Способ автоматического управления этиленовой установкой его варианты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ВС",СОК)ЯЯ113 ",ц, КИ 3 ДУРТР" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВЛЕВАеэГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР 881111, кл, С 10 6 9/20, 1979.Авторское свидетельство СССРР 990794, кл. С 10 С 9/20, 1981.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРНИЯ ЭТИЛЕНОВОЙ УСТАНОВКОЙ (ЕГОРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к способуавтоматического управления зтиленовой установкой, может быть использовано в химической и нефтехимическойпромышленности и позволяет сниэить .расход сырья при пусковых режимахустановки, Способ реализуется САР,включающей контур регулирования расхода сырья в печи (датчик (Д) 212 расхода, регулятор (Р) 13 и клапан 14 (К, контур регулирования расхода пара в печи (Д 15, Р 16, К 17), контур регулирования температуры пирогаза на. выходе печей изменением подачи топлива (Д 18, Р 19, К 20),контур регулирования давления пирогаза на входе в узел компримирования изме" нением подачи углеводородов на вход этой стадии (Д 21, Р 22, К 23). Д 24, 25, 26 27, 28 и 29 измеряют соответственно содержание влаги в пирогазе, содержание ацетилена на выходе стадии гидрирования, содержание 9999этана на выходе стадии получения этилена, содержание окиси углерода в водороде, содержание ацетиленовых фракций на выходе стадии гидрированияФракции Си содержание пропилека кавыходе стадии его получения. Информация от датчиков 12, 24, 25, 26, 27,28 и 29 поступает на входы блока 46управления, где производится анализситуации, выработка заданий Р 13,16, 19, 22 и 43 (расхода рецикловыхпотоков в печи от Д 45 к К 40, 41)и сигналов на К 30-41. 2 с.п. Ф-лы,3 ил, Изобретение относится к способам автоматического управления процессами пуска этиленовых установок большой единичной мощности и может бьггь использовацо в химической и кеф техимической промышленности,11 ель изобретеция - снижение расхода сырья при пусковых режимах и кратковременных нарушениях технологического регламснта.На фиг, 1 приведена схема реализации,цанного,способа управления, ца фиг, 2 - схема реализации блока. управления пуском этилецовой установ 15 ки на Фиг, 3 - схема реализации блока управления установкой при кратковременном нарушении регламента.Технологическая схема содержит отделение пиролиза, состоящее из пи" ролизных печей 1, стадию 2 компримирования пирогаза, узел 3 осушки пирогаза, стадии 4- 11 разделения Фракций С и С , гидрирования фракции С , выделения фракции С, получения этилена, получения водорода, выделения фракции Сз, гидрирования Фракции С и получения пропилена соотдветственно, Расход сырья в печи измеряется датчиком 12 расхода и регулируется регуляторами 13 и клапанами 14. Расход пара в печи измеряется дат" чиками 15 расхода и регулируется с помощью регуляторов 16 и клапанов 17.Температура цирогаза ца. выходе из печей регулируется посредством конту- З 5 ров, включающих в себя датчики 218 температуры, регуляторы 19 и клапаны 20 подачи тоглива. Давлекие пирогаза на входе в узел компримирования измеряется датчиком 21 и регули" руется с помощью регулятора 22 и регулирующего клапана 23, установленного на линии подачи углеводородов на вход стадии компримирования, С помощью датчика 24 анализа влаги анализируется содержание влаги в пирогазе на выходе узла 3 осушки цирогаза. Хроматограф 25 анализирует содержание ацетилена ца выходе стадии гидрирования Фракции С хроматограф 26 - содержание этана. йа. выходе стадии получения этилена, анализатор 27 определяет содержание окиси углерода в водороде после стадии его получения, хроматограф 28 анализирует содержание ацетилецистьгх Фракций (метилацетилена и пропадиена) на выходе стадии гидрирования Фракции С Хроматограф 29 анализирует содержание на выходе стадии получения цропилена, Регулирование подачи кондиционных Фракций после стадий узлов 2, 5, 7, 9, 10 и 11 осуществляется соответственно клапанами 30, 31, 32, 33, 34 и 35, арегулировакие подачи углеводородов (некондициокных Фракций) в рецикловый поток осуществляется соответственно клапанами 36, 37, 38, 39, 40, 41, С помощью датчиков 42 расхода, регуляторов 43 и клапанов 44, установленных на линиях подачи некондиционных фракций из рецик3 127лового потока в отдельные печи, осуществляется управление подачей некондиционных продуктов в каждую печь,Расход рециклового потока на входотделения компримирования измеряет)ся датчиком 45,Информация от датчиков 12, 42, 45расхода датчиков 24-29 анализа поступает на входы блока 46 управления,в котором производится анализ ситуации и формирование управляющих сигналов на открытие или закрытие клапанов 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37,38, 39, 40, 41, а также выработка заданий регуляторам 13, 16, 19, 43 и22 расхода сырья на пиролиз, пара,температуры пирогаза, расхода рецикловых потоков в печи на пиролиз идавления пирогаэа на всасе компрессора,Блок 46 управления включает в себя (фиг2 и 3) тумблер 47 управления пуском установки, первые логические блоки 418 И, первые логическиеблоки 49 ИЛИ, служащие для выработкиуправляющих сигналов клапанами 30-41,вторые логические блоки 50 И, вторыелогические блоки 51 ИЛИ, программаторы 52, 53, 54 и 55, 56, 57, 58, служащие для выработки управляющих заданий регуляторам 13, 16, 19, 22, 43,третий логический блок 59 ИЛИ и тумблер 60 управления установкой прикратковременном нарушении регламента,Способ осуществляется следующимобразом.