Способ автоматического управления тепловым режимом пиролизной печи Советский патент 1978 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

вследствие того, что коксообраэованне в процессе пиролиза не контролируют, а наличие сильно перегретых поверхно стей труб может привести к интенсивному образованию кокса. Все это приводит к снижению интенсивности обогрева конечного участка змеевика и увеличению размеров зоны максимальной интенсивности обогрева, а, следовательно, и к увеличению эффективного времени пребывания смеси в зоне реакции, что снижает выходы целепродуктов, т.е. производительность печи Целью изобретения является повышение производительности печи. Это достигается тем, что расход топлива в горелке регулируют в зависимости от суммарного содержания окиси и двуокиси углерода в пирогазе. Изобретерше поясняется чертежом. Устройство для осуществления способа включает трубчатый змеевик 1, пиролиэную печь 2, термопары 3 и 4, регуляторы 5 и б, регулирующие клапаны 7 н 8, анализатор 9 и функциональный блок 10. В углеводородное сырье А на вхо де в змеевик 1 пиролизной печи.2 добавляют соли щелочных металлов Б (например, К-,,СО в количестве 35- 50 ррпл,на .сырье). Тепловой режим про цесса пиролиза регулируют путем стабилизации температуры стенки конечного участка змеевика, измеряемой тер мопарой 3, и температуры пирогаза на выходе из печи 2 с помощью регуляторов 5 и 6 и регулирующих клапанов 7 и 8, установленных на линиях подачи топлива С в соответствующие зоны горелок печи. В пирогазе на выходе из печи 2 с помощью анализатора 9 измеряют концентрацию о,киси и двуокиси у лерода в пирогазе. Функциональный бло 10 в зависимости от суммарного содер жания окиси и двуокиси углерода в пи рогазе устанавливает задание регулятору 5 температуры стенки труб змеев ка . При подаче в змеевик печи 2 солей щелочных металлов образующийся в про цессе пиролиза кокс газифицируется и дает окись (СО) или двуокись (СО,) у лерода. По концентрации окиси и двуокиси углерода в пирогазе судят об и тенсивности процесса образования кок в змеевике. При подаче в змеевик углеродистого калия и нормальном режим ведения процесса (допустимом коксообразовании) концентрация окиси и двуок си углерода в пирогазе растет, а выход целевых продуктов (олефинов) падает . Оптимальный тепловой режим процесса автоматически поддерживают на печи с помощью предлагаемого способа. Функ циональный блок, 10 изменяет задание зегулятору 5 температуры стенки змевика по следующему закону: т аоЭ «.тпаа -x(ji-Cco ), заданное регулятору 5 значение температуры стенки; максимально допустимое физическими свойствами материала змеевика значение температуры стенки труб для сплава Х23Н18 (t ) Ceo иСсо соответственно, концентрация окиси и двуокиси углерода в пирогазе, об.% - предельное значение суммарной концентрации СО и COg в пирогазе, соответствующее повышению интенсивности образования кокса (для К2.СОз О , 3 об.%); с. - коэффициент, выбираемый экспериментально, 10. При повышении суммарной концентрацией окиси и двуокиси углерода допустимого значения блок 10 уменьшает задание регулятору 5, соответственно, снижается и температура стенки змеевика на конечном его участке, а это приводит к снижению интенсивности образования кокса. Если интенсивность его образования в змеевике ниже допустимой fCco + Ceoi 3) и температура стенки змеевика меньше Т , то блок 10 увеличит задание регулятору 5. Таким образом, на конечном участке змееви-ка поддерживается оптимальный тепловой режим. В качестве параметра, характеризующего интенсивность обогрева конечного участка змеевика, может быть вместо температуры стенки труб, принят какой-либо другой косвенный показатель (расход топлива или давление его на входе в горелки). В результате стабилизации оптимального теплового режима печи достигают повышения ее производительности по целевым, продуктам. Предварительные .испытания предлагаемого способа, проведенные на Грозненском комбинате, показали его полезность и эффективность.. Внедрение его в промьпиленность позволит увеличить выработку этилена и пропилена примерно на 4% относительных, что даст экономический эффект 200 тыс. руб. в год на одном производстве олефинов. Формула изобретения Способ автоматического управления тепловым режимом пиролизной печи путем стабилизации температуры стенки конечного участка змеевика, обогреваемого топливом,псяаваемым в горелки, отличающийся тем, что, с целью повьпиения производительности печи, расход топлива в горелке регулируют в зависимости от суммарного содержания окиси и двуокиси углерода в пирогазе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 338245, кл. В 01 J 3/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 446536, кл. С 10 G- 9/20, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР 181624, кл. В 01 J 3/00, 1968.