Способ автоматического управления процессомвысокотемпературного нагрева тяжелых нефтяныхостатков в трубчатых печах

О П И С А Н И Е 1 и 1 420650ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Респубпик(32) ПриоритетОпубликовано 25.03.74. сударствеииыи комитетоввтв Мииистров СССРо делам изооретенийи открытий(53) УДК 66 041 45 плетень М 11 Дата опубликования описания 23.08.7-1ряшо кова ерех, В, Ф. Шарш В, Комарева и Л Специального ко нефтепереработке в, В, П, Ку П Обоим структорск и нефтехим(71) Заявитель го бюи 4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО НАГРЕВА ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХОСТАТКОВ В ТРУБЧАТЫХ ПЕЧАХ Изобретение относится к способам управле,ния процессом .высокотемпературного нагрева тяжелых нефтяных остатков в трубчатых печах установок замедленного коксования и термического крекинга на нефтеперерабатывающих 5 заводах.Специфика таких процессов заключается в том, что сырье, нагревается до сверхкритических температур, при которых, начинается термическое разложение нефтепродуктов с интен сивным карбоидообразованием (выделением из жидкого продукта твердых частичек кокса).Проблема управления процессом нагрева в этом случае заключается в том, чтобы, вести 15 процесс с предотвращением отложений кокса в змеевике и в выходном трубопроводе печи.В значительной степени это достигается увеличением скорости прокачивания сырья через печь, тур булизацией потока, стабилизацией 20 теплоэнергетических параметров.Однако и при этих условиях необходимо оперативное управление процессомпозволяющее на основе объективных данных принимать своевременные меры по предотвращению 25 коксования внутренней поверхности труб печи.Известен способ автоматического регулирования высокотемпературного нагрева тяжелых нефтяных остапков в трубчатых печах установок замедленного коксования и термического 30 крекинга, который заключается в том, что температурный режим печи регулируют изменением расхода топлива по температуре нагреваемого сырья на выходе из печи.Однако при осуществлении такого способа отложение кокса на чехле термопары,резко повышает инерционность измерения и занижает показания прибора.Занижение показания прибора заставляют регулятор повышать температуру нагрева сверх заданной, что еще больше интенсифицирует отложение кокса,в трубопроводе,Кроме того, возникает возможность прогара труб змеевика печи за,счет перегрева закоксованных труб и происходят частые остановки печи для удаления кокса из труб.Целью изобретения является, повышение оперативности управления и снижение интенсивности коксоотложения в трубчатых печах.Зто достигается тем, что регулирование температурного режима печи ведут по температуре сырья в зоне змеевика печи, предшествующей зоне интенсивного карбоидобразования, и по разности температур сырья между точкой на выходе из печи и точкой регулирования судят о степени закоксованности печи.Точка регулирования температуры нагрева размещена в зоне, предшествующей зоне интенсивного карбопдобразования, поэтому на чехле термопары не происходит отложения55 60 65 кокса, прибор псе время показывает действительную температуру нагрева и с достаточнойчувствительностью реагирует па незначительные,изменения температуры. Это значительноповышает, стабильность температурного режима печи, удлиняет срок межремонтного пробега печи,Постоянное измерение разности между температурой сырья на выходе из печи и температурой,в точке регулирования позволяет вовремя уловить момент начала коксоваттття печи, своевременно принять меры по устранениюпричин, вызвавших отложение котсса в трубопроводе, а также своевременно поставить печьна ремонт, не допустив ее чрезмерного закоксования и прогара труб.На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для реализации предлагаемогоспособа; на фиг. 2 - график изменения значений температуры сырья на выходе из печи взависимости от продолжительности работыпечи и степени закоксовапности труб.Устройство состоит из трубчатого змеевика1 печи, через который проходит нагреваемое,сырье, трубопровода 2 для подачи сырья, трубопровода 3 для подачи турбулизатора, трубопровода 4 для подачи топлива к форсункам,регулятора 5 расхода сырья, регулятора б расхода турбулизатора, двойной термопары 7,установленной тз точке змеевика печи, предшествующей зоне интенсивного карбоидообразования, прибора 8, регулирующего клавдиана 9,термопары 10, установленной на выходе изпечи, и индикатора 11 разности температур.