Устройство для автоматического управления пиролизными печами Советский патент 1980 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

1

Изобретение относится к устр)рйствам для автоматического управления пиролизными печами олефинов, вклйэлаюп им в себя узлы пиролиза и газораздйтёния, и может быть использовано в химическсж и. нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее систему оптимального регулирования подачи топливного газа в печь в зависимости от выхода компонентов пирогаза I.

Известно также устройство для автоматического управления процессом пиролиза в трубчатой печи с радиантной секцией, содержащее датчики и регуляторы температуры продуктов пиролиза и расхода сырья в печь, регулирующие клапаны, а также систему изменения величины зоны реакции, состоящую из отсекающих клапанов, установленных на линиях подачи топлива в отдельные ряды горелок, и узла управления клапанами, связанного с регулятором расхода сырья. Устройство осуществляет управление тепловым режимом в печи в зависимости от расхода сырья в ее змеевик 2.

Недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают управление процессом в зависимости от режима

на других печах, а также от суммарной выработки этилена и соотнощения общих количеств этилена и пропилена, что приводит к снижению производительности установки.

Целью изобретения является повыщение суммарной производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики общих

10 расходов этилена и пропилена после газоразделения и последовательно соединенные датчики расходов сырья, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи сырья в каждую печь и датчики температуры продуктов после печей, рег ляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи топлива в печь, блок деления и усреднитель дополпительно содержат блок ограничения температур и расходов, блоки управления общим расходом этилена и соотнощением расходов этилена и пропилена, при этом выходы двух последних блоков через блок ограничения соответственно соединены с камерами заданий регуляторов расходов

25 сырья и температур продуктов после печей, вход блока управления расходом этилена связан с соответствующим датчиком, вход блока управления соотношением подключен через блок деления к датчикам расхо30 дов этилена и пропилена, а датчики расходои сырья через усреднитель соединены с блоком ограничения температуры.

Схема реализации устройства нредставлена на чертеже.

Устройство для автоматического управления пиролизными печами 1 в производстве олефннов, включающее в себя узлы пиролиза 2 и газоразделения 3, содержит датчики 4 общих расходов этилена и 5 пропилена после газоразделения, последовательно соединенные датчики 6 расходов сырья, регуляторы 7 и регулирующие клапаны 8 на линиях подачи сырья в печи и датчики 9 температуры продуктов после печей, регуляторы 10 и регулирующие клапаны 11 на линиях подачи топлива в печи, блок 12 деления, усреднитель 13, блоки 14 и 15 ограничения, блок 16 управления общим расходом этилена и блок 17 управления соотношением расходов этилена и пропилена. Выходы блоков 16 управления расходом этилена и 17 соотношением расходов через блоки 14 и 15 ограничения подключены соответственно к камерам заданий регуляторов 7, 10 расхода сырья и температуры. Вход блока 16 управления расходом этилена связан с датчиком 4 общего расхода этилена, а вход блока 17 управления соотношением расходов через блок 12 деления с датчиками 4 общих расходов этилена и 5 пропилена. К блоку 15 ограничения температуры подключен выход усреднителя 13, ко входам которого подсоединены датчики 6 расходов сырья на печи.

Устройство работает следующим образом.

Блок 16 управления через блок 14 ограничения осуществляет изменение уставок регулятором 7 расхода сырья таким образом, чтобы общий расход этилена после газоразделения э, измеряемый датчиком 4, поддерживался на заданном значении (в простейшем случае блок 16 может представлять собой ПИ-регулятор). Блок 14 ограничивает максимальную и минимальную величину задания регуляторам 7 расходов сырья Fp, учитывая ограничения технологического регламента на величину расхода сырья в печи:

/ при ,п F „ах(1)

при ,,(2)

Fmin При РР ,(3)

зад - величина задания регулятогдерам 7, выдаваемая блоком 16 управления;

Fmin и тах - соответственно минимально и максимально возможное значение расхода сырья в печи, обусловленное технологическим регламентом ее работы.

Блок 17 управления соотношением т расходов этилена Fa и пропилена Fn через

блок ограничения осуществляет изменение уставок регуляторам 10 температуры таким образом, чтобы соотношение этих расходов поддерживалось ла заданном значении т /ггзад. Текущая величина т рассчитывается в блоке 12 деления по сигналам от датчиков расхода этилена и пропилена:

т -.(4)

Блок 15 ограничивает минимально и максимально возможную величину уставки регуляторам температуры Р , учитывая ограничения технологического регламента на температуры, которые определяются текущими значениями расходов сырья на печи:

Гзад Т при Г (5)

при

(б) Гзад при Т ТР

(7) (8) (9)

+ а (Fcp - Fniin)

тах - rjr -f 2 (Fn,ax - ),

7зад - величина задания регулятодерам 10 температуры, выдаваемая блоком 17;

и - соответственно минимально и максимально возможное значение температуры продуктов на выходе из печей, обусловленное технологическим регламентом и зависящее от расхода сырья в печи;

и - коэффициент;

imln

Г max п И - величины, значения которрых задаются в зависимости от конструктивных особенностей конкретных пирол изных печей.

Среднее значение расхода сырья в печи пределяется в усреднителе 13 по формуле:

Л

F

ср -

Л

где F;

-текущее значение расхода сырья в у-ую печь; /V -число работающих печей в узле пиролиза.

Использование устройства позволяет устанавливать на печах технологический режим, обеспечивающий заданный общий расход этилена и заданное соотношение между количеством вырабатываемого этилена и пропилена и повысить производительность установки.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управ65 ления пиролизными печами, содержащее

Датчики общих расходов этилена и пропилена после газоразделения и последовательно соединенные датчики расходов сырья, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи сырья в каждую печь и датчики температуры продуктов после печей, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи топлива в печь, блок деления и усреднитель, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности печей, оно дополнительно содержит блок ограничения температур и расходов, блоки управления общим расходом этилена и соотнощением расходов этилена и пропилена, при этом выходы двух последних блоков через блоки ограничения соответственно соединены с камерами заданий

регуляторов расхода сырья и температур продуктов после печей, вход блока управления расходом этилена связан с соответствующим датчиком, вход блока управления соотнощением подключен через блок деления к датчикам расходов этилена и пропилена, а датчики расходов сырья через З среднитель соединены с блоком ограничения температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 15 № 385997, кл. С 10G 9/20, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 338244, кл. С 10G 9/20, 1972.