KR20150020561A - 딜레이드 코커의 자동화된 배치 제어 - Google Patents

Abstract

자동 배치 순서 컴퓨터 제어 시스템은 완전한 코크스 드럼 사이클을 위한 딜레이드 코커에서 프로세스 밸브들을 자동적으로 작동시키도록 구성된다. 프로세스 밸브들이 이동의 이중 확인은 다음의 단계로 전진하는 것을 확인하는 데 사용된다. 1 차 확인은 밸브들 상에서의 위치 센서들을 사용함으로써 달성된다. 2 차 확인은 모니터링된 프로세스 조건들을 사용하고 측정된 조건들이 코크스 드럼 사이클에서 주어진 순서에서 밸브 위치들의 배열에 대해 예상된 프로세스 조건들과 상호 관련되는 지를 확인함으로써 달성된다. 안전 인터로크 시스템은 제어 시스템과 통합될 수 있다.

Description

딜레이드 코커의 자동화된 배치 제어{AUTOMATED BATCH CONTROL OF DELAYED COKER}

본 발명은 딜레이드 코커의 자동 작동 방법에 관한 것이다.

딜레이드 코커는 보다 가벼운 증류액 및 코크스로 진공 증류 칼럼 바닥 잔여 제품들을 열적으로 변환하는 유닛이다. 코킹 프로세스는 주로 교대하는 사이클들에서 쌍들로 작동하는 두개 이상의 코크스 드럼들을 갖는 세미-배치 프로세스이다 - 하나의 드럼은 충전된 반면 다른 하나의 드럼은 비워진다. 일반적으로, 하나의 코크스 드럼은 화씨 약 830 내지 950 도 ("℉") 사이의 고온으로, 약 15 내지 60 의 제곱 인치 당 파운드 계기 압력 ("psig") 사이의 낮은 압력으로 가열되는, 진공 증류 칼럼 바닥 잔여 제품 (또한 "진공 레시드 (vacuum resid)" 로 공지됨) 과 같은 가열된 피드 재료의 배치로 충전된다. 피드 재료의 배치는 일정 기간 동안 코크스 드럼에서의 열적 반응을 허용한다. 열분해된 가스 반응 제품들은 코크스 드럼의 상부으로부터 제거되고 분류기로 보내진다. 남아있는 반응 제품들은 드럼에 남게되고 석유 코크스, 또는 간단히 코크스로 공지된 제품 내에서 고화한다. 그 후 코크스 드럼은 스티밍되고, 냉각되고 환기되고, 그 후 코크스 드럼은 대기로 개방되고 코크스는 작은 덩어리들로 높은 압력 워터에 의해 절단함으로써 그리고 드럼의 바닥에서 큰 개구로 그것을 낙하시키도록 허용함으로써 드럼으로부터 제거된다. 일반적으로, 코크스의 단일 배치는 코크스 드럼이 12 내지 18 시간 사이의 코킹 기간 동안 충전되도록 허용하는 하나의 사이클 중에 형성될 수 있다. 따라서, 하나의 완전한 충전, 코크스 및 언로드 사이클은 일반적으로 이러한 시간의 두배일 것이다.

원래, 이러한 프로세스는 수동으로 작동되었다. 인간 작동자들은 사전 결정된 순서로 수동으로 밸브들을 개방하고 폐쇄하여 하나의 코크스 드럼으로 피드의 루트를 정하는 한편, 다른 밸브들은 개방되고 폐쇄되어 비워질 준비가 된 코크스 제품으로 꽉찬 다른 드럼을 격리시킨다. 딜레이드 코커 유닛은 각각의 코크스 드럼에 대해 최대 20 세트 이상의 세트들의 밸브들을 포함할 수 있고, 몇몇 밸브 세트들은 이중-블록 격리를 위해 두개의 밸브들을 포함한다. 그와 같이, 많은 밸브 위치 변경들을 요구하는 각각의 단계 사이에 최대 몇 시간의 매우 짧은 시간으로써, 각각의 코크스 드럼 사이클 중에 딜레이드 코커의 안전 작동을 위해 요구되는 정확한 순서로 밸브들을 개방하고 폐쇄하는 것은 매우 노동 집약적인 작업일 수 있다. 유닛에서 몇몇 밸브들은 사이클의 상이한 부분들에서 탄화수소들 및 대기 모두에 노출되는 프로세스 라인들 상에 있기 때문에, 올바른 밸브들이 프로세스의 각각의 단계에서 폐쇄되고 그리고/또는 개방되는 지를 확인함으로써 산소로의 뜨거운 탄화수소의 노출을 회피하는 것이 중요하다.

1990 년대 초에, 딜레이드 코커 프로세스 유닛들은 자동화 설비를 사용하기 시작했다. 수동으로 작동되는 격리 밸브들은 국지적으로 작동되는 모터 작동식 밸브들 및 그 후에 원격으로 제어되는 모터 작동식 밸브들로 교체되었다. 격리를 보장하기 위한 부가적인 이중 블록 밸브들은 몇몇 위치들에 설치되었다. 원격으로 작동되는 자동화된 상부 및 바닥 디헤딩 (deheading) 밸브들은 수동으로 작동되는 디헤딩 밸브들로 교체되었다. 전자 안전 인터로크 시스템들은 밸브 위치를 확인하고, 대기에 가열된 탄화수소들을 노출시킬 수 있거나, 또는 뜨거운 탄화수소들에 작동자들을 노출시킬 수 있는 잘못된 시간에 작동자들이 잘못된 밸브들 또는 정확한 밸브들을 개방하는 것을 방지하도록 부가되었다. 보다 딜레이드된 코커 작동의 일부의 부분적인 자동화는 제안되어 있다. 이들 개선에도 불구하고, 딜레이드 코커의 작동은 여전히 유닛에서 인간 작동자의 상당한 노동력을 요구한다.

본 발명의 일 실시형태는 딜레이드 코커의 자동 작동 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 완전한 코크스 드럼 사이클을 위한 딜레이드 코커에서 프로세스 밸브들을 자동적으로 작동시키도록 구성된 자동 배치 순서 제어 시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 제어 시스템에 의해 수행되는 상기 방법은 순서의 다음의 단계로 전진하기 전에 순서의 제 1 단계에서 프로세스 밸브의 위치를 확인하는 단계를 포함한다. 이중 블록 밸브들의 세트를 위한 위치를 확인하는 단계는 1 차 및 2 차 확인을 포함한다. 1 차 확인은 이중 블록 밸브의 각각의 위치가 정확한 개방 또는 폐쇄된 위치에 있는 지를 검출하는 각각의 이중 블록 밸브들 상의 위치 센서로부터 신호들을 수신하는 것을 포함한다. 2 차 확인은 이중 블록 밸브들의 세트가 각각 개방 또는 폐쇄되도록 명령된 지의 여부에 따라, 이중 블록 밸브들 사이의 프로세스 파이핑에서의 압력이 정확하게 사전 결정된 문턱값 아래 또는 위인 지에 대해 압력 전송기로부터의 신호를 수신하는 것을 포함한다.

본 발명의 부가적인 실시형태들 및 그에 부속된 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 아래에 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 두개의-드럼 딜레이드 코커 유닛의 대표적인 프로세스 흐름도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 이중 블록 밸브 및 압력 파이핑 및 계측 다이어그램의 대표적인 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자동화된 순서 제어기에서 코크스 드럼 사이클의 하나의 예시적인 단계의 대표적인 논리 흐름도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 딜레이드 코커의 자동화된 배치 작동을 위한 예시적인 분산 컴퓨터 제어 시스템의 도해도이다.

