Способ управления процессом дегидрирования углеводородов Советский патент 1987 года по МПК C07C5/32 G05D27/00 

113

Изобретение йтносится к автоматизации циклических реакционных процессов химико-технологических про- изводств, в частности производств изопрена и дивинила, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промьш- ленности.

Целью изобретения является снижение удельных расходов сырья и энерго ресурсов.

На чертеже изображена схема для осуществления предлагаемого способа.

Процесс дегидрирования осуществляют в реакторах 1 и 2 с неподвижным слоем катализатора, переключаемых воздействием на задвижки 3 с помощью программного блока 4 поочередно с контактирования на регенерацию и обратно (на схеме реактор 1 показан в режиме контактирования, а реактор 2 - регенерации). Сырье подают в реактор после перегрева в печи 5. Водяной пар, перегретый в печи 5 до -ь , распределяют между реакторами 1 и 2: часть подают на контактирование, а остальное .- на регенерацию. Газ регенерации после конденсации водяного пара сбрасывают в атмосферу, а контактный газ направляют на установку компрессии и разделения.

Система управления процессом содержит регулятор 6 расхода сырья с датчиком 7, регулятор 8 суммарного расхода пара на контактирование и ре генерацию, регулятор 9 расхода воздуха на регенерацию, датчики 10 и 11 давления на выходе из слоя катализатора соответственно реактора 1 и реактора 2, задвижку 12 на линии газа регенерации, блок 13 определения перепада давлений, блок 14 регулирования перепада давлений и блок 15 коррекции.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью регуляторов 6 и 8 регулируют расход соответственно сырья и пара, подаваемых через печь 5 в реакторы 1 и 2. С помощью регулятора 9 регулируют расход воздуха на регенерацию.

С помощью блока 13 с учетом информации от блока 4 определяют перепад между давлением на выходе из слоя катализатора в режиме контактирования и давлением на выходе из слоя

2

в режиме регенерации. 1 этот перепад равен

Р

1К

- р.

IP

(1)

где Р

1К

значение давления, замеряемого с помощью датчика 10, в середине интервала контактирования i-ro цикла; значение давления, замеряемого с помощью датчика 10, в середине интервала регенерации i-ro цикла. Аналогично для реактора 2:

1Р р.

0

2К

ЛР 2Р

Р Р.

2Р

(2)

где р. ; Р, соответствующиечения давления.

зназамеряемого с помощью датчика 1 1 .

С помощью регулятора вуют на задвижку 12, пи-закону, причем в качестве ошибки регулирования используют величину

14 воздейст- например, по

30

25

. йР

3 () .

ЛО.Э

(3)

35

40

Величину задания Р корректируют с помощью блока 15 в зависимости от расхода сырья G , замеряемого датчиком 7, по эмпирической зависимости

ЛР f(G). (4) Несмотря на то, что реакторы 1 и 2 работают по симметричной схеме,

12

величины ЛР,- и ДР. на практике не всегда равны. Усредненное значение перепада в выражении (3) используют для учета несимметричности в работе реакторов.

Техническую реализацию блоков 13-15

осуществляют микро-ЭВМ.

например, с помощью

45

50

55

Распределение пара между реакторами, т.е. на контактирование и регенерацию, в процессе дегидрирования непосредственно не,, контролируется и не регулируется из-за высокой температуры пара (около ). Указанное распределение определяется соотношением сопротивлений линий контактного газа и газа регенерации.

Перепад давлений на выходе из слоя катализатора в режиме контактирования и режиме регенерации косвенно характеризует распределение пара между реакторами. Поэтому данный способ

313

обеспечивает поддержание заданного распределения пара в условиях возмущений, т.е. при изменении условий конденсации, компрессии, при изменении температуры окружающей среды и т.п. Стабильная подача пара на контактирование и регенерацию исключает перегревы катализатора и его чрезмерное коксование, обеспечивает стабиль

ные выходы целевого продукта на про- 10 рации, отличающийся тем,

пущенное сырье, исключает необходимость избыточной подачи пара в печь, вызываемой опасностью заниженного разбавления сырья при контактирова- НИИ.15

Использование данного способа позволяет снизить расходные коэффициенты по основному сырью (изопентану) на 0,6 и пару на 0,2 отн.%.20

Редактор С.Пекарь Заказ 1190/25

Составитель Г.Огаджанов

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Тираж 372 . 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

Формула изобретения Способ управления процессом дегид- рировлния углеводородов, осуществляемым в двухреакторной системециклического действия, путем регулирования расхода сьфья на контактирование, расхода воздуха на регенерацию, суммарного расхода пара на контактирование и регенерацию и вьтода газов регенечто, с целью снижения удельных расходов сырья и энергоресурсов, дополнительно измеряют давление газа на выходе из слоя катализатора в обоих реакторах в режимах контактирования и регенерации, определяют перепад измеренных давлений и регулируют вывод газов регенерации в зависимости от перепада давлений с коррекцией по расходу сырья.

Изобретение относится к автоматизации циклических химических процессов, в частности производств изопрена и дивинила, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет снизить удельные расходы сырья и энергоресурсов. Способ реализуется САР, включающей контур стабилизации расхода пара в печь (П) 5 - регулятор (Р) 8, контур стабилизации расхода воздуха - Р 9, контур регулирования расхода сырья в П 5 - датчик (Д) 7, Р 6, контур регулирования давления на выходе из слоя катализатора соответственно реакторов 1, 2 - Д 10, 11, блок 13 перепада давления, Р 14 перепада давления, клапан 12 на линии газа регенерации, корректирующий Р 15, связанный с Р 6 и 14, программный блок 4, воздействующий на клапаны 3 подачи сырья и воздуха в реакторы 1, 2. 1 ил. (О (Л leiuitiiftif ыл Задвиткл с отярыта « Закрыта Частичн атнрмта