Способ автоматического управленияпиролизными печами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстнческнхРеспублик: (22)Заявлено 07.08.79 (21) 280622323-26 с присоелинениеа заявки РЙ Государственный комитет СССР пв делен изооретеиий и открытий(72) Авторы изобретения СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПИРОЛИЗНЫМИ ПЕЧАМИ всеми печами. При я расход сырья и его аждую печь и определяначение этих давлений. рья на входе в печьдавления перэтом замеряютдавление на ется среднее з По давлению сы достигается я на каждую Поставленная цел что расходы сы Изобретение относится к способам автоматического управления трубчаты ми пиролизными печами, работающими на различноы,сырье, и может быть ис, пользовано в производстве олефинов5 в химической и нефтехимической промьппленности.Известен способ автоматического управления процессом пиролиза путем регулирования величины реакционной зоны процесса в зависимости от расхода или состава исходного сырья изменением числа рядов работающих горелок и регулирования температурьг пнрогаза на выходе из печи путем изменения общей подачи топлива 1.11.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического управления пиролизными печами, основанный на распределении расходов сырья на каждую печь пиролизной установки в зависимости от соотношения давлениг сырья на входе в печь и средней величины и средней величине давления перед всеми печами устанавливают сооввошение и формируют значение уставки регуляторам расходов сырья на печи. 121 .Недостатком данных способов явля ется то, что они не предусматривают распределение расходов сырья на печи, работающие на различном сырье, в зависимости от его состава и состава пирогаза в общем коллекторе, что приводит к снижению производительности печей по целевым продуктам.Цель изобретения - повышение производительности пиролизной установки;(8) печь распределяют в зависимости отего состава и состава пирогаза вобщем коллекторе пиролизной установ-.. ки,Максимальная производительностьпиролизной установки по целевым продуктам при работе ее на различныхвидах сырья достигается в том случае, если нагрузки по сырью распределяются таким образом, чтобы получить максимально возможное или заданное количество основного целевого продукта, например этилепа, взависимости от состава пиролизуемого сырья. Данное требование обЬясняется тем, что при работе печей наразличном сырье и стабильном их значении в одном случае можно получитьбольшое количество целевых продуктов и малое - побочных, а в другом -очень малое количество целевых ибольшое - побочных, что приводит кснижению производительности всейустановки. Поэтому целесообразно приработе пиролизной установки на нескольких видах сырья управление осуществлять таким образом, чтобы нагрузки на печи устанавливались взависимости от его состава и состава получаемого пирогаза в общем30коллекторе,На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа.Схема содержит пиролизные печи 1и 2 (для примера взято всего две35печи), оснащенные соответственнодатчиками 3 и 4, регуляторами 5 и 6и регулирующими клапанами 7 и 8 налиниях подачи различного сырья. Сос"тавы пиролиэуемого сырья замеряются 40датчиками 9 и 10, а состав пирогаза в общем коллекторе - датчиком 11.Схема включает также блок 12 управления.Рассмотрим случай, когда необходимо обеспечить заданное значениевыхода целевого продукта, напримерэтилена, т.е. ЬС =С -С =+ 1. йсопз, (1 измеренное значение концентрации этилена в пирогазес общего коллектора, вес.%;заданное значение концентрации этилена, вес.%допустимое отклонение заданного и измеренного значений концентраций этилена,4обусловленное погрешностьюизмерения. Для промьпцленныкхроматографов эта величинасоставляет 3-5% относительных от максимального значения шкалы прибора или 1 с 1==0,5-1,0 вес.7,В блоке 12 производится определеР Рние задания Г и Г регуляторами15 и б расхода следующим образом.