본 발명의 실시형태들은 몇몇 이점들을 제공할 수 있다. 아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 배치 순서 제어기는 딜레이드 코커에서 밸브들을 원격으로 그리고 자동적으로 작동시켜, 전체 코크스 드럼 탈탄소 사이클을 통해 자동적으로 진행하고 각각의 이전 단계가 다음의 단계로의 진행 전에 안전하게 완료되는 것을 보장하도록 제공될 수 있다. 이는 개인이 작업실로부터 원격으로 코크스 드럼 유닛을 작동하도록 허용함으로써 개인에 대한 위험을 현저하게 감소시킬 수 있다.

도 1 의 실시형태를 참조하면, 병렬로 두개의 코크스 드럼들을 갖는 딜레이드 코커를 위한 대표적인 파이핑 및 흐름도가 도시된다. 흐름도는 주 프로세스 라인들, 자동화된 밸브들, 이중 블록 격리 지점들 및 주 프로세스 측정 지점들을 포함한다. 제 1 코크스 드럼 (10) 의 바닥과 연결될 때, 진공 잔류 피드 (102) 는 피드 스위치 밸브 (104) 를 통해 도입된다. 제 1 코크스 드럼 (10) 을 충전할 때에 피드 스위치 밸브 (104) 는 제 1 코크스 드럼 (10) 과 일직선으로 개방되고 피드 격리 밸브 (106) 는 개방된다. 스팀은 피드 라인 (112) 상으로 스팀 스윕 밸브 (110) 및 피드 격리 스팀 밸브 (108) 에 대해 공급된다. 피드 라인 (112) 은 또한 공용 다용도 헤더 밸브 (114) 를 그에 연결하고, 상기 공용 다용도 헤더 밸브 (114) 는 퀀치 (quench) 워터 공급 밸브 (116), 스팀 공급 밸브 (118), 및 바닥 배출 밸브 (120) 에 대해 공용 다용도 헤더를 격리하기 위한 다용도 격리 밸브 (122) 에 연결된다. 공용 다용도 헤더 밸브 (114) 는 또한 응축물 배출 이중 블록 밸브들 (124 및 126) 과 연결된다. 공용 다용도 헤더 밸브 (114) 는 코크스 드럼이 피드로써 채워지면서 폐쇄된다.

코크스 드럼 (10) 의 상부과의 연결시에, 오버헤드 증기 라인 (128) 은 이중 블록 오버헤드 퀀치 밸브들 (130 및 132), 벤트 이중 블록 밸브들 (134 및 136), 분류기 피드 라인 (144) 에 연결된 메인 증기 이중 블록 밸브들 (138 및 140) 을 포함하는 몇개의 밸브와 연결된다. 또한, 오버헤드 증기 라인 (128) 과는, 블로우 다운 침전 드럼으로 유동을 지향하는 증기 라인 배출 밸브 (150) 를 포함하는 블로우 다운 이중 블록 밸브들 (146 및 148) 이 연결된다. 또한 코크스 드럼 (10) 의 상부에는 블로우 다운으로 유동을 지향시키는 압력 릴리프 밸브(들) (154) 및 압력 릴리프 격리 밸브(들) (156) 과 연결되는 오버헤드 릴리프 라인 (152) 이 존재한다. 오버헤드 릴리프 라인 (152) 은 또한 코크스 드럼 충전 단계 중에 거품 억제 부가제를 지향시키는 거품 억제 이중 블록 밸브들 (158 및 160) 을 위한 피드 라인으로서 역할을 한다.

다양한 압력 센서 전송기들 및 온도 센서 전송기들은 배치 순서 제어 시스템에 프로세스 상태 입력들을 제공하도록 설비 전체에 걸쳐 포함된다. 압력 측정들은 코크스 드럼 사이클 순서에서의 단계 및 밸브 위치들의 특정 세트에 주어진 예상된 압력에 상응하는 예상된 프로세스 압력을 확인함으로써 정확한 밸브 위치들의 2 차 확인을 위해 사용될 수 있다. 마찬가지로, 온도 측정들은 코크스 드럼 사이클 순서에서의 상기 단계를 위해 규정된 밸브 위치에 대해 예상된 프로세스 온도와 상호 관련된 예상된 조건들을 확인하도록 사용될 수 있다. 따라서, 압력 전송기들은 피드 격리 지점 (160), 공용 다용도 헤더 격리 지점 (162), 다용도 헤더 격리 지점 (164), 응축물 배출 격리 지점 (166), 오버헤드 퀀치 라인 격리 지점 (168), 오버헤드 벤트 격리 지점 (170), 블로우 다운 격리 지점 (172), 메인 증기 격리 지점 (174), 거품 억제 격리 지점 (176) 및 압력 릴리프 밸브 격리 지점 (178) 을 포함하는 이중 블록 밸브 구성들 사이에 또는 다양한 밸브 격리 지점들에서 위치될 수 있다. 딜레이드 코커는 또한 코크스 드럼 피드 라인 압력 (180), 코크스 드럼 오버헤드 압력 (182), 증기 라인 (128) 상에 코크스 드럼 오버헤드 온도 (184), 및 증기 라인 배출 라인 온도 (186) 를 포함하는 다른 프로세스 측정 전송기들을 포함할 수 있다.

도 1 의 실시형태에서, 코크스 드럼은 코크스 드럼 사이클의 코크스 언로딩 단계 중에서만 개방되는 상부 헤드 밸브 (또한 디헤딩 밸브로서 공지됨) (188) 및 바닥 헤드 밸브 (또한 디헤딩 밸브로서 공지됨) (190) 를 포함한다. 이들 디헤딩 밸브들은 DeltaValve 에 의해 제작된 것, 예를 들면, 모델들 GV320 및 GV380 과 같은 특정한 모터 또는 유압으로 작동되는 슬라이드 밸브들일 수 있고, 상기 특정한 모터 또는 유압으로 작동되는 슬라이드 밸브들은 본체에서 낮은 압력 스팀 퍼지들을 가져서 프로세스 압력보다 높게 밸브 본체에서의 압력을 유지하여 밸브들 시트들 및 밀봉부를 깨끗이 유지하고 탄화수소 프로세스 환경과 대기 사이의 포지티브 스팀 압력 격리 지점을 유지한다. 압력 전송기들 (192 및 194) 은 이들 밸브들의 내부 본체들 상에 스팀 압력을 모니터링하도록 각각 포함된다. 압력들은 밸브들이 완전히 폐쇄된 위치에 있을 때에 스팀 압력이 사전 결정된 문턱값 위이므로 디헤딩 밸브 위치들의 2 차 확인으로서 모니터링될 수 있다.

상기 밸브들 및 프로세스 측정 전송기들은 제 1 코크스 드럼 (10) 에 대해 설명되지만, 바람직하게 밸브들 및 프로세스 전송기들의 동일한 세트가 제 2 코크스 드럼 (20) 의 유사한 작동에 대해 사용된다. 코크스 드럼 작동들은 설비 및 파이핑의 구성에 따라 변할 수 있고 상기 설명은 일 실시형태를 예시한다.

