Способ управления циклическим процессом дегидрирования углеводородов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 27 /00 1)4 С 07 2 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ЩГДЛЧЯ 3," 13 3 ЯИИа".ЪА(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ДЕГИДРИРОВАНДОВ КЛИЧЕ С И 1 МУГЛЕВОДОРО3993230/2317,12.8507.1287,В,РТучинСПодольскречуха и Вбб. 012 -52Авторское137, кл Сторское свб 719, кл,МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относитсяк способууправления циклическим процессомдегидрирования углеводородов, можетбыть использовано в химической и нефтехимической промышленности и поэволает снизить расходы сырья и энергоресурсов, Способ реализуется устройством управления процессом, включающим регулятор (Р) 5 расхода сырья,Р б расхода гара, Р 7 расхода воздуха, На линии подачи топливного газав печь 4 установлены анализатор (А)9 его состава и клапан 8. Р 7, А 9,датчик (Д) 10 температуры перегре-,того пара, Д 11 температуры над слоключен к последовательно соединеннымблоку 17 регулирования температурыперегретого пара, блоку 19 регулирования температуры контактирования иблоку 20 коррекции температуры контактирования. ЭВМ содержит также таймер 15 и программатор 21. 1 ил. 1357408 ем катализатора, Д 12, 13 далвениясоответственно над и под слоем катализатора связаны с ЭВМ 14. ЭВМ 14 содержит сумматор 16, связанный одним из своих входов с блоком 18 компенсации возмущений по составу топливного газа. Второй вход машины 14 подИзобретение относится к области автоматизации циклических реакционных процессов химико-техндлогических производств, в частности производств изопрена и дивинила, и может 5 быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - снижение расЮ ходов сырья и энергоресурсов,На чертеже изображена принципиальная схема системы управления процессом, реализующей предлагаемый способ.Процесс дегидрирования осуществляют в реакторах 1 (показан один из реакторов) с неподвижным слоем (хром-кальций-никель)фосфатного катализатора, переключаемых с помощью логической машины (ЛМ) 2 и гидрозадвижек 3 поочередно с кснтактирования на ре генерацию и обратно, Сырье подают в реактор в смеси с паром после перегрева в печи 4, Во время регенерации в реактор подают воздух в смеси с25 паром для выжига кокса, откладывающегося на катализаторе во время контактирования.Система управления проц ссом включает регулятор 5 расхода сырья, регу лятор 6 расхода пара, регул.ятор 7 расхода воздуха, клапан 8 подачи топливного газа в печь 4, анализатор 9состава топливного газа датчик 10 температуры перегретого пара, датчик 11 температуры над слоем катализато ра, датчики 12 и 13 давления соответственно над и под слоем катализатора, ЭВМ 14 содержит таймер 15, сумматор 16, блок 17 регулирования температуры перегретого пара. блок 18 40 компенсации возмущений по составу топливного газа, блок 19 регулирования температуры контактирования,блок20 коррекции температуры контактирования и программатор 21 подачи воздуха на регенерацию.Способ осуществляют следующим образом.С помощью машины 2 и задвижек 3 ф чередуют периоды контактирования и регенерации. Регуляторами 5 и 6 регулируют расход соответственно сырья и пара, подаваемых через печь 4 в реактор 1, а регулятором 7 регулируют расход воздуха, подаваемого в реактор 1 во время регенерации. С помощью блока 21, реализованного в ЭВМ 14, в каждом периоде регенерации изменяют задание на подачу воздуха по заранее выбранной программе, например следующей: линейный подъем с определенной скоростью а до заданного значения С расхода и дальнейшая стабилизация до конца периода регенерации, т,е. аС , еслиа 4 СрСвесли са где г. - текущее время периода регенерации.С увеличением срока службы катализатора из-за его "старения количество откладывающегося кокса уменьшается и поэтому величины а и С задают следующим образом:137408 ра, замеряемое с помощью датчиков 12 и 13; коэффициент, зависящийс от расхода сырья С Б =КС,20 За счет внедрения способа в производстве изопрена мощностью 180 тыс.т в год достигается снижение расходных коэффициентов по основному сырью (изопентану) на 0,2% отн., пару - на 0,1% отнтопливному газу на 0,7% отн,р,з Р ЗО.вгде Т, - задание блоку регулирования температуры пара в момент времени 1, поддерживая текущую темпе- Формула из обретенияР 35ратуру контактирования Т в реакторе, замеряемую с помощью датчика 11, Способ управления циклическимР.Ъравной заданию Т процессом дегидрирования углеводоПериодически с интервалом дискрет- родов, путем регулирования расходовосырья и пара в печь, воздуха в реакгности с , кратным с ( - целое тор, а также температуры пара на выходе печи воздействием на подачу топ. -ливного газа в печь с коррекцией потемпературе контактирования, о т л и 45ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения расходов сырья и энергоресурсов, дополнительно измеряют перепад давления в слое катализатораР. Ъ Р,3 ь нТ =Т + 4( -Р) реактора и состав топливного газа,) г,1определяют время работы катализатоР.Ъ 50где Т - начальная заданная вели- ра, при этом подачу топливного газачина температуры контак- в печь корректируют пропорциональтирования; но его составу и произведению перев нР., Р - давление соответственно лада давления в слое катализатораверха (над слоем катали- реактора и расхода сырья, коррек 553затора).и низа (под сло- . тируют расход воэуха пропорциональем катализатора) реакто- но времени работы катализатора.1ВНИИПИ Заказ 5942/22 Тираж 372 ПодписноеПроизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 число), с помощью блока 20 корректируют задание на температуру контактирования с учетом старения катализатора, косвенно характеризующееся перепадом давления по слою: С помощью блока 17 регулируют температуру перегретого пара по замеру от датчика 10 воздействием на клапан 8,С помощью анализатора 9 определяют содержание в топливном газе неорганических примесей (углекислого газа, азота и др.), значительно ухудшающих его теплотворную способность. Такие примеси характерны для побочных продуктов, используемых в производствах мономеров в качестве топливного газа.С помощью блока 18 формируют и вы дают на клапан 8 через сумматор 16 компенсирующее воздействие, пропорциональное содержанию примесей: коМгде П - компенсирующее воздействие; ГГС - содержание примесей,Периодически синтервалом дискрет ности с , кратным длительности цикла работы реактора, с помощью 19 корф ,зректируют задание Тблоку 17 регулирования температуры пара Повышение температуры контактирования при снижении активных свойств катализаторов в результате его старения (что проявляется в виде его уплотнения и увеличения сопротивЛения слоя) увеличивает выходы целевого продукта (экономия сырья и водяного пара). Повышение качества регулирования темцературного режима за счет компенсации возмущений по калорийности топливного газа уменьшает расход топливного газа и увеличивает селективность процесса (экономия сырья и водяного пара).Исключение избыточной подачи воздуха на регенерацию, учитывая его низкую температуру, снижает энергопотребление (экономия топливного газа) .