Сравнение осуществляется с заданным значением С текущего значенияУконцентрации этилена в пирогаэе обищего коллектора Сэ Возможны следующие случаи.Текущее значение концентрации этилена меньше заданного на величину, превышающую значение допустимого отклонения,дс,=с,-С"=+. ; ЮР 1 1 "д 1. (3) Текущее значение концентрации этилена в общем коллекторе больше заданного на величину, превышающую значение допустимого отклонения,дСэ=Гэ Сэ= р 1 др 11 А 1 , (4) 3 И Текущее значение концентраций этилена отличается от заданного на величину, не превышающую значение допустимого отклонения,ЬСЭ=С -С=+ор, 1 сьр 11 сд 1, (5) По результатам анализа пиролизуемого сырья рассчитываются концентрации изопарафинов в каждом виде сырья и производится их сравнение по формуле дХи=Х-Х (б)4где Х; Х - концентрация иэопараИфинов соответственно в сырье Г. и Б 1,Ы - разпица концентрацийИизопарафинов в сырье Ги ГВозможны таКже следующие случаи.Концентрация изопарафинов в первом сырье больше, чем во второмХ ъо. (7)Концентрация иэопарафинов в первом сырье меньше, чем во втором5 829653 6 Концентрация изопарафинов в пер- между заданным и текущим значениемвом и втором сырье равны концентраций этилена Сэ 29 фО 25 рО + 4(9) Ху =0 Измерим и определим разность.концентраций изопарафинов в сырье по формуле (6) Ь.Хи 15 рО 20% 5 ОЖ О Формула изобретения 30Способ автоматического управления пиролизными печами, работающими на различном сырье, путем распре.деления его расходов на каждую печьпиролизной установки, имеющей общий коллектор, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности. установки, расходы сырья на каждую печь распределя ют в зависимости от его составаи состава пирогаза в общем коллекторе пиролизной установки.Источники информацииепринятые во внимание при экспертизе 45 1. Авторское свидетельство СССУ 338245, кл. С О 1 6 9/20, 1972,2. Авторское свидетельство СССРУ 446537, кл. С 1 О С 9/20, 1974,Расчет заданий Г., и Рз осущестр Р вляется регуляторами 5 и 6 расхода со ответственно по формуламР иГ =Г+а(ЬС,) -Ь(ЬХи), (10)Р=Г-а (АСз)+Ь (ьХИ), . (11) где Г и Г - рассчитанные задания1 2.расходов первого и второго видов сырья;Г. и Г - измеренные значениярасходов первого и второго видов сырья на соответствующие печи;а и Ь - коэффициенты, определяемые из экспериментальных данных для конкретных видов сырья иконструкции печи дляпрямогонного бензина вдвухпоточной печи с горизонтальным расположе-,нием змеевиков а=0,20,3 т/%, Ь=О,1-0,15 Т/ аФормулы (10) и (11) справедливы для различных комбинаций вариантов (3), (6), (7), (8) и (9) . В случае различных комбинаций вариантов , (6), 9) и 5) рассчитанные значения Г и Г принимаются равными ихризмеренным значениям, т.е.Р, и р иГ =Г; Г =-Г при 1 др 1 с 13 д 1, (11)Для комбинации случаев (3) и (9)3 необходимо увеличить задание Сэ в блоке 12, а для комбинации (4) и (9) - уменьшить.Пусть необходимо получить по сле пиролиза пирогаз с концентрацией этилена в общем коллекторе ф=29 Ж,ипричем расход Г.,=7,0 т/ч с содержанием Х =20 изопарафинов, а значение конЪентрации этилена в общем коллекторе Са=25%. Определим Г., и Г.и б По формуле (2) определим разность 10 Поскольку условия примера удовлетворяют (3) и (8), определим значения расходов Г и Г по формуле (9)1 = ьО+Ор 2)р 4+0,1 х 5=8,3 т/ч, 15Г= 7,5-0,2 х 4-0,1 х 5=6,2 т/ч.Таким образом, для .обеспечениявыхода этилена 293 необходимо подавать на пиролиз первого вида сырья8,3 т/ч, а второго - 6,2 т/ч. При 20 этом необходимо учитывать, чтобырассчитанные значения не выходилиза пределы минимально и максимально возможных значений иа печи пиролиза, т.е.25 Ими артюхГг