딜레이드 코커의 안전한 작동을 위해, 뜨거운 탄화수소들은 대기로의 노출로부터 격리되어야만 한다. 이중 블록 밸브들은 딜레이드 코커 전체에 걸쳐 사용되어 산소 환경들로부터 탄화수소를 분리하는 격리 지점들을 제공할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시형태들에서, 배치 순서 제어 계획은 개방 또는 폐쇄될 때 밸브 위치의 1 차 확인 및 2 차 확인 모두를 사용한다. 다른 이중 블록 밸브 구성들이 사용될 수 있지만, 일반적으로 이중 블록 밸브 구성은 두개의 밸브들 사이에 프로세스 파이핑에 연결된 스팀 압력 퍼지를 갖는 두개의 볼 밸브들 (또는 게이트 밸브들 또는 플러그 밸브들과 같은 다른 타입의 밸브들) 을 포함한다. 1 차 확인은 밸브가 개방되거나 또는 폐쇄되는 지의 여부를 나타내는 밸브들 상에서의 위치 센서들로부터의 신호들을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 2 차 확인은 두개의 밸브들 사이의 프로세스 파이핑에서의 지점으로부터 전송된 프로세스 조건을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 모든 밸브들이 폐쇄될 때에, 스팀 퍼지는 사전 결정된 문턱값 위의 압력으로 프로세스 파이핑을 가압한다. 예를 들면, 스팀 공급 압력이 100 psig 이라면, 사전 결정된 문턱값, 예를 들면, 70 psig 를 초과하는 두개의 밸브들 사이의 프로세스 파이핑에 위치된 압력 전송기로부터의 압력 측정은 모든 밸브들이 폐쇄되어 프로세스 파이핑이 스팀으로써 가압된다는 것을 나타낸다. 밸브들 중 하나가 완전히 폐쇄되지 않는다면, 스팀은 두개의 밸브들 사이로부터 외부로 누출되고 압력은 문턱값 위로 상승하지 않는다. 반대로, 모든 밸브들이 폐쇄된 위치로부터 개방 위치로 이동한다면, 두개의 밸브들 사이의 압력은 문턱값 아래로 감소될 것이다. 따라서, 두개의 밸브들 사이의 압력은 밸브들이 폐쇄된 위치로부터 개방 위치로 또는 개방 위치로부터 폐쇄된 위치로 이동하는 지의 2 차 확인을 제공한다.

도 2 의 실시형태를 참조하면, 이중 블록 밸브를 갖는 일반적인 격리 지점의 예시적인 구성 및 압력 배열이 도시된다. Velan 에 의해 제조된 금속 시트형 볼 밸브, 예를 들면, 모델 "Securaseal" 과 같은 제 1 블록 밸브 (202) 는 배치 순서 제어 컴퓨터 시스템에 의해 제어되는 원격 작동되는 모터 작동식 액츄에이터를 포함할 수 있다. 밸브 (202) 는 제어 시스템 입력/출력부 (204) 로 개방 위치 신호 또는 폐쇄된 위치 신호를 전송하는 위치 센서들을 포함한다. "더티 (dirty)" 탄화수소 서비스에서의 밸브를 위해 스팀 퍼지는 밸브 스템 상에 보수 유지되어 깨끗하게 유지될 수 있다. 유사한 밸브 및 계측 구성은 제 2 블록 밸브 (206) 및 제어 시스템 입력/출력부 (208) 에 대해 사용될 수 있다. 두개의 블록 밸브들 사이에, 스팀 헤더 (210) 는 유동 제한기 (212) 를 통해 퍼지 스팀을 공급하여 블록 밸브들 (202 및 206) 사이에 히트 트레이싱된 (heat tracing) 라인 (214) 상의 압력 계측 탭을 통해 스팀의 작은 유동을 유지한다. 모든 블록 밸브들이 폐쇄될 때에, 스팀 압력은 블록 밸브들 사이에서 증강되어 두개의 밸브들 사이에 스팀 격리를 제공한다. 스팀 퍼지 라인 상에서의 압력 전송기 (216) 는 블록 밸브들이 폐쇄될 때에 높은 압력을 그리고 블록 밸브들이 개방될 때에 낮은 압력을 나타내야만 하는 배치 순서 제어 시스템에 신호를 제공한다. 압력 측정은 이중 블록 밸브들의 위치의 2 차 확인을 제공한다. 소정 블록형 섹션들로부터의 응축물을 배출할 필요성은 고온 히트 트레이싱 (214) 을 설치함으로서 제거되어 격리 지점들에서 스팀 응축을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시형태들은 격리 지점들이 "폐쇄되거나" 또는 "개방되는" 지의 여부를 확인하도록 배치 순서 제어 시스템에서 두개의 독립적인 방법들을 사용함으로써 높은 정도의 안전 무결성을 충족시키는 방법들 및 시스템들을 포함한다. 1 차 확인으로서, 근위 스위치들과 같은 위치 센서들은 모든 격리 밸브들이 그 예상된 위치에 있는 지를 확인하도록 사용될 수 있다. 2 차 확인으로서, 프로세스 파이핑의 블록형 섹션 상에 압력 전송기는 블록 내에 (blocked-in) 스팀 압력이 증가하거나 (격리된다면) 또는 감소하는 (격리되지 않는다면) 지를 확인하도록 사용될 수 있다. 도 1 의 실시형태를 참조하면 딜레이드 코커는 블록 밸브들 또는 격리 밸브들 사이에 압력을 모니터링하는 압력 전송기를 갖는 다음의 격리 지점들을 포함할 수 있다:

1. 피드 격리 지점 (160),

2. 1 차 다용도 격리 지점 (162),

3. 2 차 다용도 격리 지점 (164),

4. 사전 가열 응축물 격리 지점 (166),

5. 증기 라인 퀀치 격리 지점 (168),

6. 대기로의 벤트 격리 지점 (170),

7. 블로우 다운 격리 지점 (172),

8. 증기 라인 격리 지점 (174),

9. 거품 억제 격리 지점 (176),

10. 압력 릴리프 디바이스 격리 지점 (178),

11. 상부 헤드 격리 지점 (192),

12. 바닥 헤드 격리 지점 (194).

딜레이드 코커 배치 순서 제어기의 작동 중에, 프로세스 측정들을 사용하여 부가적인 확인은 릴리프 밸브가 드럼을 보호하도록 안전하게 개방된 지의 확인으로서 압력 릴리프 밸브 (154) 와 하류의 블록 밸브 (156) 사이의 압력 손실을 포함한다. 블로우 다운 밸브 (150) 와 블로우 다운 침전 드럼 사이의 증기 라인 워터 응축물 배출부 상의 온도 (186) 는 모든 워터가 증기 라인으로부터 배출되었는 지를 확인하도록 사용될 수 있다. 피드 라인 압력 (180) 은 또한 드럼에서 워터 레벨을 확인하도록 사용될 수 있고 드럼에서 워터가 완전히 배출될 때에 오버헤드 증기 라인 압력 (182) 보다 높은 압력으로서 드럼에서 액체의 수두압 (static head) 을 나타낼 것이다. 따라서, 드럼이 단계 17 이하의 충분한 양으로 배출되었는 지를 나타내는 사전 결정된 문턱값 아래로 압력들에서의 차이가 감소할 때에, 제어 시스템은 다음의 단계 18 로 전진할 수 있고 코크스 드럼 상부 디헤딩 밸브의 개방을 개시할 수 있다. 압력들에서의 차이는 또한 드럼 배출의 비율을 추적하고 레벨을 모니터링하는 것을 포함하는 다양한 목적들을 위해 드럼 액체 레벨의 대신으로 사용될 수 있다.

