Способ автоматического управления процессом газоразделения продуктов пиролиза

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 Я) В 01 Р 3/42 РЕТЕНИЯ ИЕ ИС АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Омское специальное конструкторскае бюро Научно-производственного,объединения "Нефтехимавтоматика"(56) 1. Авторское свидетельство СССР 575106, кл, В 01 Р 3/42, 1974.2. Авторское свидетельство СССРВ 19909 1, кл. В 01 Р 3/42, 1966.(54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ,801084036 А ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА в установке, состоящей из ступеней выделения легкихуглеводородов и выделения тяжелыхуглеводородов, гидрирования ацетиленвых соединений, путем регулированиякоэффициента извлечения целевогопродукта на каждой из ступеней,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью минимизации потерь целевогопродукта, подачу флегмы при выделенилегких углеводородов, подачу парапри выделении тяжелых углеводородов,соотношение газовых потоков пригидрировании ацетиленовых соединенийдополнительно корректируют по коэффициенту извлечения целевого продук"та процесса газоразделения,108 4036 2тяжелых углеводородов методом низкотемпературной ректификации, гидрирование ацетиленовых соединений,содержащихся в этан-этиленовой фракции.Материальный баланс каждой ступени газоразделения по целевому компоненту: 1 1 Вх Свкэ. ехэ г г гвх вхэ вх э Вх Вх э ехэ 6 С ВХ Ех э ехЭ 5 5 5Вх ВЬх ВЬЮЭ65 Свых Вых э Вых э(ь де2 ЗВХ ВХВХ"4ВХ ВХ- количество Фракции,поступающей соответственно на ступени разделения 1, 2, 3, 4, 5,Ъхэ вкэ вха - количество этилена воЭУ фракции, поступающейВХЭВХ а соответственно на ступени разделения 1, 2,3, 4, 5,6 Вых С , - соответственно колиВыхбЫхчество фракции, конвйк э центрация этилена,количество этилена воФракции на выходе изступени разделения.Следовательно, потери этилена на каждой из ступеней разделения равны 1 2ЗТ ВХЭ ВХз Зт ЕХЭ Вхэ(7 Изобретение относится к способамавтоматического- управления процессомгазоразделения и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленностиИзвестен способ управлений процессом ректификации многокомпонентных смесей в последовательно соеди"ненных колоннах путем регулирования 10качества целевого продукта в колоннах 1 1.Недостатком данного способа является отсутствие контроля и регулирования потерь целевого компонента. 15Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому ре, зультату является способ автоматического управления процессом газоразделенияв установке, состоящей из нескольких 20ступеней разделения, путем регулирования коэффициента извлечения целевого продукта 2 3.Недостатком известного способа является то, что локальное регулирование величины независимой переменнойкаждой технологической ступени газо 1разделения не обеспечивает полнотыизвлечения целевого продукта и,кроме того, часто не согласуется сглобальным критерием оптимальностивсего процесса.Цель изобретения - минимизацияпотерь целевого продукта.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу управления,процессом газоразделения продуктовпиролиза в установке, состоящейиз ступеней выделения легких углеводородов и выделения тяжелых углеводородов гидрирования ацетиленовыхсоединений, путем регулирования коэффициента извлечения целевого продукта на каждой из ступеней, подачуфлегмы при вьщелении легких углеводородов, подачу пара при выделениитжжелых углеводородов, соотношение рас"ходов газовых потоков при гидрировании ацетиленовых соединений дополнительно корректируют по коэффициентуизвлечения целевого продукта процесса 5 Огазоразделения.На чертеже представлена схемареализации способа.Технологический процесс газоразделения продуктов пиролиза включа"ет следующие ступени: выделение легких углеводородов методом низкотемпературной ректификации, выделение С 1,Сэ- концентрация этиленаСВ во Фракции, поступаюВхэ вхэ щей соответственно наступени разделения1, 2, 3, 4, 566- количество этиленаво фракции на выходе ВХЪ из ступеней соответственно 1, 2, 3, 4,1084036 3Ээт ехэ ехэ 54Эт ЭХ Э ЕХ Э5эт= ешх вх гдегЬ 6 .,Ьбэт, - потери этилена соот 10 Эр ветственно на ступеняхЗт эт эг разделения 1, 2, 3, 4,Ь5.