Одна из термопар 7 соединена с прибором8, а другая термопара 7 и термопара 10, соединенные,по дифференциальной схеме, - с,индикатором 11 разности температур, которыйконтролирует разность температур сырья накоксующемся участке змеевика печи (температура в точке на выходе из печи минус температура в точке, регулирования).Автоматическое управление процессом высокотемпературного нагрева тяжелых нефтяных остатков в трубчатых печах осуществляют следуюшим образом. В змеевик 1 по трубопроводу 2 поступает сырье, расход которогостабилизируют регулятором 5.По трубопроводу З,в сырье подают турбулизатор, расход которого стабилизируют регулятором 6. Образовавшаяся парожидкостная смесь, проходя по змеевику 1, нагреваетсядо определенной температуры, которую измеряют термопарой 7, установленной,в,выбранной точке регу,.ирования, Текущее значениетемпературы в приборе 8 сравнивают с заданным, и при отклонении от последнего прибор8 выдает сигнал, воздействующий на клапан 9подачи топлива к форсункам печи.Точка регулирования температуры нагреваразмещена в зоне, предшествующей зоне интенсивного карбоидобразовапия, поэтому пачехле термопары 7 не происходит отложениекокса и прибор 8 всегда показывает действительную температуру нагрева, а также с дос 5 1 О 15 2 О 25 30 35 40 45 5 О таточпой чувствительностью реагирует на незтта ттттельттые отклонения температуры,Прн появлении вттентттих возмущений, например изменении расходов сырья, турбулизатора,или изменении состава топлива и его давления в трубопроводе 4, произойдет отклонение температуры подогреваемого сырья от заданного значения. Поскольку в точке регулирования объект обладает небольшим запаздыванием и болыдой чувствительностью, прибор 8 быстро отрабатывает сигнал рассогла,сования и восстанавливает заданное значение.В начальный период работы печи, когда коксоотложепие в трубах печи и на чехле термопары 10 отсутствует, индикатор 11 будет показывать максимальную разность температур сырья па измеряемом участке. В случаях, когда создаются условия коксования труб змеевика пси (занижена подача турбулизатора в сырье, а следовательно и скорость прохождения нагреваемого сырья в змеевике, за,вышена допустимая температура нагрева в печи определенного вида сырья и др.), частинт,т кокса оседают на внутренних,стенках труб коксующегося участка змеевика печи, ухудшая теплообмеп на этом участке, Отлагаясь на чехле термопары, измеряющей температуру нагреваемого сырья на выходе из печи, кокс вызовет занижение показаний.Все это приведет к уменьшению показаний разности температур па индикаторе 11, что будет служить информацией о начавшемся процессе коксования трубчатого змеевика печи и необходимости принятия мер по предотвращению дальнейшего коксования (например увеличение количества подаваемого турбулизатора, сттижсттие техтпературьт подогрева и др.).Прекращение умепыдения разности температур на индикаторе 11 будет свидетельствовать о прекратившемся процессе коксоотложепия на внутренних сенках труб змеевика печи и выходном трубопроводе.При длительной работе печи закоксованность внутренних стенок труб печи будет,возрастать и, как следствие, будет уменьшаться разность температур сырья между точкой на выходе из печи и точкой регулирования, При снижении показаний разности температур на индикаторе 11 до определенной величины, например 5 - 10 С, для предотвращения,выхода из строя труб змеевика и для выжигания кокса трубчатую печь останавливают. Предмет изобретенияСпособ автоматического управления процессом высокотемпературного,нагрева тяжелых нефтяных остатков в трубчатых печах установок замедленного коксования и термического крекинга, включающий измерение температуры выходяшего продукта и регулирование температурного, режима печи изменением подачи топлива, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности управления и снижения интенсивности коксоотложения в труочатых печах, регулирование нагрева ве 420650дут по температуре,сырья в зоне змеевика печи, предшествующей зоне интенсивного карбоидообразования, и по разности температур сырья между точкой на выкоде из печи и точкой,регулирования судят о степени закоксованности печи,