뿐만 아니라, 피드 라인 압력 (180) 은 또한 다용도 스팀 압력 (162) 과의 비교를 위해 모니터링될 수 있다. 피드가 제거된 후 피드 라인에서 연속적인 유동을 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 다용도 스팀 압력이 피드 격리 밸브 (106) 를 폐쇄하기 전에 탄화수소 피드 라인 압력 (180) 보다 높도록 보장하는 것은 피드가 폐쇄되기 전에 스팀이 피드 라인 내에서 컷 오버 (cut over) 되도록 하고 피드 재료가 가능하게 다용도 스팀 라인 내로 유동하는 것을 회피하도록 허용한다. 일반적으로, 피드 라인 압력은 50 내지 60 psig 일 수 있고, 이러한 서비스를 위한 다용도 스팀 공급 헤더는 약 100 psig 일 수 있다. 피드 라인 내에서 스팀을 컷팅하도록, 스팀 격리 밸브 (118) 및 2 차 다용도 격리 밸브 (122) 는 완전히 개방될 수 있고 그 후에 1 차 다용도 격리 밸브 (114) 는 스팀 공급에 배압을 유지하도록 약간 개방될 수 있다. 공용 다용도 헤더 격리 지점 (162) 상에 압력 전송기에 의해 측정된 배압이 사전 결정된 문턱값 아래로 감소할 때에, 이는 1 차 다용도 격리 밸브 (114) 가 개방되고 스팀이 피드 라인 (112) 내로 유동한다는 지를 확인한다. 이러한 확인 후에, 피드 격리 밸브 (106) 는 폐쇄될 수 있다. 제어 시스템에서 사용된 정확한 문턱값들은 표준 작동의 압력들 및 온도들 및 사용 가능한 스팀 공급 압력에 따라 변할 수 있다.

배치 순서 제어기의 기존의 (built-in) 확인들 뿐만 아니라, 시스템은 또한 통합된 안전 인터로크 시스템을 포함할 수 있다. 안전 인터로크 시스템은 위험한 상황을 발생시킬 수 있는 배치 순서 제어기가 밸브를 이동시키지 않도록 이중 보안을 제공한다. 안전 인터로크 시스템은 또한 배치 순서 제어기가 오프-라인일 때에 그리고 밸브들이 제어 시스템으로부터 수동으로 작동될 때에 동작될 수 있다. 안전 인터로크는 상기 설명된 밸브 위치들의 1 차 확인만을 또는 1 차 및 2 차 확인 모두를 사용하여 밸브 위치들을 확인할 수 있다.

안전 인터로크 시스템은 "클린/더티 (clean/dirty)" 인터로크의 원리를 사용할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은, "클린" 은 대기와의 소통에서 주로 서비스 제공되는 것을 칭하고 "더티" 는 탄화수소들과의 소통에 주로 서비스 제공되는 것을 칭한다. 이러한 인터로크 원리는 (1) 모든 "클린" 즉, 대기 격리 지점들이 폐쇄된 것이 확인될 때까지 어떠한 "더티" 즉, 탄화수소, 격리 지점들이 개방되지 않도록 그리고 (2) 모든 "더티" 격리 지점들이 폐쇄된 것이 확인될 때까지 어떠한 "클린" 격리 지점들도 개방되지 않도록 보장한다. 본원에서 사용된 바와 같은 용어 "격리 지점" 은 이중 블록 밸브 세트 또는 격리 밸브를 칭한다. 이러한 인터로크는 "더티" 탄화수소 격리 지점들인 밸브들을 식별하고, "클린" 대기 격리 지점들인 밸브들을 식별하고, 탄화수소 격리 지점들 상에서의 모든 밸브들이 대기 격리 지점 상에서 밸브를 개방하도록 신호를 전송하기 전에 폐쇄된 지를 확인하고, 대기 격리 지점 상에서의 모든 밸브들이 탄화수소 격리 지점 상에서 밸브를 개방하도록 신호를 전송하기 전에 폐쇄된 지를 확인함으로써 실시될 수 있다. "더티" 차단 밸브들은 메인 피드 격리 밸브 (106), 응축물 이중 블록 밸브들 (124 및 126), 거품 억제 이중 블록 밸브들 (158 및 160), 오버헤드 퀀치 이중 블록 밸브들 (130 및 132), 메인 증기 라인 이중 블록 밸브들 (138 및 140), 및 블로우 다운 이중 블록 밸브들 (146 및 148) 을 포함할 수 있다. "클린" 차단 밸브들은 상부 헤드 밸브 (188), 바닥 헤드 밸브 (190), 및 오버헤드 벤트 이중 블록 밸브들 (134 및 136) 을 포함할 수 있다. 선택적으로, 클린 차단 밸브들은 하나 이상의 1 차 다용도 격리 밸브 (114), 2 차 다용도 격리 밸브 (122) 또는 바닥 배출 밸브 (120) 를 포함할 수 있다.

안전 인터로크 시스템은 바닥 배출부가 블로우 다운 라인들 및 분류기로부터 격리된 채 유지되는 것을 보장하는 데 사용될 수 있다. 이는 블로우 다운 또는 분류기로부터 바닥 배출 라인 내로 탄화수소 증기들의 역류를 회피하도록 의도된 것이다. 이러한 인터로크는 메인 증기 라인 이중 블록 밸브들 (138 및 140) 및 블로우 다운 이중 블록 밸브들 (146 및 148) 중 임의의 하나가 개방되도록 명령되기 전에 각각 바닥 배출 밸브 (120) 및 2 차 다용도 격리 밸브 (122) 가 명령되기 전에 폐쇄된 지를 확인함으로써 실시될 수 있다. 추가로, 모든 메인 증기 라인 이중 블록 밸브들 (138 및 140) 및 블로우 다운 이중 블록 밸브들 (146 및 148) 은 모든 바닥 배출 밸브 (120) 및 2 차 다용도 격리 밸브 (122) 가 개방되도록 명령될 수 있기 전에 폐쇄된 것이 확인되어야만 한다.

안전 인터로크 시스템은 또한 코크스 드럼이 압력 초과될 수 없도록 보장하는 데 사용될 수 있다. "압력 릴리프/벤트" 인터로크로서 칭해지는 인터로크는 (1) 벤트 이중 블록 밸브들이 개방된 것으로 확인될 때까지 압력 릴리프 블록 밸브가 폐쇄될 수 없도록 그리고 (2) 압력 릴리프 블록 밸브가 개방된 것으로 확인될 때까지 벤트 이중 블록 밸브들이 폐쇄될 수 없도록 보장할 수 있다. 이러한 인터로크는 압력 릴리프 블록 밸브를 폐쇄하도록 신호를 전송하기 전에 벤트 이중 블록 밸브들이 개방되는 지의 1 차 확인 및 2 차 확인을 수신함으로써, 그리고 벤트 밸브들을 폐쇄하도록 신호를 전송하기 전에 압력 릴리프 블록 밸브이 개방되는 지의 1 차 확인 및 2 차 확인을 수신함으로써 실시될 수 있다.

안전 인터로크 시스템은 종래 기술에서 공지될 수 있는 바와 같이 다른 인터로크 원리들을 포함할 수 있다. 종래에, 인터로크 안전 시스템은 코크스 드럼 사이클 중에 작동자에 의해 수행되는 수동 단계들을 일반적으로 향상시키도록 개발된 안정된 시스템이었다. 본 발명의 실시형태에서, 이들 인터로크들은 항상 동작 상태로 유지되고 배치 순서 제어 시스템 내에서 작동하여 이동하는 것이 허용되는 밸브들만이 작동될 수 있다.

