Устройство для автоматическогоуправления пиролизными печами

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 13.03.79 (2) 2736437/23-26с присоединением заявки Ио(51)М. Кла С 10 6 9/20.6 05 0 27/00 Государственный квинтет СССР по делаи нзобретеннй н открытнй(088.8) Дата опубликования описания 07. 12. 81(72) Авторы изобретения Ю.В. Родных, М.Р, Тучинский, А.4. Бирюков,В,А. Ивченко, Б.М. Скляров и В.А, Курицын Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИ ПИРОЛИЗНЬКИ ПЕЧАМИ повы иэны оцебя о относияторклапанния,дач сна ц Изобретение относится к устройствам для автоматического управления пиролиэными печами в производстве олефинов, включающем в себя узлы пиролиза и гаэоразделения,и может быть использовано в химической и нефтихимической промышленности.Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее регуляторы температуры продуктов пиролиза и расхода сырья и систему изменения величины зоны реакции, осуществляющее управ.ление тепловым режимом в печи в зависимости от расхода сырья в ее змеевик 11 . Известно также устройство автоматического управления п сом пиролиэа, включающее в с оптимизатор, датчики расходо дяного пара в змеевик и воды закалку пирогаэа, измеритель тельно веса компонентов,регу подачи топлива, регулирующий и блоки суммирования и умнож поддерживающее оптимальную и топлива в горелки печи в эав мости от относительного выхо левых продуктов 23 . Недостатком известных устройств является то, что они осуществляют управление процессом пиролиза в пе чи по выходам компонентов, измеряе мым по отношению к суммарному расходу водяного пара и воды, поступающих в пироэмеевик и на закалку продуктов пиролиэа. Это дает большую погрешность измерения относительных выходов компонентов,что приводит к отклонению ресима проце са от оптимального и снижает произ водительность установки.Целью изобретения является шение проиэводительности пирол печей. Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для автоматического управления пиролизными печами, 2 О содержащее последовательно соединенные датчики температуры продуктовна выходе иэ печей, регуляторы и регулирующие клапаны на линиях подачитоплива, датчики состава пирогазапосле печей и общем коллекторе, датчики общих расходов сырья на печии пропилена после гаэоразделения,оптимизаторы, выходы которых подключены к камерам заданий регуляторовтемпературы, дополнительно содержитблоки формирования критериев управления, расчета гаэообразования вобщем коллекторе, определения зависимости гаэообразования процесса отсостава пирогаза и блоки расчета весовых выходов целевых продуктов после каждой печи, при этом выходы последних через блоки формирования критериев подключены ко входам оптимизаторов, а входы - к датчикам состава пирогаза после каждой печи и кблоку определения зависимости газообразования процесса от состава пирогаза, соединенного своими входами сдатчиком состава пирогаэа и блокомрасчета газообраэования в общемколлекторе, входы которого связаны с датчиками расхода сырья и пропилена и датчиком состава пирогазав общем коллекторе,Схема реализации устройства представлена на чертеже. Устройство дляавтоматического управления пиролиэными печами 1 в производстве олефинов,включающем в себя узлы пиролиза 2и гаэоразделения 3, содержит последовательно соединенные датчики температуры 4 продуктов на выходе из печей, регуляторы 5 и регулирующиеклапаны б на линиях подачи топлива,датчики состава пирогаза после печей 7, и общем коллекторе 8, датчикирасходов сырья 9 на печи и пропилена 10 после газоразделения, оптимизаторы 11, блоки 12 расчета весовыхвыходов целевых продуктов после каждой печи, блок 13 определения зависимости газообразования процесса отсостава пирогаза, блок 14 расчетагазообразования в общем коллектореи блоки формирования критериев управления 15,Входы оптимизаторов 11 связаны свыходами блоков 12 весовых выходовцелевых продуктов