Способ автоматического управления однопоточной двухкамерной трубчатой печью Советский патент 1988 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

(21)4113925/23-26

(22)03.09.86

(46) 15.02.88. Бюл. № 6

(71)Научно-исследовательский и проектный институт комплексной автоматизации в нефтяной и химической промышленности

(72)А.Г. Абилов, Р.Ю. Юсифов, Г.Д. Джафаров и М.А. Кулиев

(53)66.012-52(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР |г 601675, кл. G 05 D 23/19, 1973.

Хасмамедов Ф.И. Автоматизация управления трубчатыми печами. М.: Химия, 1980, с. 172.

(54)СПОСОБ АВТОМТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОДНОПОТОЧНОИ ДВУХ САМЕРНОЙ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧЬЮ

(57)Изобретение относится к автоматическому управлению трубчатыми печами термическш о крекинга под высоким давлением и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности на установках термического крекинга. Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и времени межремонтного пробега печи. Сигналы от датчиков 10, 12, 16 пропорционально соответственно значениям температуры сырья на выходе нагревательной камеры, температуры продуктов реакции на выходе печи, плотности сырья поступают на вход моделирующего блока 18, который отрабатывает управляющую модель процесса. Полученная модель вводится в оптимизатор 19, который определяет значения температур сырья на выходе нагревательной камеры и продуктов реакции на выходе печи, обеспечивающих достижение макси- мума выхода бензина при заданном значении коксуемости крекинг-остатка. Рассчитанные значения температур поддерживают регуляторами 11 и 13. 1 ил. 1 табл.

(Л

со

00

113

Изобретение относитсй к автоматическому управлению трубчатыми печами термического крекинга под высоким давлением и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности на установках термического крекинга.

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и времени меж- ремонтного пробега печи.

На чертеже изображена принципиальная схема реализации способа.

Поток сырья по трубопроводу 1 поступает в печь 2 в нагревательную ка- меру 3, где нагревается до температуры крекирования, и поступает в реакционную камеру 4, где происходит процесс крекинга.Продукты реакции (газ, бензин, крекинг-остаток) по трубопроводу 5 выводятся из печи. Температура дымовых газов над перевалом нагревательной камеры печи измеряется датчиком 6 и регулируется с помощью регулятора 7, выход котор о го соединен с клапаном 8, установленным на трубопроводе Ь1 подачи топлива в нагревательную камеру печи.

Температура сырья на выходе из нагревательной камеры (температура экран-секции) измеряется датчиком 10 и регулируется с помощью регулятора 11, выход которого соединен с камеро коррекции задания регулятора 7. Температура продуктов реакции на выходе из печи (температура сокинг-секции) измеряется датчиком 12 и регулируется с помощью регулятора 13, выход которого соединен с клапаном 1А,установленным на трубопроводе 15 подачи топлива в реакционную камеру печи.

Плотность сырья измеряется датчиком 16. Сигналы от датчиков 10, 12 и 15 поступают в электронно-вычислительную машину 17 на вход моделирую- щего блока 18, выход которого соединен с оптимизатором 19. Выходные сигналы оптимизатора 19 поступают в камеры заданий регуляторов 11 и 13.

Способ осуществляют следующим об- разом.

Сигналы от датчиков 10, 12 и 16 где X, Y - текущее значение соот- пропорционально соответственно зна- ветственно выхода бензина, мас.%, чениям температуры Т сырья на выходе 5 коксуемости крекинг-остатка, %; из нагревательной камеры, температуры

Т

,P,YO - свободные члены, 3724,82; Y, 969,1815; К, 0,065-0,067; К,, -(0,0059-0,0064);

0

отрабатывает управляющую модель процесса

X f,(T,, Т, р ); Y fjCT,, Т, р),

где X - выход бензина;

Y - коксуемость крекинг-остатка.

Полученная модель процесса вводится в оптимизатор 19, который определяет значения Т и Т., обеспечивающие достижение максимума X при заданном значении Y „ и текущем значении р .

Заданное значение Y для каждого состава сырья характеризует умеренное коксообразование и превьшение зтого значения ведет к резкому увеличению скорости коксоотложения в трубах печи.

Рассчитанные оптимальные значения управляющих переменных устанавливаются на объекте посредством введения их в камеры заданий регуляторов 11 и 13.

Для улучшения процесса стабилизации в переходном режиме регулируют температуру дымовых газов над перевальной стенкой. Этим самым своевременно компенсируются возмущения,возникающие в результате давления и теп- лотоварной способности топлива.

Пример. Эффективность способа подтверждается результатами опытно-промышленной зксплуатации системы автоматического управления, осуществленной на промьшшенной установке термического крекинга.

В печь подается смесь, состоящая из флегмы замедленного коксования, флегмы каталитического крекинга и термогазойля. Давление на входе в печь 40 атм; расход сырья 30 т/ч.

Управляющая модель, отрабатываемая моделирующим блоком 18, имеет вид регресионных зависимостей:

X Х„ + К„. т, -f К,.Т, 4 К,.р ; Y Y, + К,. Т, + К,,-Т, ч- K.f.

е X, Y - текущее значение соот- тственно выхода бензина, мас.%, коксуемости крекинг-остатка, %;

,P,YO - свободные члены, 3724,82; Y, 969,1815; К, 0,065-0,067; К,, -(0,0059-0,0064);

0

К„ -(3706,21-3706,34);

Kj, -(0,068-0,071);

К, 0,096-0,099;

К5 -(1102,435-1102,471).

Из таблицы видно, что выход целевого продукта увеличился на 2%, время пробега на 9 сут. Кроме того,увеличилась точность стабилизации Т и Т (оцененная по интегральной ошибке).

Формула изобретения

Способ автоматического управления однопоточной двухкамерной трубчатой печью термического крекинга жидкого нефтяного сырья,включающий регулирование температуры дымовых газов над перевалом нагревательной камеры печи изменением подачи топлива в нагревательную камеру с коррекцией по температуре сырья на выходе нагревательной камеры и регулирование температуры продуктов реакции на выходе печи изменением подачи топлива в реакционную камеру печи, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения вы1373717

В таблице представлены усредненные экспериментальные данные по результатам реализации известного и с предлагаемого способов.

хода целевого продукта и времени межремонтного пробега печи, дополнительно измеряют качество исходного сьфья, например его плотность, по температурам сырья на выходе нагревательной камеры печи, продуктов реакции на выходе печи и плотности исходного сырья определяют выход бензина и коксуемость крекинг-остатка, рассчитывают температуры сырья на выходе нагревательной камеры печи и проду|стов реакции на выходе печи, соответствующие максимальному выходу бензина при заданном значении коксуемости крекинг- остатка, и корректируют подачу топлива в реакционную камеру печи в зависимости от рассчитанной температуры продуктов реакции на выходе печи, а подачу топлива в нагревательную камеру печи дополнительно корректируют- в зависимости от рассчитанной температуры сырья на выходе нагревательной камеры печи.