Способ управления производством непредельных углеводородов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я 1 (22 (46 (72 С.А. Ю.И. и Р. (53) (56) У 89 В 96 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4378094/23-2616.02.8815.01.90. Бюл. В 2В.Р. Тучинский, В.А. Миронов,Абруковский, Г.И. Гречуха,Рязанов, С.С. СоловьевЯруллин66.012-52 (088. 8)Авторское свидетельство СССР140, кп. В 01 Л 19/00, 1981.вторское свидетельство СССР8024, кл. С 07 С 5/32, 1980.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМНЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ(51)5 С 07 С 5/32 С 05 П 27/ 2кими производствами, содержащими рециклы материальных потоков и складские емкости, и мозет быть использовано в химической н нефтехимической промышленности, в частности для производств мономеров синтетического каучукаи позволяет снизить удельный расход пара и увеличить производительность процесса. Технологическая схема и схема управления содержат установки 1,2 н 3 соответственно дегидрирования, выделения побочных и целевого продуктов, емкости 4,5 и 6, регуляторы 7, 10,11 и 20, датчики (Д) 13 и 19 состава, Д 8, 12, 14 и 18 расхода, Д 15-7 уровня и функциональные блоки 22-26, с 1 ил.если 8 с) 8макмаксесли 86 с 8 к 86 мннесли 8 с 85 Зад1= 8 аеоСС самм С1 где Б Изобретение относится к управлению непрерывными химико-технологическими производствами, содержащими рециклы материальных потоков и складские ем 5 кости, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности для производств мономеров синтетического каучука,Целью изобретения является снижение удельного расхода пара и увеличение производительности процесса.На чертеже изображена принципиальная схема управления производством изоамиленов из изопентана, реализующая предлагаемый способ.Технологическая схема производства включает установки дегидрирования изопентана 1, выделения побочных продуктов 2 и выделения целевого продукта (изоамиленов) 3, а также складские емкости: входную 4, промежуточную 5 и рецикловую 6.Схема управления включает регулятор 7 с датчиком 8 расхода суммарного по- д тока сырья (изопентана) и клапаном 9 на линии подачи свежего сырья из емкости 4, регулятор 10 расхода вторичного сырья из емкости 6, регулятор 11 расхода полупродукта иэ емкости 5,датчики расхода 12 и состава выходного потока (изоамиленовой фракции) 13, датчики 14 расхода пара на установку 3, датчики 15-17 уровня соответственно в емкостях 4-6,датчик 18 расхода побочных углеводородных отдувок после уста где 8 - количество изопентана-рецик ла в емкости 6, определяемое с помощью датчика 17.С пол( мокс)Пол Пол 3 а СоС"," -Ь(8",-8,),где 8- количество полупродукта в50емкости 5, определяемое спомощью датчика 16.Величину С уточняют с помощью маьтематической модели установки 1:С, =Г(С ), 55Склллгде С - расход суммарного потокасырья, замеряемий датчиком 8. новки 2, датчик 19 состава суммарного потока сырья, регулятор 20 температуры в процессе дегидрирования, а также управляющую вычислительную машину (УВМ) 21. На схеме также показаны реализуемые в УВМ функциональные блоки 22-26,Схема управления реализована на базе серийно выпускаемых отечественных средств автоматики и вычислительной техники.В установке 1 осуществляется процесс дегидрирования изоцентана в изоамилены, при этом часть сырья не успевает прореагировать, а помимо целевого продукта образуются и побочные (легкие углеводороды Г 1 - С 4, тяжелые и др.). В установке 2 ректификацией отделяются побочные продукты, а в установке 3 экстрактивной ректификацией разделяются изоамилены и изопентан,Способ осуществляют следующим образом.С помощью регулятора 7 по замеру от датчика 8 регулируют расход суммарного потока сырья воздействием на клапан 9. С помощью регуляторов 10 и 11 регулируют расходы соответственно вторичного сырья и полупродукта, с. помощью регулятора 20 - температуру дегидрирования в установке 1 воздействием на расход топливного газа в перегревательную печь.С помощью блока 22, реализованного в УВМ 21, корректируют задание регулятору 10: С помощью блока 23 корректируют задание регулятору 11: С помощью блока 24 регулируют соот,ношение расходов путем воздействия на задание регулятору 20, например, по дискретному ПИ-закону, где в качестве ошибки регулирования используется величина1535866 лобс 9 сид0Б 20 СуммОгде Е 2 расход побочных углеводородных отдувок после установки 2, замеряемьп с помощью датчика 18;концентрация изопентана в суммарном потоке сырья, замеряемая с помоцью датчика 19.Соотношение В характеризует выход 10 побочных продуктов при дегидрировании и является косвенной оценкой выхода целевого продукта (изоамиленов).