Устройство для автоматическогоуправления пиролизными печами

Союз Советских Соцналистическмх Республик(51)М. Кл. С 10 С 9/20 С 05 С 27/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описанкя 07. 12, 80(19) УСТРОИСТВО ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПИРОЛИЗНЫМИ ПЕЧАМИ Изобретение Относится к устройствам для автоматического управления пиролизными печами в производстве олефинов, включающем в себя узлы пиролиза и газоразделения, и может быть использовано в химической и нефтехимической промьпапенности.Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза, содержащее систему оптимального регулирования подачи топливного газа в печь в зависимости от относительного выхода компонентов пирогаза Г 11Известно также устройство для автоматического управления процессом пиролиза в трубчатой печи с радиантной секцией, содержащее датчики и регуляторы температуры продуктов пиролиза и расхода сырья в печь, регулирующие клапаны, а также систему изменения величины реакционной зоны, состоящую из отсекающих клапанов, установленных на линиях подачи топлива в отдельные ряды горелок, и узла управления клапанами, связанного с регулятором расхода сырья Г 21Общим недостатком известных устройств является то, что они не учитывают при управлении пиролизнымипечами суммарную выработку товарныхпродуктов, что приводит к колебаниям расходов этих продуктов и снижает производительность установки,Целью изобретения является повышение суммарной производительностиустановки.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для автоматического управления пиролизны:и печами в производстве олефинов,содержащее датчики общего расхода сырьяна печи и товарного продукта послегазоразделения, блоки запоминанияи последовательно соединенные датчики температур продуктов после печей, регуляторы расхода топлива,датчик состава пирогаза в общем 20 коллекторе печей и сумматор, дополнительно содержит блоки задания икоррекции задания концентрации товарного продукта, блок расчета газообраз вания, блок задания температурь 1, при этОм выход последнего связан с регуляторами, а входы - с датчиком состава пирогаза и выходомсумматора, соединенного с блокамизадания и коррекции задания концен трации тоьарного продукта, входа пер 802356вого из которых соединены с датчикомрасхода товарного продукта и черезблоки запоминания - с выходом сумматора, а второго - с блоком расчетагазообразования, датчиком и блокомзапоминания расхода сырья и датчиком расхода товарного продукта, а ковходам блока расчета газообразованияподключены датчики.,расходов сырья итоварного продукта, а также составапирогаэа.Схема реализации устройства представлена на чертеже.Устройство для автоматическогоуправления пиролизиыми печами 1 впроизводстве олефинов, включающемв себя узлы пиролиэа 2 и газоразделения 3, содержит датчики общегорасхода сырья 4 на печи и расходы товарного продукта 5 после гаэораэделения, датчик б состава пирогаза вобщем коллекторе печей, сумматор 7,блоки 8, 9 запоминания, блок 10 задания температуры, блоки 11 заданияи блок 12 коррекции задания концентрации товарного продукта в пирогаэе, блок 13 расчета гаообраэованияи последовательно соединенные датчики .14 щюдуктов после печей, регуляторы 15 и регулирующие клапаны 16на линии подачи топлива. Выход блока 10 задания температуры связан скамерами заданий регуляторов 15,.авходы - с датчиком состава пирогаэа б и выходом сумматора 7.Три входа блока 11 расчета гаэообразрвания связаны с датчиками расуходов сырья 4 и товарного продукта 5и датчиком б состава пирогаэа,а четыре входа блока коррекции задания12 - с выходом блока расчета газообразования 13, датчиком расходасырья 4 и товарного продукта 5 и выходом блока запоминания 9, вход которого подсоединен к датчику расходасырья 4.Устройство работает следующимобразом. Контуры стабилизации температуры, состоящие из датчиков 14,регуляторов 15 и регулирующих клапанов 16, осуществляют стабилизациютемпературы пирогаза на выходе изпечей на заданном значении путемвоздействия на подачу топлива.