В случае превышения потерь этилена процесса газоразделения в целом по15 сравнению с нормами технологического регламента величину независимой переменной каждой технологической ступени газоразделения корректируют по . коэффициенту газоразделения К, коточ20 рыи определяется следующим образом: ОХЗНезависимыми переменными при газо разделении продуктов пиролиза будут при выделении легких углеводов - подача флегмы или хладагента в дефлегматор ректификационной колонныпри выделении тяжелых углеводородов - 30 подача теплоносителя в куб ректификационной колонны; при гидрировании ацетиленовых соединений, содержащихся в этан-этиленовой Фракции - подача . водородосодержащего газа. 5Процесс газоразделения осуществля-. ется системой, в состав которой входят ректификационные колонны 1, 2, 3 и 4, реактор гидрирования ацетиленовых углеводородов 5, расходомеры 6-16, анализаторы концентрации целевого компонента 17-22, регуляторы 23-33, функциональные блоки 34-45, регулирующие органы 46-50.Способ автоматического управления 45 осуществляется следующим образом. Сырье, представляющее собойсмесь углеводородов С -С поступает1 Я Ув ректификационную колонну 1. Целе вым компонентом сырья является этилен, концентрация которого на входе в колонну 1 измеряется анализатором 17. Сигналы, пропорциональные расходу сырья и концентрации этилена 55 в нем, поступают в функциональный блок 34, где производится вычисление количества этилена по формуле (1 ),4Результат вычисления с блока 34подается на блок 35, реализующийоперацию умножения на постоянный коэффициент, характеризующий величинудопустимых потерь этилена на колонне 1. Выходной сигнал блока 35 является заданием для регулятора 23, накоторый в качестве переменной поступает сигнал с блока 36, вычисляющегоколичество этилена на выходе из колонны 1 (входе в колонну 2) по формуле (2) .Сигнал рассогласования регулятора23 подается в качестве корректирующего сигнала в регулятор 24 расходаорошения колонны 1 Расход орошенияявляется независимой переменной- данной технологической ступени и управление этой переменной по указаннойсхеме позволяет поддерживать потериэтилена на заранее выбранном уровне,На последующих ступенях разделенияподдержание потерь на заранее выбранном уровне осуществляется аналогичнымобразом,При этом для колонны 2 независи-мой переменной является расход парав кипятильник колонны, Корректирующий сигнал для регулятора расходапара 26 формируется блоками 36, 37,38 и 25 в соответствии с формулами(2) и (3) .Для реактора 5 независимой переменной является соотношение сырьеводород, поддерживаемое регулятором28, корректирующий сигнал которогоформируется блоками 38, 39,40 и 27в соответствии с формулами (3) и (4).Для колонны 3 независимой переменной является расход орошения, поддерживаемый регулятором 30. Корректирующий сигнал для регулятора 30формируется блоками 40, 41, 42 и 29в соответствии с .Формулами (4) и (5).Для последней ступени разделенияколонны 4 независимой переменнойявляется расход пара в кипятильникколонны, поддерживаемый с помощьюрегулятора 32, корректирующий сигналкоторого формируется блоками 42, 43,44 и 31 в соответствии с формулами(5) и (6).Выходной сигнал, блока 34, пропорциональный количеству этилена навходе в систему газоразделения, и выходной сигнал блока 44, пропорциональный количеству этилена на выходеиз системы газоразделения, поступают в блок 45 вычисления коэффициентаСоставитель Т.ЧулковаРедактор М.Дыпын Техред М.Кузьма Корректор А.Ильин Заказ 1855/6 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 4Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 084036 .извлеченияэтилена по формуле 12). щий на блоки 35, 37,39, 41 и 43 Результат вычисления подается в ка- для корректировки коэффициентов, честве переменной в регулятор 33, характеризуницих уровень допустимых где сравнивается с заданным значением потерь по ступеням.коэффициента извлечения этилена, ПриВнедрение данного способа позворассогласовании этих сигналов регу- лит увеличить извлечение этилена лятор 33 .формирует сигнал, поступаю- из продуктов пиролиза на 3 вес,7.