С помощью блока 26 корректируют величину Б , например, по следующезму закону: нО щС иНс1(2-7. ),если ЕЕмсюКСесли Х 9 2 С умм( - суммарная подача пара на установку выдепения целевого продукта, ог.реде тяемая с по 25 моц 1 ью датчика 14;расход целевого компонента в выходном потоке;расход ьыходного потока (изоамиленовой Фракции), измеряемый с помощью датчика 12; копцент 1 ация ценевого продукта (изоамиленов) в выходном потоке, измеряемая с помощьюдатчика 13.При тм, если удельная подача пара Е 35МаСпревышает допус г 1.мую границу Х,увеличивают выход 8 целевого продукта в установке 1. Такое увеличение, ввиду особенностей процесса дегидрирования, сопровождается уменьшением количества 40 непрореагировавшего сырья, а слепова,а, - коэффициент, характеризуюций степень превращениясырья в целевой продукт (определяется по математическоймодели производства);количество сырья в емкости44, определяемое с помощьюдатчика 15;минЫ= 0 если К 481При реализации способа учитывают, что на технологические режимы (нагрузки, температуры и т.п.) наложены технологические ограничения.Ввиду инерционности технологических процессов производства корректируюцие воздействия осуществляют дискретно с достаточно большим интервалом (час или несколько часов).Регулирование выхода целевого продукта в установке дегидрирования позволяет поддерживать эффективный технологический режим, обеспечивающий необходимое соотношение между количеством целевого продукта и рецикла. Корректировка выхода целевого продукта по фактическому расходу пара на установку 3, характеризующему энерго- затраты на производство в целом, исключает перерасход энергоресурсов. Корректировка общих нагрузок на производство в зависимости от запасов свежего сырья обеспечивает необходимое плавное изменение режимов.Внедрение предлагаемого способа в производстве изопрена из изопентана моцностью 160 тыс.т, в год позволяет увеличить производительность на 0,67 и снизить удельный расход пара на 0,27,Формула изобретениядующему закону: с)мм9-д =Р; миЧ(ь -р )50 где С,тельно, и расхода возвратного сырья,за счет чего перерасход пара устраняется. С помоцью блока 25 корректируют зацание регулятору 7, например, по слеплановый выпуск целевогопродукта на интервал Х (на -пример, декаду);текущий номер интервалавыдачи коррекции внутри интервала И (например, номерсуток в декаде);факти еский выпуск целевогопродукта за 1 интервалов; Способ управления производством непредельных углеводородов, оборудованным последовательно установленными емкостями свежего сырья, установками дегидрирования и выделения полупродуктов, промежуточной емкостью, установкой выделения целевого продукта и рецикловой емкостью непрореагировавшего сырья, путем регулирования расхода непрореагировавшего сырья из рецикловой емкости на вход установки дегидрирования в зависимости от уровня сырья в этой емкости, регулирования суммарного расхода сырья на установку дегидрирования изменением расхода свежего сырья на эту установку с коррекцией по расходу целевого продукта1535866 Составитель Г. ОгаджановРедактор Т. Лазоренко Техред М.дидык КорректоР И.Муска Заказ 83 Тираж 347 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 из установки вьщеления целевого продукта, регулирования расхода полупродуктов из промежуточной емкости в зависимости от уровня полупродукта вэтой емкости и регулирования температурного режима в установке дегидрирования в зависимости от расхода побочных углеводородных отдувок на выходеустановки выделения полупродуктов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения удельного расходапара и увеличения производительностипроцесса, дополнительно измеряют уровень сырья в емкости свежего сырья,концентрацию исходного компонента всуммарном потоке сырья на входе в установку дегидрирования, концентрациюцелевого компонента в продукте навыходе установки вьщеления целевогопродукта и суммарный расход пара на эту установку,по суммарному расходупара, расходу целевого продукта иконцентрации целевого компонента в 5целевом продукте, по суммарному расходу сырья и концентрации исходногокомпонента в суммарном потоке сырья,корректируют температурный режим вустановке дегидрирования в зависимости от вычисленных значений расхода исходного компонента и отношения суммарного расхода пара к расходу целевого компонента, расход свежего сырья на установку дегидрирования корректируют В зависимости Отуровня сырья в емкости свежего сырьяи расхода целевого компонента, арасход полупродуктов из промежуточной емкости корректируют в зависимости От суммарного Расхода сырья