배치 순서 제어기는 다수의 프로세스 밸브들을 자동적으로 작동시켜 하나의 단계로부터 다음의 단계로 코크스 드럼 사이클을 전진시킨다. 완전한 쿠킹 (cooking) 사이클 중에, 주 단계들은 드럼이 충전된 후에, 교체식 빈 드럼으로 피드를 스위칭하고, 분류기들로 그리고 그 후에 블로우 다운으로 코크스-충전된 드럼을 외부에서 스티밍하고, 퀀칭하고, 배출하고, 탈탄소화하고 드럼을 비우고, 빈 드럼을 외부에서 스티밍하고, 드럼을 사전 가열하고, 빈 드럼으로 다시 피드 밸브를 스위칭하고, 피드로써 드럼을 충전하고, 코크스를 형성하도록 허용하는 것을 포함한다. 배치 제어기에 의해 제어되는 예시적인 코크스 드럼 탈탄소 사이클은 다음과 같이 보다 상세한 단계들을 포함할 수 있다:

1. 꽉찬 드럼으로부터 빈 드럼으로 피드를 스위칭하는 단계,

2. 꽉찬 드럼 피드 격리 섹션 및 피드 라인을 스티밍하는 단계,

3. 피드 격리 밸브를 폐쇄하고 두개의 독립적인 방법들에 의해 격리를 확인하는 단계,

4. 피트 (pit) 로의 스팀을 건조시키고, 그 후에 프로세스로의 스팀을 개방하기 전에 건조 밸브를 폐쇄하는 단계,

5. 프로세스로 스팀을 개방하여 분류기들로 "작은 스팀" 을 달성하는 단계,

6. 블로우 다운 스크러버로 꽉찬 드럼 및 스티밍 드럼을 감압하는 단계,

7. 분류기들로 드럼 증기 라인을 격리 (폐쇄) 하는 단계,

8. 꽉찬 드럼으로 스팀을 증가시켜 블로우 다운 스크러버로 "큰 스팀" 을 달성하는 단계,

9. 꽉찬 드럼으로 퀀치 워터를 흐르게 하는 단계,

10. 꽉찬 드럼으로 스팀을 정지시키는 단계,

11. 꽉찬 드럼으로 퀀치 워터를 증가시키는 단계,

12. 꽉찬 드럼으로부터 거품 억제제를 격리 (폐쇄) 하는 단계,

13. 블로우 다운 시스템으로 드럼 증기 라인을 격리 (폐쇄) 하는 단계,

14. 드럼 상에 대기 벤트를 개방하는 단계,

15. 꽉찬 드럼으로부터 압력 릴리프 밸브들을 격리 (폐쇄) 하는 단계,

16. 드럼으로의 워터를 폐쇄하는 단계,

17. 드럼으로부터의 배출부를 개방하는 단계,

18. 상부 헤드를 개방하는 단계,

19. 바닥 헤드를 개방하는 단계,

20. 드럼을 탈탄소화하는 단계,

21. 바닥 헤드를 폐쇄하는 단계,

22. 상부 헤드를 폐쇄하는 단계,

23. 피드 라인 및 바닥 배출부로 스팀을 개방하는 단계,

24. 바닥 배출부를 폐쇄하는 단계,

25. 드럼 상에 압력 릴리프 밸브들을 개방하는 단계,

26. 드럼 상에 대기 벤트를 격리 (폐쇄) 하는 단계,

27. 증기 라인으로부터 워터를 배출하는 단계,

28. 드럼으로부터 2 차 다용도 헤더 및 스팀을 격리 (폐쇄) 하는 단계,

29. 증기 라인 밸브들을 개방하는 단계,

30. 사전 가열 응축물 배출부를 개방하는 단계,

31. 스팀 및 배출부를 개방하여 인접한 (새롭게 꽉찬) 드럼 상에서 스팀을 건조시키는 단계,

32. 사전 가열된 드럼으로부터 사전 가열 응출물을 격리 (폐쇄) 하는 단계,

33. 피드 격리 밸브를 개방하는 단계,

34. 꽉찬 드럼으로부터 사전 가열된 드럼으로 스위치 밸브를 이동시키는 단계.

순서의 각각의 단계에서, 바람직하게 하나의 또는 두개의 세트들의 밸브들만이 이동하도록 명령된다. 다음의 단계로 전진하도록, 배치 순서 제어 시스템은 밸브 위치의 1 차 확인이 이중 블록 밸브 사이의 압력, 또는 격리 밸브 뒤에서의 프로세스 압력과 같은 모니터링된 프로세스 파라미터들에 의해 나타낸 바와 같이 밸브 위치의 2 차 확인과 함께 수신어야만 할 것을 요구한다. 뿐만 아니라, 다른 모니터링된 프로세스 조건들이 다음의 단계로 전진하기 전에 만족되도록 요구될 수 있다.

플랜트 작동자들이 코크스 드럼 사이클의 자동 순서의 모니터링을 용이하게 하도록, 코크스 드럼 사이클 순서의 도해적 표시는 작동자 워크스테이션들 상에 디스플레이될 수 있다. 하나의 그러한 표시는 순서의 상기 상세한 단계들의 각각에 대한 칼럼을 포함하는 코크스 드럼 순서 매트릭스의 디스플레이일 수 있다. 칼럼의 각각의 열에서, 밸브 위치들, 격리 지점 스팀 압력 및 다른 키 프로세스 변수들이 도시될 수 있다. 컬러들은 어떤 작용들이 각각의 단계에서 예상되는 지 및 어떤 중요한 격리들이 형성되는 지를 조명하는 데 사용될 수 있다. 각각의 단계를 만족시키는 데 요구되는 프로세스 조건들에 대한 문턱값이 또한 도시될 수 있다. 디스플레이는 순서가 후속 단계들로 전진할 때에 칼럼에 가로질러 스크롤하는 단일한 일람으로 순서의 몇몇 단계들을 나타낼 수 있다. 딜레이 코커 드럼 사이클의 수동 작동 및 작동자 트레이닝을 용이하게 하도록, 매트릭스는 또한 페이퍼 형태로 완전하게 도시될 수 있다.

도 3 을 참조하면, 배치 제어 순서의 다음의 단계로 전진하도록 하나의 일반적인 단계에서 요구되는 조건들의 흐름도의 예시적인 실시형태가 도시된다. 이러한 흐름도는 로직 단계들의 순서로서 도시되는 한편, 실제 배치 순서 제어 시스템은 다음의 단계로 전진하기 전에 만족을 요구하는 조건들의 병렬 모니터링으로 또는 다른 순서들에서 이러한 로직을 실시할 수 있다. 예시의 간단성을 위해, 이들 조건들은 도 3 에 도시된 흐름도에서 예시적인 순서로 도시된다. 이러한 흐름도는 선택된 제어 시스템 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼 구성에 따를 수 있는 실제 실시와 일치하지 않을 수 있다.

배치 제어 순서 단계 "N" (단계 300) 의 시작에서, 배치 제어 시스템은 단계 "N" 에 대해 모니터링된 선택된 프로세스 파라미터들이 사전 결정된 범위 내에 있는 지 또는 제어 시스템 로직을 만족시키는 문턱값 보다 높거나 또는 낮은 지를 확인할 수 있다 (단계 302). 배치 제어 시스템은 또한 단계 "N" 에 대해 제어 시스템 로직에 의해 요구된 바와 같이 모니터링된 선택된 밸브들이 정확한 위치에 있는 지를 확인할 수 있다 (단계 304). 자동화된 밸브들 및 제어 시스템 내로의 프로세스 입력들의 몇몇 또는 모두는 안전 요구 조건들의 레벨에 따라 주어진 단계에 대해 모니터링되도록 선택될 수 있다. 어떠한 모니터링된 프로세스 파라미터들 또는 모니터링된 프로세스 밸브들도 정확한 조건에 있지 않다면, 이때 제어 시스템은 제어 시스템 디스플레이로 알람을 전송할 수 있다 (단계 306). 선택된 프로세스 파라미터들이 만족되고 선택된 밸브들이 정확한 위치에 있다면, 배치 순서 제어기는 조건부 명령을 발생시켜 이중 블록 밸브들 (X1 및 X2) 의 쌍을 폐쇄시킨다 (단계 308). 제어 시스템은 명령된 밸브들 (X1 및 X2) 이 폐쇄되게 허용하도록 모든 다른 선택된 밸브들이 안전 인터로크 시스템에 의해 요구되는 바와 같은 정확한 위치에 있는 지를 확인한다 (단계 310). 선택된 밸브들이 정확한 위치들에 있는 것이 확인된다면, 이때 제어 시스템은 이중 블록 밸브 모터 작동자들에게 폐쇄 명령을 전송한다 (단계 312). 선택된 밸브들이 안전 인터로크에 대해 정확한 위치에 있지 않다면 이때 제어 시스템은 제어 시스템 디스플레이로 알람 상태를 전송한다 (단계 306).