Управление при пуске установки вработу и выводе ее на режим (фиг. 2),Для пуска этиленовой установки вработу включается тумблер 47. Приэтом сигнал включения тумблера подается на входы блоков 48 И и блока 59ИЛИ (фиг. 3). На входы блоков 48 собъекта поступает также информацияот датчиков 24-29. Если тумблер 47включен, то блоки 48 пропустят сиг-налы от датчиков 24-29 к блокам 49ИЛИ, в которых производится сравнение текущих значений (С 11 ) содержания влаги, ацетилена, этана, окиси углерода, метилацетилена и пропадиена, пропана с их заданными значениями (Со )еЕсли где х - измеряемое вещество,то в соответствующем блоке 49 формируется управляющий сигнал открытиясоответствующего клапана 36-41, приэтом соответствующий клапан 30-35закрывается.В обратном случае, когда им аС; ( С (2) в соответствующем блоке 49 формиру- Ю ется управляющий сигнал открытия соответствующего клапана 30-35, а соответствующий клапан 36-41 закрывается.Информация об открытии клапанов 15 36-41 с выхода блоков 49 ИЛИ поступает также на входы блока 51 ИЛИ,который формирует сигнал запуска программаторов 52, 53, 54, 55, которыеначинают изменять задания регуляторам 13, 16, 19 и 43 в соответствиис заданным законом.В простейшем случае программаторы реализуют линейный закон изменения заданий, При этом значения зада ний регуляторам расхода сырья в печи уменьшаются на величины, равныезначениям расходов некондиционныхфракций в кажду печь, измеряемых датчиками 42., и определяются по форму ле: сгде Р - текущее значение заданий 35 регулятору расхода сырья в3-ю печь;Р - значение расхода сырья в1-ю печь, которое быпо установлено до подачи в нее ре цикловых некондиционныхфракций и измеренное датчиками 12.Значения заданий регуляторам 16 расхода пара в каждую печь. устанав ливаются равными максимальному регламентному значению Р , чтобы максимально уменьшить парциальное давление углеводородов в печах и скорость закоксовывания печей. Значения заданий регуляторам 19температуры пирогаза на выходе из печи устанавливаются равными минимальному регламентному значению ;111 И Н 55 чтобы снизить процесс разложенияцелевых продуктов в печах и снизить скорость закоксовывания печей. Значения заданий ругеляторам расхода 43 некондиционных фракций в печи1279999оления увеличиваются до заданных максимальных значений Р и Р . Знакс максчение расхода основного сырья в печи устанавливается равным величине с с Е Е Е Рк 3 3 о т(4) постепенно увеличиваются от нуля до заданных значений ГасПосле того, как этиленовая установка будет включена в работу и выведена на режим, на все клапаны 30- 35 от блоков 49 ИЛИ поступают сигналы открытия этих клапанов ОдновреМЕННО Эта ИНФОрМацня ПОСтсупаЕт На входы блока 50 И, которыи анализирует наличие сигналов открытия всех клапанов 30-35. Если все клапаны 30-35 открыты, то блок 50 И вырабатывает сигнал запуска обратного хода программаторов, которые возвращают задания регуляторов 13, 16, 19, 43 к первоначальным значениям, В простейшем случае это изменение происходит по линейным законам.Управление при кратковременном нарушении (не более - 12 ч) технологического режима на установке (фиг.З)Для управления установкой при кратковременном нарушении техноло.гического регламента включается тумблер 60, При этом сигнал включения тумблера подается на входы блоков 48 И. На входы этих блоков с Объекта. поступает также информация от датчиков 24-29, Если тумблер 60 включен 9 то блоки 48 пропустят сигналы от датчиков 24-29 к блокам 49 ИЛИ, в которых производится сравнение текущих значений содержания Оды 9 ацетилена, этапа, окиси углерода метил- ацетилена и пропядиеня 9 пропана с их заданными значениями. Если С"9Заа,)С; , то в соответствующем блоке 49 Формируется управляющий сигнал Открытия соответствующего кляпяня 36-41, при этом соответствуюший клапан 30-35 закрывается. В ОбратномИМ АДслучае, когда С, С, в соответствующем блоке 49 формируется управляющий сигнал открытия соответствующего клапана 30-35 и закрытия одного из клапанов 36-41. ИПФормация ,об открытии клапанов 36-41 с выхода блоков 49 ИЛИ поступает также на входы блока 51 ИЛИ, который Формирует сигнал запуска программаторов 56, 57 и 58, которые начинают изменять задания регуляторам 13, 16 и 22 в соответствии с заданным законом. В простейшем случае программаторы реализуют линейный закон изменения заданий, При этом задания регуляторам 13 расхода основного сырья в печи уменьшаются, а задания регуляторам 16 расхода пара и регулятору 22 цавсгде Р - значение расхода рецикловогопотока, измеряемое датчиком1045,И - количество работающих печей,Таким образом, давление всаса устанавливается на максимальном задан 15ном значении и нагрузка на компрес 9сор поддерживается постоянной,После того, как на этиленовой установ,:е будет воссгановлеп технологический режим, на в.".