Устройство для автоматическогоупРАВлЕНия пиРОлизНыМи пЕчАМи Советский патент 1981 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПИРОЛИЗНЫМИ ПЕЧАМИ

1

Изобретение относится к устройствам для автоматического управлени пиролизными печами в производстве олефинов, включающем в себя узлы пиролиза и газоразделения, и может быть использовано в химической и нефтихимической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее регуляторы температуры продуктов пиролиза и расхода сырья и систему изменения величины зоны реакции, осуществляющее управление тепловым режимом в печи в зависимости от расхода сырья в ее змеевик 1 .

Известно также устройство для автоматического управления процессом пиролиза, включающее в себя оптимизатор, датчики расходов водяного пара в змеевик и воды на закалку пирогаза, измеритель отностельно веса компонентов,регулятор подачи топлива, регулирующий клапа и блоки суммирования и умножения, поддерживающее оптимальную подачу топлива в горелки печи в зависимости от относительного выхода целевых продуктов Г2 .

Недостатком известных устройств является то, что они осуществляют управление процессом пиролиза в печи по выходам компонентов, измеряемым по отношению к суммарному расходу водяного пара и воды, поступающих в пирозмеевик и на закалку продуктов пиролиза. Это дает большую погрешность измерения относи0тельных выходов компонентов,что приводит к отклонению режима процесса от оптимального и снижает производительность установки.

Целью изобретения является повышение производительности пиролизных

печей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления пиролизными печами,

0 содержащее последовательно соединенные датчики температуры продуктов на выходе из печей, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачи топлива, датчики состава пирогаза

5 после печей и общем коллекторе, датчики общих расходов сырья на печи и пропилена после газоразделения, оптимизаторы, выходы которых подключены к камерам заданий регуляторов

0 температуры, дополнительно содержит

блоки формирования критериев управления, расчета газообразования в общем коллекторе, определения зависимости газообразования процесса от состава пирогаза и блоки расчета весовых выходов целевых продуктов после каждой печи, при этом выходы последних через блоки формирования критериев подключены.ко входам оптимизаторов, а входы -к датчикам состава пирогаза после каждой печи и к блоку определения зависимости газо образрвания процесса от состава пирогаза, соединенного своими входами с датчиком состава пирогаза и блоком расчета газообразования в общем коллекторе, входы .которого связаны с датчиками расхода сырья и пропилена и датчиком состава пирогаза в общем коллекторе.

Схема реализации устройства представлена на чертеже. Устройство для автоматического управления пиролизными печами 1 в производстве олефинов включающем в себя узлы пиролиза 2 и газоразделения 3, содержит последовательно соединенные датчики температуры 4 продуктов на выходе из печей, регуляторы 5 и регулирующие клапаны 6 на линиях подачи топлива, датчики состава пирогаза после печей 7, и общем коллекторе 8, датчики расходов сырья 9 на печи и пропилена 10 после газоразделения, оптимизаторы 11, блоки 12 расчета весовых выходов целевых продуктов после каждой печи, блок 13 определения зависимости газообразования процесса от состава пирогаза, блок 14 расчета газообразования в общем коллекторе и блоки формирования критериев уп- . равления 15,

Входы оптимизаторов 11 связаны с выходами блоков 12 весовых выходов целевых продуктов после каждой печи через блоки формирования критериев 15, а выходы - с камерами заданий регуляторов 5 температуры. Входы блоков 12 соединены с датчиками состава пирогаза после печей 7 и выходом блока 13 определения зависимости газообразования процесса от состава пирогаза, а два входа блока

13- с датчиком состава пирогаза в общем коллекторе 8 и выходом блока

14расчета газообразования в общем коллекторе. К трем входам блока 14 подключены датчики расхода сырья 9, расхода пропилена 10и состава пирогаза в общем коллекторе 8.

Устройство работает следующим образом. Вблоке 14 производится расчет газообразования в общем коллекторе XQ пиролизных печей по формуле:

х;.1оо

(1)

г- L Dp

где - расход пропилена из узла

газоразделения,кг/час; F - расход бензина на пиролиз,

кг/час;

- весовая концентрация про,пилена в общем коллекторе

печей, вес.%;

ct-x - коэффициент, учитывакяций потери пропилена в узле газоразделения.

В блоке 13 расчитывается коэффициент Ч , характеразукяций зависимость газообразования процесса от состава пирогаза, т.е. анализируемой. газовой фазы продуктов пиролиза,в данном случае от соотношения конS центраций этилена и пропилена в пирогазе:

а - хр

(2)

г5

где а, Ь - постоянные коэффициенты, определяемые эксперименТошьно;

- концентрация этилена в

эт пирогазе в общем коллекторе печей, вес.%.

В блоках 12 осуществляется определение весовых выходов целевых продуктов .на пропущенное сырье после каждой печи по формуле:

ь. (-г)1- f3) П .-M,a.3...n-,j-.-..i....N)

где В.. - весовой выход i-ro продук та на пропущенное сырье после j-ой печи, вес.%; - весовая концентрация i-rd

i продукта в пиролизе после j-ой печи;

п - число продуктов в пирогазе; N - число печей в узле пиролиза.

Блоки 15 на основе информации, поступайхцей от блоков 12,производят расчет значения критерия управления. В качестве критерия может быть.использована величина RJ , характеризующая эффективность переработки сырья:

.6,, (4)

oL - цена i-го продукта,

где

Оптимизаторы 11, путем изменения уставок регуляторам 5, осуществляют

поиск и устанавливают оптимальное значение температуры продуктов на выходе из печей пиролиза, соответствующее .максимальной величине кри(Терия управления (4). В качестве

оптимизаторов могут быть использованы, например, известные экстремальные регуляторы, осуществляющие активный-поиск оптимального значения критерия (4) по температуре продуктов на выходе из печей.