밸브 위치의 1 차 확인으로서, 제어 시스템은 폐쇄하도록 명령된 블록 밸브들 상의 근위 센서들을 모니터링하여 블록 밸브들이 폐쇄된 위치로 이동하는 지를 확인한다 (단계 314). 2 차 확인으로서, 제어 시스템은 또한 블록 밸브들 사이에 압력 센서들을 모니터링하여 블록 밸브들 사이에 프로세스 파이핑에서의 압력이 사전 결정된 문턱값 위로 증가하는 지를 확인한다 (단계 316). 어떠한 1 차 확인 또는 2 차 확인도 확인되지 않으면, 이때 제어 시스템은 제어 시스템 디스플레이로 알람 상태를 전송한다 (단계 310). 연장된 지속 시간 동안 그러한 상태가 되도록 요구될 수 있는 단계들을 위해, 배치 제어 시스템은 타이머가 타임 아웃될 때까지 단계를 유지할 수 있다 (단계 320). 타임 아웃 이후에, 배치 순서 제어기는 다음의 단계로 전진할 수 있다 (단계 322). 다음의 단계로 진행하기 전에 프로세스 파라미터들 및 밸브 위치들을 재확인하는 것이 바람직할 수 있다 (단계들 (302 및 304)).

알람 상태가 자동 검출 또는 작동자 중재에 의해 제거된 것이 확인된 후에 (단계 324), 제어 시스템은 단계 "N" 의 로직 작동에서 이전 지점으로 복귀할 수 있고 여기서 제어기는 알람 상태 조건이 발생하기 전에 마지막으로 개입하였다 (engaged) (단계 326). 알람 상태가 제거되지 않는다면, 이때 배치 순서 제어기는 배치 순서 제어기가 온라인으로 복귀될 수 있을 때까지 알람 조건들을 제거하고 수동으로 배치 순서 제어기를 재시작하거나, 또는 코크스 드럼 사이클을 수동으로 작동하도록 작동자 중재를 요구하는, 무기한의 유지 위치로 이동될 것이다 (단계 328).

배치 순서 제어 로직은 분산 제어 시스템 또는 프로그램 가능한 로직 제어기 ("PLC") 제어기와 같은 종래에 공지된 컴퓨터 제어 시스템의 일부로서 실시될 수 있다. 배치 순서 제어 시스템은 안전 인터로크들을 포함할 수 있거나, 또는 안전 인터로크들은 분리된 시스템으로서 실시될 수 있다. 예를 들면, 배치 순서 제어기를 위한 분산 프로세스 제어 시스템은 Emerson Process Management 에 의한 Delta V 제어 시스템 상에서 실시될 수 있다. 안전 인터로크 시스템은 Delta V SIS 상에서 실시되고 Delta V 분산 제어 시스템과 통합될 수 있다. 제어 시스템은 또한 코커 프로세스 유닛의 수동 원격 작동을 허용할 수 있지만, 수동 원격 작동에서 조차 안전 인터로크 시스템은 여전히 밸브들의 이동을 중단시킬 수 있다.

분산 컴퓨터 제어 시스템의 일 실시형태는 개략적인 도면으로 도 4 에서 예시된다. 분산 컴퓨터 제어 시스템 (400) 은 컴퓨터 제어 시스템 (400) 의 디스플레이/입력 인터페이스 (404) 와 소통하는 작동자 워크 스테이션들 (402) 을 포함할 수 있다. 부가적으로, 작동자 워크 스테이션들 (402) 은 인간 작동자가 시스템의 임의의 구성 요소들과 상호 작용하게 허용하도록 구성된 입력 디바이스를 포함할 수 있다. 입력 디바이스는 넘버 패드, 키보드, 또는 커서 제어 디바이스, 예를 들면 마우스, 또는 조이스틱, 터치 스크린 디스플레이, 원격 제어 또는 시스템과 작동식으로 상호 작용하는 임의의 다른 디바이스일 수 있다. 이들 입력 디바이스들은 딜레이 코커 드럼 사이클이 수동으로 작동될 때 유용할 수 있다.

컴퓨터 제어 시스템은 데이터 인터페이스들 및 하나 이상의 메모리 디바이스들 (408) 과 소통하는 하나 이상의 데이터 프로세서들 (406) 을 포함할 수 있다. 하나 이상의 데이터 프로세서들 (406) 은 중앙 처리 유닛 (CPU), 그래픽 처리 유닛 (GPU), 또는 모두를 포함할 수 있다. 프로세서는 다양한 시스템들에서 구성 요소일 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 표준 컴퓨터 워크스테이션, 또는 특정한 컴퓨터 제어 시스템 또는 프로그램 가능한 로직 제어기의 일부일 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 일반적인 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 응용 주문형 집적 회로들, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이들, 서버들, 네트워크들, 디지털 회로들, 아날로그 회로들, 그 조합들, 또는 데이터를 처리하고 분석하기 위한 다른 현재 공지된 또는 나중에 개발된 디바이스들을 포함할 수 있다. 본원에서 논의된 프로세서들 및 메모리들, 뿐만 아니라 아래에 청구물들은 하나의 또는 다수의 물리적 칩들 또는 회로 조합들로 구현되고 실시될 수 있다. 프로세서는 수동으로 생성된 (즉, 프로그램됨) 코드와 같은 소프트웨어 프로그램을 실행시킬 수 있다.

메모리 디바이스들 (408) 은 메인 메모리, 정적 메모리, 또는 동적 메모리일 수 있다. 메모리는 랜덤 어세스 메모리, 읽기 전용 메모리, 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리, 전기적으로 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리, 전기적으로 소거 가능한 읽기 전용 메모리, 플래시 메모리, 마그네틱 테이프 또는 디스크, 광 매체 등을 포함하는 다양한 타입들의 휘발성 및 비-휘발성 저장 매체와 같은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 하나의 경우에서, 메모리는 프로세서를 위한 캐쉬 또는 랜덤 어세스 메모리를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 메모리는 프로세서의 캐쉬 메모리, 메모리, 또는 다른 메모리와 같이 프로세서로부터 분리될 수 있다. 메모리는 데이터를 저장하기 위한 외부 저장 디바이스 또는 데이터 베이스일 수 있다. 실시예들은 하드 드라이브, 컴팩트 디스크 ("CD"), 디지털 비디오 디스크 ("DVD"), 메모리 카드, 메모리 스틱, 플로피 디스크, 유니버셜 시리얼 버스 ("USB") 메모리 디바이스, 또는 데이터를 작동식으로 저장하는 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 메모리는 프로세서에 의해 실행 가능한 지시들을 저장하도록 작동될 수 있다. 도면들에 예시되거나 또는 본원에 설명된 기능들, 작용들 또는 태스크들은 메모리에서 저장된 지시들을 실행하는 프로그램된 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 기능들, 작용들 또는 태스크들은 특정 타입의 지시들 세트, 저장 매체, 프로세서 또는 처리 전략에 독립적일 수 있고, 단독으로 또는 조합으로 작동하는 소프트웨어, 하드웨어, 집적 회로들, 펌 웨어, 마이크로-코드 등에 의해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 처리 전략들은 멀티 프로세싱, 멀티태스킹, 병렬 처리 등을 포함할 수 있다.

