Устройство для автоматического управления пиролизом бензина и этана в трубчатой печи Советский патент 1982 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления пиролизом нефтяных фракций в присутствии инициирующих добавок, например продуктов термического разложения этана, и может быть использовано в производстве олефиров в химической и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее датчик состава пирогаза, регулятор подачи топлива в печь, блоки суммирования, умножения и оптимизации 11.

Известно также устройство для ав.томатического управления пиролизом бензина и этана в трубчатой печи, содержащей змеевики для подогрева бензина, предварительного пиролиза этана и совместного пиролиза бензина и этана, состоящее из последовательно соединенных датчика и регулятора температуры пирогаза на выходе пеми и клапана на линии подачи

топлива в печь, датчика расхода бензина в печь, соединенного с первым входом блока задания температуры пи- рогаза на выходе печи, выход которого подключен к второму входу регулятора температуры, датчика состава пирогаза, связанного с первым входом блока оптимизации, датчика и регулятора расхода этана, выход которого подключен к клапану на линии подачи этана t2.

Недостатком устройств является невозможность их применения ДЛЯ автоматического управления процессом,

IS при котором бензин и этан подготавливаются в различных змеевиках одной печи для дальнейшего их совместного пиролиза.

В этих устройствах не учитывается

Ж) комплекс ограничений тепловой мощности печи, накладываемый термостойкостью материалов, находящихся в топке печи, и возможностями источников нагрева. Все это приводит к сни жению производительности печи. Цель изобретения - повышение про изводительности печи. Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержитiдатчики температуры в топке и на выходе змеевика предварител ного пиролиза этана, датчик давления на выходе регулятора температуры, подключенному к второму входу блока задания температуры, третий вход которого подключен к датчику температуры в топке, второй и третий входы блока оптимизации связаны соответственно, с датчиками расхода бензина и этана в печь, датчик температуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана подключен к четвертому входу блока оптимизации, соединенному своим выходом с р гулятором расхода этана. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит датчик 1 и р гулятор 2 температуры пирогаза на выходе печи, связанные с клапаном 3 на линии подачи топлива в печь, дат чик t и регулятор 5 .расхода этана, связанные с клапаном 6 на линии пода чи этана, датчик 7 давления на выхо де регулятора 2 температуры, датчик температуры в топке и датчик 9 расхода бензина, связанного с блоком 1 задания температуры пирогаза на выходе печи. Устройство содержит также блок 11 оптимизации, ко входам которого подключены датчик 12 темпе ратуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана, датчик 13 состава пирогаза. Устройство работает следующим образом. В блоке 10 на основ ании информации, полученной от датчика 7 3 и 9, рассчитывается задание для регулято ра 2 температуры по закону При Р, Prndx -г -гЙ . „ - т () iLv А- где Р.Р измеренное и максималь но допустимое давление на клапан подачи топливного газа; измеренная и максималь Ч max но допустимая температура в топке; измеренное значение тем пературы на выходе из печи; К - коэффициент регулирования, выбираемый экспериментально в пределах 6 - рассчитанное значение температуры. о КР . В - коэффициент, задаваемый в зависимости от свойств сырья в пределах 700-750; К - коэффициент, задаваемый в g пределах 0,01-0,05; F - расход бензина в печь,кг/ч. ри Р / Р max + К (Рто(х-Р) -г т .f . +K(T,ax-f) max ассчитанное значение температу дд поддерживается контуром рерования, состоящим из датчика 1, лятора 2 и клапана 3блоке 11 на основании информаот датчиков k, 9, 12 и 13 расывается задание для регулятора 5 ода этана по формуле заА.(,)(т|-тЭ.,) , Т, Т... - измеренное значение температуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана в текущий и предыдущий момент измерения; К - коэффициент регулирования;Л,, А|.-, - концентрация этилена в продуктах пиролиза бензина А АИЭМ+Р /Р(АИЗМ-Э). значение концентрации этилена полученное от датчиг- ка 13 состава; F ,к - расходы этана и бензина .в печь; 3 - концентрация этилена в пирогазе, полученном из этана по усредненным экспериментальным данным - 50% контуре регулирования датчик , ятор 5 и клапан 6 поддерживазначение расхода этана, рассчие по выражению: (т|аА-т) аким образом, при включении усттва обеспечивается регулироватемпературы на выходе из печи, пределяет.возможность изменесостава пирогаза в зависимости

от коньюктурной ситуации, а также оптимальная конверсия этана в змеевике предварительного пиролиза при полном использовании тепловых ресурсов печи.

Внедрение данного устройства в промышленнасть в соответствии с экспериментальными данн{||ми позволяет увеличить выработку основных товарных продукций в среднем на 5 0% относительных.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления пиролизом бензина и этана в трубчатой печи, содержащей змеевик для подогрева бензина, предварительного пиролиза этана и совместного пиролиза бензина и этана, состоящее из последовательно соединенных датчика и регулятора температуры пиролиза на выходе печи и клапана на линии подачи топлива в печь, датчика расхода бензина в печь соединенного с первым входом блока задания температуры пирогаза на.выходе печи, выход которого подключен к второму входу регулятора темпера278 86

туры, датчика состава пирогаза, связанного с первым входом блока оптимизации, датчика и регулятора расхода этана, выход которого подключен

5 к клапану на линии подачи этана, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности печи, оно дополнительно содержит датчик температуры в топке и на выfO ходе змеевика предварительного пиролиза этана, датчик давления на выходе регулятора температуры, подключенный к второму входу блока задания температуры, третий вход которого подключен к датчику температуры в топке, второй и третий входы блока оптимизации связаны, соответственно, с датчиками расхода бензина и этана в печь, датчик температуры на выходе змеевика предварительного пиролиза этана подключен к четвертому входу блока оптимизации, соединенному своим выходом с регулятором расхода этана.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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

2.Авторское свидетельство СССР 30 № 5Э0329, кл. С 10Q 9/20, 1975.