Способ управления процессом дегидрирования углеводородов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЗСЮ С 07 С 5/321 С 05 О 27/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕЧ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ 1;Т СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 66.012-52(088,8)56) 1. Кафаров В.В. и др, "Химически каяпромышленность", 1976, Р 7, .с. 517-519.2. Авторское свидетельство СССР 9 587137, кл. С 07 С 5/36, 1976. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ, осуществляемого в реакторах циклического действия, путем регулирования соотношения расходов сырья и пара.Я 01036719 А в печь, воздействием на расход пара с коррекцией по составу сырья, регулирования подачи воэдуха на регенерацию и температуры пара на выходе печи изменением подачи топливного газа в печь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения удельных расходов сырья и энергоресурсов, подачу топливного газа в печь корректируют в зависимости от средней за интервал дегидрирования температуры на входе реактора и расхода сырья и регулируют суммарную подачу воздуха эа интервал регенерации в Вэависимости от температуры на входе реактора в начале и конце интервала предыдущих циклов дегидрирования. 940 65 Изобретение относится к автоматизации циклических реакционных процессов химико-технологических произ водств, в частности производств изопрена и дивинила, и может быть использовано в химической, нефтехими ческой и других отраслях промышленности.Известен способ управления трубчатой печью путем регулирования соотношения сырья и пара в печь с коррекцией по составу сырья 1 3.Недостаток способа заключается в том, что он не предусматривает ф управление стадией регенерации.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления процессом дегидрирования углеводородов,осуществляемым в реакторах циклического действия, путем регулирования соотношения расходов сырья и пара в печь, воздействием на расход пара с коррекцией по составу сырья, регулирования подачи воздуха на регенерацию и температуры пара на выходе печи изменением подачи топливного газа . в. печь Г 2 1Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает низких удельных расходов сырья, и энергоресурсов. ЗОПри использовании известного способа для процесса дегидрирования, например, на кальций-никель-фосфатном катализаторе применяется в производствах иэопрена и дивинила , 35 характеризующемся существенной нестационарностью, инерционностью и непродолжительностью циклов (порядка 15-20 мин, качество регулирования параметров процесса, включая температуру, оказывается невысоким, и, следовательно, удельный расход сырья и пара завышен. Применяемый закон подачи воздуха на регенерацию не позволяет поддерживать требуе"45 мые температуры в реакторе, что снижает выход целевого продукта, Кроме того, использование насыщенного пара приводит к перерасходу энергии. Отмеченные факторы не позволяют вести процесс дегидрирования с минимальными затратами сырья и знер." гии.Целью изобретения является сниже-, ние удельных расходов сырья и энергоресурсов.55Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления путем регулирования соотношения расходов сырья и пара в печь, воздействием на расход пара с кор рекцией пд составу сырья, регулирования подачи воздуха на регенерацию и температуры пара на выходе печи изменением подачи топливного газа в печь, подачу топливного газа в печь корректируют в зависимости от средней за интервал дегидрирования температуры на входереактора и расхода сырья и регулируют суммарную подачу воздуха заинтервал регенерации в зависимостиот температуры на входе реактора вначале и конце интервала предыдущихциклов дегидрирования.На чертеже представлена принципиальная схема системы управления,реализующей способ,Процесс дегидрирования осуществляют при температуре порядка 600 Сов реакторах 1 с неподвижным слоемкатализатора зона Е, ограниченного сверху и снизу слоями инертноготеплоносителя зоны а и Б ), причеминтервалы дегидрирования чередуютс интервалами. регенерации катали"затора показан один реактор в интервале дегидрирования ). Длительность полного цикла 15-20 мин. Сырьеподают в реактор в смеси с паромпосле перегрева в печи 2, Во времярегенерации в реактор подают воздухв смеси с паром для выжига кокса.Управление задвижками, переключающими реактор с дегидрирования нарегенерацию и обратно, производятс помощью таймера 3, Система управления включает регулятор 4 расходавоздуха, регулятор 5 температурыпара из печи с датчиком 6 и клапаном 7, регулятор 8 расхода пара напечь 2, регулятор 9 расхода сырьяна печь 2, датчик 10 состава сырья.Для измерения температуры на входеи реактор используют датчик 11,установленный в нижней части слоятеплоносителя (зона а ) На схемепоказаны также реализованные в управляющей вычислительной машине 12УВМ функциональные блоки: блок13 регулирования соотношениярасходов пара и сырья, блок 14 регулирования температуры на входе в реактор и блок 15 юоррекции расходавоздуха,Способ осуществляется следующимобразом.С помощью регулятора 4 регулируют подачу воздуха в реактор 1 во время .регенерации. С помощью регулятора 5.по замеру от датчика 6 регулируют температуру пара воздействиемна клапан 7 подачи топливного газав печь 2. С помощью регуляторов8 и 9 регулируют расход пара и сырья,подаваемых через печь 2 в реактор 1.С помощью блока 13, реализованного в уМВ 12, регулируют соотношениерасходов пара 4 и сырья Д (степеньразбавления сырья )1036719 дег дегВТ, ФдТ. Составитель Г.ОгаджановРедактор О.Юрковецкая Техреду"С.Мигунова Корректор Л.Тяско Тираж 418 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7-35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5934/24 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где г- концентрация "чистых" сырьевых компонентов в сырьевом потоке, замеряемая с помощью датчика 10.При отклонении текущей величины 3 от заданной 1"изменяют задание регулятору 8.С помощью блока 14 по информации от датчика 11 (с учетом информации о реальном времени цикла, поступающей от таймера 3 ) определяют среднюю за интервал дегидрирования температуру Т 4 гна входе в слой катализатора, например, по следующей реку- рентной формуле:-АЕг -дег 1ег -дег 1Т.:Т. + - Т. - Т ),11;+1 где 1 - номер периода работы УВИ;Т и Т " соответственно мгновенноеи усредненное значение температуры.Периодически, через .каждые 3-5 циклов работы реактора, корректируют задание регулятору 5 где 1 " номер цикла работы реактора;"дегТо - уставка на температуру, задаваемая технологом-оператором;6 " эмпирическая зависимость,обеспечивающая коррекциютемпературы для компенсациивлияния расхода сырья настепень превращения за счетизменения времени контактаС помощью блока 15 формируют задание регулятору 4. График изменения подачи воздуха внутри интервала .регенерации задают для конкетнойй технологической установки (в частном случае, подача воздуха в течение интервала регенерации постоянна ) и выдерживают неизменным от цикла к циклу. Периодически через каждые бциклов рабоТы раактора коррек-.5 тируют суммарную подачу воздуха эаинтервал регенерации (при неизменном графике подачи внутри интервала , например, по следующему закону:10"+115где 6- и ЬТдо - уставки, задаваемыеЕегтехнологом-оператоег дег юг ромф4 Т =Ткон Тнс,- разница между значениями температуры навходе в реактор в конце и начале инвервала дегидрирования)-го цикла.В случае невыполнения условия (4 )суммарный расход принимают равнымвеличине Д пРд, котоРаЯ выбиРаетсЯс учетом гарантированного выжигакокса за ийтервал регенерации,Коррекция (3) основана на том, 30 что воздух, помимо выполнения своейосновной Функции - выжига кокса,является хладагентом (температураего обычно не превышает 100 С ),и поэтому подача воздуха существен но влияет на температурный режимпроцесса.Предлагаемый способ управленияпозволяет выдерживать эффективныетемпературные режимы в реакторе, 40 что дает возможность снизить расходные коэффициентыпо основному сырью,