메모리 (408) 는 딜레이드 코커의 다양한 양태들을 작동시키기 위한 로직을 포함할 수 있다. 배치 순서 제어 로직 (410) 은 메모리 (408) 에서 컴퓨터 판독 가능한 형태로 저장될 수 있고 프로세서 (408) 에 의해 실행될 때에 자동화된 코크스 드럼 사이클을 작동시키는 방법을 수행하는 컴퓨터 실행 가능한 지시들을 포함한다. 예를 들면, 로직은 상기 설명된 것과 같이 또는 다른 방식으로 코크스 드럼 순서의 모든 단계들을 통해 딜레이드 코커를 자동적으로 작동시키기 위한 방법을 포함할 수 있고, 도 3 에서 예시된 것과 같은 순서의 단계에 대한 상세들을 포함할 수 있다. 딜레이드 코커 드럼 사이클을 위한 수동 작동 로직 (412) 은 또한 메모리 (408) 에 저장될 수 있고, 딜레이드 코커의 수동 작동을 허용하도록 프로세서 (408) 에 의해 실행될 수 있다. 분산 제어 시스템은 또한 딜레이드 코커와 연관된 다른 프로세스 변수들을 모니터링하고 다른 제어를 위한 메모리 (408) 에 저장된 실행 가능한 프로세스 제어 로직 (414) 을 포함할 수 있다. 분산 제어 시스템은 또한 순차형 (historical) 작동 데이터 베이스 (420) 에 저장되는 프로세스 작동 데이터의 관리 보고를 위한 데이터 보고 및 분석 로직 (416) 을 포함할 수 있다. 분산 제어 시스템은 또한 안전 인터로크 시스템 (422) 및 데이터 취득 및 프로세스 제어 인터페이스 (426) 와 소통하기 위한 데이터 버스 인터페이스 (418) 를 포함할 수 있다. 데이터 취득 및 프로세스 제어 인터페이스 (426) 는 딜레이드 코커에서 프로세스 전송기들 (432) 및 제어기들 (434) 로 필드 데이터 버스 인터페이스 (428) 를 통해 소통하기 위한 전용의 데이터 취득 및 제어 하드웨어를 포함할 수 있다.

안전 인터로크 시스템 (422) 은 컴퓨터 판독 가능한 비-일시적 메모리에서 구현되거나, 또는 분리된 전자 제어 디바이스에서 전용 칩 세트들 상에 비-휘발성 메모리로 하드-코딩된 컴퓨터 실행 가능한 로직의 형태의 인터로크 로직 (424) 을 포함할 수 있거나, 또는 전용의 전자 회로망의 형태일 수 있다. 안전 인터로크 시스템 (422) 은 분리된 시스템일 수 있거나 또는 배치 순서 제어기를 갖는 메인 컴퓨터 제어 시스템 내에 통합될 수 있다. 안전 인터로크 시스템 (422) 은 배치 순서 제어 작동들 또는 수동 제어 작동들로부터 전송된 밸브 명령들을 중단하도록 실행될 수 있다. 그와 같이, 각각 또는 모든 작동 시스템들의 제어 하에서 제기되는 밸브 명령들은 밸브 모터 인터페이스 (430) 를 포함하는 데이터 취득 및 프로세스 제어 설비로 전송되기 전에, 안전 인터로크 시스템 (422) 을 통해 딜레이드 코커 유닛에서 모터 작동식 또는 유압의 작동식 프로세스 밸브들 (436 및 438) 로 통과할 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 응용 주문형 집적 회로들, 프로그램 가능한 로직 어레이들 및 다른 하드웨어 디바이스들과 같은 전용의 하드웨어 실시형태들은 본원에 설명된 하나 이상의 방법들을 실시하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시형태들의 장치 및 시스템들을 포함할 수 있는 적용예들은 다양한 전자 및 컴퓨터 시스템들을 폭넓게 포함할 수 있다. 본원에서 설명된 하나 이상의 실시형태들은 모듈들 사이에 또는 모듈들을 통해 또는 어플리케이션-특정 집적 회로의 일부로서 소통될 수 있는 관련된 제어 및 데이터 신호들을 갖는 두개 이상의 특정 상호 연결된 하드웨어 모듈들 또는 디바이스들을 사용하여 실시될 수 있다. 따라서, 본 시스템은 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어 실시형태들을 포함할 수 있다. 본원에 설명된 방법들은 컴퓨터 시스템에 의해 실행 가능한 소프트웨어 프로그램에 의해 실시될 수 있다. 추가로, 실시형태들은 분산 처리, 컴포넌트/대상 분산 처리, 및 병렬 처리를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 뿐만 아니라, 가상 컴퓨터 시스템 처리가 본원에 설명된 바와 같은 하나 이상의 방법들 또는 기능을 실시하도록 구성될 수 있다.

구성 요소들 및 기능들이 특정 표준들 및 프로토콜들을 참조하여 특정 실시형태들에서 실시될 수 있도록 설명되었지만, 구성 요소들 및 기능들 그러한 표준들 및 프로토콜들에 제한되지 않는다. 예를 들면, 인터넷 및 다른 패킷 스위치형 네트워크 전송 (예를 들면, TCP/IP, UDP/IP, HTML, 및 HTTP) 에 대한 표준은 최첨단의 예들을 대표한다. 그러한 표준들은 본질적으로 동일한 기능들을 갖는 보다 빠른 또는 보다 효율적인 등가물들에 의해 주기적으로 대체된다. 따라서, 본원에 개시된 바와 같은 동일한 또는 유사한 기능들을 갖는 표준들 및 프로토콜들의 대체는 그 등가물들로 고려된다.

본 기술 분야에 숙련된 자들에게는 이해되는 바와 같이, 딜레이드 코커의 프로세스 조건들은 정확한 코커 설비 및 파이핑 구성 뿐만 아니라 피드 재료 및 원하는 제품의 변형예에 따라 크게 변할 수 있다. 상기 상세한 설명은 예시적인 목적을 위한 것이지, 제한적으로 의도된 것은 아니다. 본원에 시사들은 다양한 딜레이드 코커 유닛들 상에 실시되도록 본 기술 분야에 숙련된 자에 의해 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이에 첨부된 청구항들에 의해 규정되고 모든 등가물들, 그 변경예들 및 개선예들을 포함하는 본 출원에 명백하게 그리고 본질적으로 개시될 수 있는 청구되지 않는 다른 발명들을 포함한다.

Claims (12)

