Способ управления процессом пиролиза в трубчатой печи Советский патент 1980 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

Изобретение относится к способам управления процессом пиролиза в трубчатых печах и может быть использовано в химической и нефтехимической про мыашенн остях. Известен способ регулирования температурного режима трубчатой пиролизной печи с радиантной секцией, основанный на стабилизации температуры стенки змее вика на конечном участке реакционной секции и стабипизации температ продуктов пиролиза на выходе из печи путем воздействия на подачу топлива в ряды обогревающих горелок i . Известен способ управления процессом пиролиза путем регулирования вели чины реакционной зоны процесса в зависимости от расхода или состава исходного сырья изменением числа работающих рядов горелок и регулирования расхода продуктов на выходе из печи изменением обшей подачи топлива 2 Наиболее близким по технической су ности к изобретению является способ управления процессом пиролиза в трубчатой печи -ео змеевиком в зависимости от давления в точке распределения, основанный на регулировании температуры продуктов на выходе из пирозмеевика путем воздействия на подачу топлива в печь и регулировании состава продуктов на выходе змеевика печи 3 Основным недостатком известных способов является низкая производительность печи по основным продуктам пиролиза. Целью изобретения является пош)шение производительности пиролизной печи по целевым продуктам. Это достигается тем, что регулирование состава продуктов на выходе змеевика осуществляют изменением расходов сырья в дополнительные входы радиантной секции, при этом соотношение между расходом сырья, подаваемым в начальный участок радиантной секции, и jiacходом сырья, подаваемым в конечный участок радиантной секиии, устпнаапи37

1иют в зависимости от заданного состава продуктов пиролиза.

Подача сырья в пополнительные входы радиантной секции печи снижает жесткость процесса, то есть глубину реакции пиролиза и степень превращения образовавшихся цервичпых продуктов (этилена, пропилеЕва, бутиленов) в побочные. Это происходит за счет того, что в зоне дополнительной подачи сырья снижается парциальное давление образовавшихся в основном потоке олефинов и, соответственно; скорость распада их во вторичных реакциях, протекающих по второму порядку и, кроме того, за счет иниипирования активными частипами (атомарным водородом, метильными радикалами), содержащимися в основном потоке реакционной смеси. Распад дополнительно подаваемого; сырья проис-. ходит при малом времени пребывания его в реакционной зоне, то есть также при малой жесткости.

Сущность изобретения поясняется чертежом,

Змеевик трубчатой печи 1 имеет конвекционную 2 и радиантную 3 секции Последняя на конечном участке оснащена дополнительными входами 4 для подачи сырья, подогреваемого в конвекционном змеевике 5. Расход сырья в каждый дополнительный вход изменяется с помощью регулирующих клапанов 6. Температура продуктов пиролиза но выходе из печи измеряется датчиком температуры и регулируется с помощью регулятор 8, воздействующего на клапан 9, устаноштенный на лини:и подачи топлива в горелки 10 печи.

Состав продуктов пиролиза измеряется датчиком З1 и регулируется с помощью 51правляющего устройства 12, работающего по заданной программе, определяемой конструкцией конкретной печи и составом перерабатываемого сырья

В качестве простейшего примера рассмотрим реализацию способа управления процессом пиролиза в змеевике двухпоточной трубчатой печи. В каждый основной поток печи поступает 37ОО кг/час сырья, в качестве которого используется прямогонныи бензин. Температура продукто пиролиза на выходе из змеевиков поддерживается постоянной, равной 800 С, с помощью регулятора 8. Каждый змеевик печи имеет по четыре дополнительных входа, расположенных соответственно в. последних четырех калачах его радипнт2354

ной секции, в KOTopi ic поступает пе югретое в змеевике 5 до вОО С сырье. Гидравлическое сопротивление труб и характеристики клапанов 6 подобраны таJ КИМ образом чтобы,.при полностью открытом клапане 6 расход сырья в дополните льный вход составлял 250 кг/час. Управляющее устройство 12 в зависимости от требуемого состава про0 дуктов пиролиза устанавливает следующие положения клапанов: k этияеновьтй режим-закрыты два верхних клапана, остальные открыты;

пропиленовый режим-закрыт верх5 НИИ клапан, остальные открыты;

бутиленовый режим- все клапаны открыты.

Таким образом, достаточно просто осуществляется управление процессом пи0 ролиза в пирозмеевике и достигается высокая эффективность процесса.

Количество дополнительных входов в конце реакционной зоны змеевика, расход сырья в каждый из этих входов оп5 ределяются в каждом конкретном случае с учетом конструкции печи, состава сырья и расхода его в основной поток с помощью моделирования эксперимента. Управляющее устройство 12 может ра0 ботать и по более сложному закону, в том числе осуществлять оптимальное управление составом продуктов пиролиза аналогового изменения положения клапанов 6.

Формула изобретения

Способ управления процессом пиролиза в трубчатой печи со змеевиком, имеющим дополнительные входы для подачи сырья на участке радиантной секции, основанный на регулировании температуры продуктов на выходе из пирозмеевика путем воздействия на подачу топлива в печь-и регулировании состава продуктов на выходе змеевика печи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи по целевым продуктам, регулирование состава продуктов на выходе змеевика осуществляют изменением расходов сырья в дополнительные входы радиантной секции, при этом соотношение между расходом сырья, подаваемым в начальный „ участок радиантной секции, и расходом сырья подаваемым в конечный участок радиантной секции, устанавл(гоают в зависимости от заданного состава продуктов пиролиза.

57292356

Источники информации2. Авторское свидетельство

принятые во внимание при экспертизе:№ 338245, кл. С 10 G) 9/2О, 18.11.72.

1. Авторское свидетельство3. Авторское свидетельство

№ 181624, кл. С 1О q 9/20, 24.06.66. № 446536, кл. С 1О Q 9/20, 20.05.74.