Способ автоматического управления процессом пиролиза Советский патент 1981 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления пиролизными печами в производстве олефинов и может быть использовано в химической и нефтехимической промьштенности для процессов получения этилена, пропилена, бутиленов и других мономеров. Известен ряд способов автоматичес кого управления процессом пиролиза. Известен способ автоматического регулирования процесса термического разложения продуктов (например углеврдородов) в трубчатой печи, которы основан на изменении нагрузки на печ в зависимости от сопротивления реакционной зоны змеевика печи 1J. Известен также способ автоматичес го управления работой многопоточной трубчатой печи, основанный на управлении расходами сырья в печи в зависимости от соотношения давления сырья на входе и средней величины давлетшя перед всеми печами 12, Недостатком известных способов автоматического управления является то, что они не предусматривают управления температурным профилем по длине змеевиков печей, что снижает их производительность по целевым продуктам. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ автоматического управления процессом пиролиза на олефиновой установке, состоящей из отделения пиролиза и газоразделения, путем регулирования величины реакционной зоны процесса пиролиза на каждой печи изменением количества работаницих рядов горелок в зависимости от расхода сырья в печь з. Недостатком известного способа автоматического управления является то, что он осуществляет управление температурным профилем на печах, от которого в наибольшей степени зависит эффективность работы олефиио- вой установки по основным целевым продуктам, косвенным образом, без учета выходов основных целевых проду тов с отделения газоразделения, что снижает ее производитапьность по целевым продуктам. Целью изобретения является повышение производительности установки по целевым продуктам. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулиро- вание величины реакционной зоны на каждой печи осуществляют в зависимости от расходов основных целевых продуктов с отделения газоразделения и соотношения расходов тошювного газа в нижние ряды горелок печей и общего расхода топливного газ на печи. На чертеже изображена схема, реа лизующая предложенный способ. Олефиновая установка состоит из отделения 1 пиролиза и отделения 2 газоразделения. Расходы основных целевых продукт этилена, пропилена и бутипенов изме ряются соответственно датчиками 3-5 и эта информация поступает в блок 6 управления температург-ым профилем н печах, который вьщаеэ: управляющие сигналы регуляторам 7-9 расхода топ ливного газа, соответственно в нижний, второй снизу и третий снизу ряды горелок печей регулируницим с помощью датчиков 10-12 и регулирующих клапанов 13-15 подачу топливного газа в отдельные ряды горелок печей. Расход топливного газа на каждую печь измеряется датчиками 16 расход сьфья в каждую печь измеряет ся датчиками 17. Способ осуществляется следующим образом. Блок 6 управления температурным профилем змеевиков печей в зависимо ти от информации,, поступающей с дат ков 3-5 расхода основных целевых продуктов, от датчиков 10-12 расхода тошшвного газа в нижние ряда: го релок печей, от датчиков 16 расхода топливного газа на каждую печь, от датчиков 17 расхода сырья в кахцую печь, а также в зависимости от заданных значений расходов основных целевых продуктов с отделения газоразделения , осуществляет управление температурным профилем на каждой печи путем воздействия через регуля торы 7-9, на регулирующие клапаны 13-15. Значения управляющих воздейвдаваемых на регуляторы 7-9, ются следующим образом. ется система уравнений V G G|.K ( G т Ni QT ъ G Г u Q| 2-S QT Г Q k -i2.K a-f эа QT K« v fr Ъ QT / B| и B соответственно заданные значения выходов этилена, пропилена и бутиленов с отделения газоразделения; 5 и G, расчетные значения расходов топливного газа соответственно в самые нижние, вторые и третьи снизу ряды горелок для всех пиролизных печей; текущий общий расход топливного газа на все печи: (1) )-. 3 текущее значение расхода топливного газа на каждую j-печь, измеряемое датчиками 16j количество пиролизных печей текущий общий расход сырья на пиролиз -,/;,( - текущий, измеряемый датчиками 17, расход сырья в J-ую печь; коэффициенты приведения, численные значения которых определяются из реше1шя следующих систем уравнений .. .: §1), G Nz Gl . 21 QT 11 51 Г l QT iKi..-eK.; Ы 1К„-.к.,.гск, «rH 4i- где Bj, вТи вТ - соответственно теку щие значения расходов этилена, пропитш ленами бутиленов измеряемые датчиками 3,4 и 5: G, - суммарные текущие з чения расходов TOfiливного газа соотве ственно в самые ниж ние, вторые и третьи снизу ряды горелок для всех пиролизных печей; .,H .fe GJJ.G-.HGJ.текущие, измеряемые датчиками 19-12 зиа чения расходов тонливного газа в нижние ряды горелок j-ой печи: a,b,c,d,e и f - коэффициента, опред ляемые экспериментальным путем в зависимости от конкре ных свойств объекта Исходя из рассчитанных таким обрат зом значений расходов топливого газа, ,в..самые нижние ряды горелок.всех печай |(05), вторые (G) и третьи.; снизу (G|) формируются управляющие воздействия, вьщаваемые блоком 6 управлени;я температур1В)1х профилем на регуляторы 7-9 G г liirr«5r гдеО у иЙ расчетные значения управлякяцих воздействий , выдаваемых на регуляторы расхода топливного газа в нижний ряд горелок, второй снизу ряд горелок и третий снизу ряд горелок j-ой печи. Автоматическое управление процессом пиролиза осуществляется следующим образом. Вначале по формулам (4 ) и (5 ) определяются значения коэф4 1Циентов К. (.)Д| 1,2,3) , затем по формулам и) и (7К(8) (9) рассчитываются управляющие воздействия по расходам топливного газа в нижние ряды горелок кажг;ой печи, KOTojHje затем поступают в камеры задания соответствующих регуляторов. Цикл срабатывания .блока 6 равен 3-4 ч и определяется экспериментально. Использование данного изобретения позволяет по сравнению с известными способами управления увеличить выпуск целевых продуктов на 4-5% относительных. Формула изобретения Способ свтоматического управления процессом пиролиза на олефиновой установке, состоящей из отделения пиролиза и газоразделения, путем регулирования величины реакционной зоны процесса пиролиза на каждой печи изменением количества работающих рядов горелок.в зависимости от расхода сьфья в печь, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения производительности установки по целевым продуктам, регулирование величины реакционной зоны на каждЫ печи осуществляют дополнительно в зависимости от расходов осно8И 1Х целевых продуктов с отделею1Я газоразделения и соотношения расходов топливного газа в нижние ряды горелок печей и общего расхода топливного газа аа печи. {Ъ:точ1В1ки кнформац, ринятые во вптаяие при экспертзе }. Авторское свцдетельство СССР 175041, кл, С 10 G 9/20, 1963. 2.Автефское свидетельство СССР 446537, кп. С 10 G 9/20, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР 338245, кл С 1р . 1970,