Блок 10 задания температуры,представляющий собой ПИ - регулятор,выполняет стабилизацию заданногозначения концентрации товарного продукта в пирогаэе общего коллекторапечей путем изменения уставки регуляторам температуры,Заданное значение концентрациитоварного продукта в пирогазе определяется в блоке 11 иэ условия обеспечения заданного значения расходаэтого продукта на выходе из газораэделения по формуле С= С(о) + К(Гр -С,", ), (1)(2) 40 где Г - расход сырья, кг/час;С - измеренная весовая концентрация товарного продукта в пирогаэе,доли вес;ОС - поправочный коэффициент,учитывающий потери товарного продукта в узле гаэоразделения. В блоке 9 хранится значение расхода сырья Г(о),заполненное некото- Я рый период (10-20 мин) назад. Этотпериод выбирается несколько большимвремени переходного процесса изменения суммарного расхода сырья на печи.5 В блоке 12 определяется величинакорректирующего сигнала концентрации товарного продукта в пирогазепри изменении общего расхода сырьяпо формуле В блоке 7 (сумматора) рассчитывается заданное значение концентра ции товарного продукта в пирогазе,где Г и 1 - соответственно за% иданное и измеренноезначение расходатоварного продуктапосле газораэделе 5 ния, кг/час;заданное на предыдущем цикле значениеконцентрации товарного продукта в пирогазе, доли вес;К - коэффициент, зависящий от вида товарно-.го продукта (этилен,пропилеи или .бутилен).15 Сумматор 7 и блок 11 работают циклически. Цикл их срабатывания выбирается с учетом времени переходногопроцесса по каналу температура -расход товарного продукта для кон 2 О кретной установки.Включение в устройство управленияблоков 10, 11 и 8 позволяет обеспечить стабильный заданный расходтоварного продукта после газоразделения и автоматически учесть приуправлении изменение состава сырья,закоксованность печей и выключениеих на выжиг кокса и другие неконтролируемые возмущения. Для учета приуправлении изменения общего расходасырья в устройство включены блоки9, 12 и 13,В блоке 13 рассчитывается газообразование (суммарная весовая концентрация газообразных продуктов вЗЗ общем коллекторе печей) по формуле(4) 30 которое необходимо стабилизироватьна обаекте: Это значение С поступает в ка 5 меру задания регулятора 10 (блока задания температуры) и таким образом устройство осуществляет стабилизацию расхода товарного продукта с установки на заданном значении.При изменении. расхода сырья на установку расчитывают величину ЬС,соответственно изменяется величина задания С, и в результате расход товарного продукта сохраняется на прежнем значении Изменение заданной величины 15 расхода продукта Г" и действие не- контролирующих возмущений отрабатывается блоками 8 и 11 путем установления нового заданного значения концентрации продукта в пирогазе. 20Использование устройства позволяет стабилизировать выработку любого из основных товарных продуктов в производстве олеФинов (этилена,пропилена и или бутиленов), что снижает колебания их суммарных расходов н повышает производительность установки,Формула изобретения Устройство для автоматического управления пиролиэными печами в производстве олефинов, содержащее.датчики общего, расхода сырья на печи и товарного продукта после гаэоразделения, блоки запоминания и последовательно соединенные датчики температур продуктов после печей, регуляторы расхода топлива, датчик составапирогаза в общем коллекторе печей исумматор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности печей, оно дополнительно содержит блоки задания и коррекции задания концентрации товарногопродукта, блок расчета газообразования, блок, задания температуры, приэтом выход последнего связан с регуляторами, а входы - с датчикамисостава пирогаэа и выходом сумматора,соединенного с блоками задания и коррекции задания концентрации товарного продукта, входы первого хз которых соединены с датчиком расходатоварного продукта, и через блок запоминания - с выходом сузматора,а второго - с блоком расчета газообразования, датчиком и блоком запоминания расхода сырья и датчикомрасхода товарного продукта, а ковходам блока расчета газообраэования подключены датчики расходовсырья и товарного продукта, а такжесостава пирогаэа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 385997, кл. С 10 6 9/20, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9 338244, кл. С 10 0 9/20, 1973.802356 Составитель Б. СкляровРедактор И, Квачадзе Техред М, РейвЕс Корректор О Ковинская аказ 10508/31 т Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 559 НИИПИ ГосУДаРст по делам изобр 35, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРий и открытийаушская наб д.