е клапаны 30-3520от блоков 49 ИЛИ будут поступать сигналы их открытия. .Чараллельно этаинформация поступает на входы блока50 И, который анализирует наличиесигналов открытия всех клапанов 3035, Если все клапаны 30-35 открь.ты,то блок 50 вырабатывает сигнал запуска обратного хода программаторов 57л 58. Обратный ход программатора 56запускается управляющим сигналом отблока 59 ИЛИ, который анализируетналичие сигналов ог тумблера 47 илиблока 50 и вырабатывает управляющий1 сигнал запуска обратного хода программатора 56. После этого програмь 1 аторы 56, 57 и 58 возвращают задания регуляторов 13, 16 и 22 к перво -начальным значениям,ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 40Способ автоматического управления этиленовой установкой путем регулирования подачи углеводородов состадии компримировяния на стадиюразделения Фракций С и С 9 со стадиигидрирования Фракции С - на стадию2выделения фракции С со стадии выделения Фракции С -, - на стадию гидрирования Фракции С , со стадии гидри 9рования Фракции С, - на стадию получения пропилена и регулирования вывода продукта. со стадий полученияэтилена и пропилена, регулированиятемпературы пирогаза на выходе пиро лизпой печи изменением подачи топлива в печь, подачи сырья, пара и рециклового потока на пиролизную печь 9о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, сцелью снижения расхода сырья при пус"1279999 7ковых режимах установки, измеряют содержание влаги в пирогаэе на выходе узла осушки стадии компримирования, ацетилена - на выходе стадии гид- рирования Фракции С , ацетиленистых Фракций - на выходе стадии гидрирования Фракции С, этана - на выходе стадии получения этилена, пропана - на выходе стадии получения пропилена и окиси углерода - на выходе ста дии получения водорода, сравнивают их с заданными значениями и при превышении текущих значений измеренных параметров своих заданных значений прекращают подачу углеводородов на 15 стадии разделения Фракций Си Сэ, выделения фракции С , гидрирования фракции С , получения пропилена и вывод продуктов со стадий получения этилена и пропилена, осуществля ют подачу углуводородов и продуктов этих стадий в рецикловый поток, увеличивают подачу рециклового потока до заданного значения, снижают расход сырья в пиролиэную печь в зависимости от подачи рециклового потока и температуру пирогаза на выходе пиролизной печи до минимально допустимого значения и увеличивают подачу пара в пиролизную печь до макси- ЭО мально допустимого значения. 2. Способ автоматического управления этиленовой установкой путем регулирования подачи углеводородов 35 со стадии компримирования на стадию разделения фракции Си С , со стадии гидрирования Фракции С - на стадию выделения фракции С , со стадии выделения фракции Сз - на стадию гид рирования фракции С , со стадии гидрирования фракции Сз - на стадию получения пропилена и регулирования вывода продукта со стадий получения этилена и пропилена,регулирования температуры пирогаэа на выходе пиролизной печиизменением подачи топлива в печь, подачисырья и пара на пиролизную печь и рециклового потока и измерения давления навходе отделения компримирования, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода сырья при кратковременных нарушениях технологичес"кого регламента, измеряют содержаниевлаги в пирогаэе на выходе узла осушки стадии компримирования, ацетилена - на выходе стадии гидрированияфракции С д, ацетиленов фракций - навыходе стадии гидрирования фракцийС , этана - на выходе стадии получения этилена, пропана - на выходестадии получения пропилена и окисиуглерода - на выходе стадии полуЧения водорода, сравнивают их с заданными значениями и при превышениитекущих значений измеренных параметров своих заданных значений прекращают подачу углеводородов на стадииразделения фракций Си С , выделения фракции С , гидрирования Фракции С , получения пропилена и выводпродуктов со стадий получения этилена и пропилена, осуществляют подачу"углеводородов и продуктов с этихстадий в рецикловый поток, осуществляют подачу рециклового потока навход отделения компримирования, устанавливают давление на входе отделения компримирования на максимально допустимом значении и регулируютего изменением подачи рецикловогопотока, снижают расход сырья в пиролизную печь в зависимости от подачирециклового потока и увеличиваютподачу пара в пиролиэную печь домаксимально допустимого значения.