 состава пирогаза на входе в отделение очистки, блок 12 расчета заданий расходов щелочных солей и ед кого натра, отделение 13 очистки пирогаза, контур регулирования расхода щелочи в отделение очистки, состоящий из датчика 14 расхода, регулятора 15 и клапана 16, блоки 17 расчета закоксованности змеевиков, первые сумматоры 18, блоки 19 расчета закок сованности ЗИА вторые, третьи и четвертый сумматоры 20, 21 и 22, блок 23 распределения расходов щелочных солей между печами и блоки 24 распределения расходов щелочных солей между змеевиками печи.

Устройство работает следующим образом.

м.

100%, если Mj (ЛР)

100%,

лР.и Т.

- соответственно перепад давления на к-м ЗИА j-й печи и температура пирогаза- на выходе к-го ЗИА j-й печи, изме2473942

В блоках 17 на основании информации, поступающей от датчиков 4, 2, 3 и 8 давления расходов сьфья, пара и щелочных солей определяется уровень 5 закоксованности пирозмеевиковпечей по формуле

.6

р.. 100 %

SM

(.-; y%F-.

(1)

где Р.. - давление сьфьевой смеси на входе в i-й змеевик j-и

кгс

печи,г- ;

см

F-- F и (j

Т-|Ш,С

И- - соответственно расходы сырья, дара и щелочных солей в i-й змеевик j-й печи, из- меряемые датчиками 2, 3 и

f

о

о, -- ;

Ч

и - плотность сьфья, пара и

щелочных солей соответст-

кг веяно, зГ

K.J - коэффициент приведения размерностей, равный

« .10-2 .

кг- см

в сумматорах 18 осуществляется суммирование уровней закоксованности змеевиков каждой пиролизной печи по формуле .

зм

yri г

М, . (2) Ы

где п - число змеевика в j-й пиролизной печи.

В блоках 19 определяется уровень ., закоксованности закалочно-испаритель- ных аппаратов каждой пиролизной печи. Расчет ведется по формуле

(Т)

(3)

если Mj (Т) ;

м.и(лр)

ДР

ренные соответственно датчиками 7

.. г кгс т г о,,1 и 6,L---5-J

- задаваемые технологическим .регламенР.

т

J

ности ЗИЛ, Г---Г-1

L см2 -

ТОМ значения этих параметров, определяющие допустимый уровень закоксованкгс

см Hf- Cj;

соответственно перепад давления на к-м ЗИЛ и температура пирогаза после него, измерен- . ные сразу после пуска в работу очищенного от кокса узла печь - ЗИЛ,

.

см

в сумматорах 20 осуществляется суммирование уровней закоксованности закалочно-испарительных аппаратов каждой пиролизной печи

В блоках 24 значения расхода щелочных солей в каждую печь распределяются между змеевиками печей по формуле

(8)

Рассчитанные значения заданий расхода щелочных солей в змеевики

ЧАС

печей Fj- поступают в камеры-заданий регуляторов 9 расхода солей.

В блоке 12 на основании информа- 1ЩИ, поступакщей от датчиков 2, 3,

8 и 11 расхода сьфья, пара, солей, концентрации COj и в пиролизе, рассчитывается заданный расход ще- лочнык солей на отделение пиролиза (рр ) и задание регулятору расхода

раствора NaOH на узел щелочной очистки () , Расчет задания по расходу щелЬчных солей осуществляется по формуле

5ИА

.,

К:1

()

где L - количество ЗИЛ в каждой

печи.

Уровень закоксованности узла печь - ЗИА определяется суммированием М- и м в сумматорах 21

ГJ

ЗМЗИЛ

М. ;М ц-м .- J J J

(5)

Уровень закоксованности отделения пиролиза в целом определяется в сумматоре 22 суммированием уровней закоксованности узлов печь - ЗИА

N

(6)

где N - количество пиролизных печей

в отделении пиролиза. В блоке 23 осуществляется распределение заданного расхода щелочных солей между печами в зависимости от закоксованности узлов печь - ЗИА

ш,г.

i

М

м

(7)

где - заданный расход щелочных

солей на отделение пиролиза, определяемый в блоке 12.

. ш,

F, FT- + K (6 -В

J mih 1

eg)

где В

о„

- массовый выход двуокиси

30

кг

углерода, , определяемьш по формуле

юо

Mii:(Vr%F, м .1-1

П ш, с ч-с.

f - F. . л ) л у

(10)

где а

со„

измеренное датчиком 11 значение концентрации COj в пирогазе, мас.%; задаваемый технологом массовый выход двуокиси углерода, определяется в зависимости от уровня закоксованности узла пиролиза в

кг целом,

безразмерный коэффициент,

определяемьш эксперимен.--I тально в пределах 10 10 в зависимости от конкретного производства; минимально возможный расход щелочных солей на пиролиз, определяется экспериментально для конкретного производства, кг

5124

Расчет задания регулятору 14 расхода едкого натра на узел щелочной очистки ведется по формуле

- „N,) .

(//

NcxOH .. , со H.,S

(

З .

10О

где в - массовый выход серив-адо лЬ

кг рода в пирогазе, ,

определяемый по формуле

N И

Н Г г V с С П П lUC Щ

8«,.(f.T-,,..

где Смольного выхода сероводорода к мольному выходу двуокиси углерода, находится в пределах 0,44-0,9, 5 44,34,40 - соответственно молекулярные веса COj, H,j S и NaOH; CjNaOH - заданное содержание NaOH в растворе едкого натра, мас.%.

10 Таким образом, предложенное устройство позволяет управлять процессом подачи едкого натра на очистку пирогаза и оптимально распределять

расход щелочных солей в пиролизе пе- 15. чи.

HjS

. ; -1 .С12

-измеренное датчиком 11

значение концентрации се-Использование данного устройства

ройодорода в пирогазе,позволяет снизить расходы едкого натмас.%;ра на очистку пирогаза и щелочных

-безразмерньш козффициент, -„ солей в печи соответственно на зависящий от соотношения10 и 13%.

мольного выхода сероводорода к мольному выходу двуокиси углерода, находится в пределах 0,44-0,9, 44,34,40 - соответственно молекулярные веса COj, H,j S и NaOH; CjNaOH - заданное содержание NaOH в растворе едкого натра, мас.%.

Таким образом, предложенное устройство позволяет управлять процессом подачи едкого натра на очистку пирогаза и оптимально распределять

расход щелочных солей в пиролизе пе- и.

Составитель Г.О годжанов Редактор М.Келемеш Техред И.ГайдошКорректор Л.Пилипенко

Заказ 4079/25Тираж 482.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная 4