после каждой печичерез блоки Формирования критериев15, а выходы - с камерами заданийрегуляторов 5 температуры. Входыблоков 12 соединены с датчикамисостава пирогаза после печей 7 и выходом блока 13 определения зависимости газообразования процесса отсостава пирогаза, а два входа блока13 - с датчиком состава пирогаза вобщем коллекторе 8 и выходом блока14 расчета газообразования в общемколлекторе. К трем входам блока 14подключены датчики расхода сырья 9,расхода пропилена 10 и состава пирогаэа в общем коллекторе 8. у В ХД (2)з ехС26где а, Ь - постоянные коэффициенты,определяемые эксперийен-ально;концентрация этилена впирогазе в общем коллекторе печей, вес.Ъ.В блоках 12 осуществляется определение весовых выходов целевыхпродуктов на пропущенное сырье после3 О каждой печи по формуле:Ь= Са- и(Ь," ),1"-1,2,30 "М 1, ,М)- весовой выход35та на пропущенное сырьепосле -ой печи, вес,Ъ;весовая концентрация 1-гопродукта в пиролизе после)-ой печи;40 и - число продуктов в пирогаэе;М - число печей в узле пиролиза.Блоки 15 на основе информации,поступающей от блоков 12,производятрасчет значения критерия управления.В качестве критерия может быть.использована величина В , характеризующая эффективность переработки сырья: о Су. 25где А - цена -го продукта.Оптимизаторы 11, путем измененияуставок регуляторам 5, осуществляют поиск и устанавливают оптимальное значение температуры продуктов на выходе из печей пиролиза, соответствующее максимальной величине кри,терия управления (4). В качестве Щ оптимизаторов могут быть использованы, например, известные экстремальные регуляторы, осуществляющие активный поиск оптимального значения критерия (4) по температуре прод дуктов на выходе из печей,Х = " 100О оЩ) Устройство работает следующим образом. Вблоке 14 производится расчет газообразования в общем коллекторе Хо пиролиэных печей по формуле: где Г - расход пропилена иэ узлагазоразделения,кг/час;Г - расход бензина на пиролиз,кг/час;ьСр - весовая концентрация пропилена в общем коллекторепечей, вес.%;х - коэффициент, учитывающийпотери пропилена в узлегаэоразделения.В блоке 13 расчитывается коэффициент Ч, характеризующий зависимость газообразования процесса отсостава пирогаза, т,е. анализируемойгазовой фазы продуктов пиролиэа,вданном случае от соотношения кон центраций этилена и пропилена в пирогазе:Использование устройства позволяет устанавливать на печах пиролиза технологический режим, соответствующий их максимальной производитель- ности Формула изобретения Устройство для автоматического управления пиролиэными печка,содержащее последовательно соединенные датчики температуры продуктов на выходе иэ печей, регуляторы и ре" гулирующие клапаны на линиях подачи топлива, датчики состава пирогаза после печей.и общем коллекторе, датчики общих расходов сырья на печи и пропилена гаэоразделения,опти- мизаторы, выходы которых подключены к камерам заданий регуляторов температуры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности печей, оно дополнительно содержит блоки Формирования критериев управления, расчета газообразования в общем коллекторе, определения зависимости газообраэования про- .цесса от состава пирогаэа и блокирасчета весовых выходов целевыхпродуктов после каждой печи, при этомвыходы последних через блоки формирования критериев подключены ко входам оптимизаторов, а входы - к датчикам состава пнрогаза после каждойпечи и к блоку определения зависимости газообразования процесса от состава лирогаэа, соединенного своимивходами с датчиком состава пирогазаи блоком расчета гаэообраэоваикя вобщем коллекторе, вход которогосвязаны с датчиками расхода сырья и 15 пропилена и датчиком состава пирогаэа в общем коллекторе. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЩ 1. Авторское свидетельство СССРР 338244, кл. С 10 6 9/20 от 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 385997, кл. С 10 С 9/20 от 1973