1. 딜레이드 코커 (delayed coker) 의 자동 작동 방법으로서,
   완전한 코크스 드럼 (coke drum) 사이클을 위한 단계들의 순서를 통해 딜레이드 코커에서 프로세스 밸브들을 자동적으로 작동시키도록 구성된 자동 배치 (batch) 순서 컴퓨터 제어 시스템을 개시하는 단계, 및
   상기 순서의 적어도 하나의 단계에서, 상기 순서의 다음의 단계로 전진하기 전에 개방 위치 또는 폐쇄된 위치로 이동하도록 명령된 이중 블록 밸브들의 세트의 위치를 확인하는 단계를 포함하고,
   상기 이중 블록 밸브들의 세트의 위치를 확인하는 단계는 임의의 순서로,
   각각의 이중 블록 밸브의 위치가 상기 제어 시스템에 의해 명령된 대로의 정확한 상기 개방 또는 폐쇄된 위치에 있는 지를 검출하는 각각의 이중 블록 밸브 상의 위치 센서로부터의 신호를 수신함으로써 상기 이중 블록 밸브들의 세트의 위치의 1 차 확인을 확립하는 것, 및
   상기 이중 블록 밸브가 각각 개방 또는 폐쇄된 위치로 이동하도록 명령된 지의 여부에 따라 상기 이중 블록 밸브들 사이의 프로세스 파이프에서의 측정된 압력이 정확하게 상기 제어 시스템에 저장된 사전 결정된 문턱값 아래 또는 위인 지를 나타내는 압력 전송기로부터의 신호를 수신함으로써 상기 이중 블록 밸브들의 세트의 위치의 2 차 확인을 확립하는 것을 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   탄화수소 격리 지점들로서 복수의 밸브들을 식별하는 것,
   대기 격리 지점들로서 복수의 밸브들을 식별하는 것,
   대기 격리 지점 상에서 밸브를 개방하도록 신호를 전송하기 전에 탄화수소 격리 지점들 상에서의 모든 밸브들이 폐쇄되는 지를 확인하는 것, 및
   탄화수소 격리 지점 상에서 밸브를 개방하도록 신호를 전송하기 전에 대기 격리 지점 상에서의 모든 밸브들이 폐쇄되는 지를 확인하는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   탄화수소 격리 지점 상에서의 모든 밸브들이 폐쇄되는 지를 확인하는 것은 상기 밸브와 연관된 상기 1 차 확인 및 상기 2 차 확인을 수신하는 것을 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   메인 피드 격리 밸브, 드럼 응축 이중 블록 밸브들, 거품 억제 이중 블록 밸브들, 오버헤드 퀀치 (quench) 이중 블록 밸브들, 오버헤드 증기 이중 블록 밸브들 및 블로우 다운 (blowdown) 이중 블록 밸브들은 상기 탄화수소 격리 지점들 상에서의 밸브들로서 식별되고,
   상부 헤드 밸브, 바닥 헤드 밸브, 및 오버헤드 벤트 (vent) 이중 블록 밸브들은 상기 대기 격리 지점들 상에서의 밸브들로서 식별되는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
5. 딜레이드 코커의 자동 작동 방법으로서,
   완전한 코크스 드럼 사이클을 위한 단계들의 순서를 통해 딜레이드 코커에서 프로세스 밸브들을 자동적으로 작동하도록 구성된 자동 배치 순서 컴퓨터 제어 시스템을 개시하는 단계를 포함하고,
   상기 코크스 드럼 사이클의 하나의 단계에서:
   명령을 전송하여 이중 블록 밸브들의 세트를 폐쇄하는 것,
   상기 밸브들 상에서의 근위 센서들을 모니터링하여 상기 이중 블록 밸브들이 폐쇄된 지를 확인하는 것,
   상기 이중 블록 밸브들 사이의 압력을 모니터링하여 상기 압력이 사전 결정된 문턱값 위로 증가한 지를 확인하는 것,
   사전 결정된 모니터링된 프로세스 파라미터들이 사전 규정된 조건들을 만족시키는 지를 확인하는 것,
   다른 사전 결정된 프로세스 밸브들이 사전 규정된 위치들에 있는 지를 확인하는 것, 및 그 후에
   상기 코크스 드럼 사이클의 다음의 단계로 상기 제어 시스템을 전진시키는 것을 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 코크스 드럼 사이클의 또 다른 단계에서:
   명령을 전송하여 이중 블록 밸브들의 세트를 개방하는 것,
   상기 밸브들 상에서의 근위 센서들을 모니터링하여 상기 밸브들이 개방된 지를 확인하는 것,
   상기 이중 블록 밸브들 사이의 압력을 모니터링하여 상기 압력이 사전 결정된 문턱값 아래로 감소한 지를 확인하는 것, 그 후에
   상기 코크스 드럼 사이클의 또 다른 다음의 단계로 상기 제어 시스템을 전진시키는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 밸브들이 개방된 지를 확인하는 코크스 드럼 오버헤드 벤트 이중 블록 밸브들의 세트 상에서 근위 센서들로부터 신호들을 수신하는 것,
   압력이 사전 결정된 문턱값 아래로 감소한 지를 확인하는 상기 오버헤드 벤트 이중 블록 밸브들 사이의 프로세스 파이핑 상에서의 압력을 모니터링하는 압력 전송기로부터 신호를 수신하는 것, 및 그 후에
   신호를 전송하여 압력 릴리프 블록 밸브를 폐쇄하는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   압력 릴리프 블록 밸브가 개방된 지를 확인하는 압력 릴리프 블록 밸브 상에서의 근위 센서들로부터 신호를 수신하는 것,
   압력이 사전 결정된 문턱값 아래로 감소한 지를 확인하는 압력 릴리프 밸브와 상기 압력 릴리프 블록 밸브 사이의 상기 프로세스 파이핑 상에서의 압력을 모니터링하는 압력 전송기로부터 신호를 수신하는 것, 및 그 후에
   신호를 전송하여 오버헤드 벤트 이중 블록 밸브들을 폐쇄하는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   신호를 전송하여 바닥 배출 밸브를 개방하여 상기 코크스 드럼으로부터 액체를 배출하는 것,
   피드 라인 프로세스 파이핑 상에서의 압력을 모니터링하는 제 1 압력 전송기로부터 신호를 수신하는 것,
   오버헤드 증기 라인 프로세스 파이핑 상에서의 압력을 모니터링하는 제 2 압력 전송기로부터 신호를 수신하는 것,
   상기 피드 라인 및 상기 오버헤드 증기 라인 상에서의 압력들 사이의 차이를 연산하는 것,
   상기 코크스 드럼이 충분한 양의 액체를 배출하는 지를 나타내는 사전 결정된 문턱값 아래로 압력에서의 차이가 감소한 후에, 추가의 단계로 상기 제어 시스템을 전진시키는 것, 및
   상기 추가의 단계에서 명령을 전송하여 상기 코크스 드럼 상에서의 상부 디헤딩 밸브를 개방하는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    스팀 공급 라인 상에서의 압력을 모니터링하는 제 1 압력 전송기로부터 신호를 수신하는 것,
    피드 재료가 피드 라인을 통해 유동할 때에, 상기 피드 라인 상에서의 압력을 모니터링하는 제 2 압력 전송기로부터 신호를 수신하는 것,
    상기 스팀 공급 라인과 상기 피드 라인 상에서의 압력들 사이의 차이를 연산하는 것,
    상기 스팀 압력이 상기 피드 라인 압력보다 큰 지를 나타내는 사전 결정된 문턱값을 압력에서의 차이가 초과하는 지를 확인하는 것,
    신호를 전송하여 상기 피드 라인과 연결된 스팀 공급 밸브를 개방하는 것,
    상기 스팀 공급 밸브가 개방된 지를 확인하는 것, 및 그 후에
    신호를 전송하여 피드 격리 밸브를 폐쇄하는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동 방법.
11. 딜레이드 코커의 자동 작동을 위한 컴퓨터 제어 시스템으로서,
    작동자 워크 스테이션과 소통하는 프로세서,
    상기 프로세서와 소통하는 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행될 때 하기의 방법을 실행하는 메모리에 저장된 컴퓨터 실행 가능한 지시들을 갖고,
    상기 방법은,
    완전한 코크스 드럼 사이클을 위한 단계들의 순서를 통해 딜레이드 코커에서 프로세스 밸브들을 자동적으로 작동시키도록 자동 배치 순서를 개시하는 단계를 포함하고,
    상기 코크스 드럼 사이클의 하나의 단계에서:
    명령을 전송하여 이중 블록 밸브들의 세트를 폐쇄하는 것,
    상기 밸브들 상에서의 근위 센서들을 모니터링하여 상기 이중 블록 밸브들이 폐쇄된 지를 확인하는 것,
    상기 이중 블록 밸브들 사이의 압력을 모니터링하여 상기 압력이 사전 결정된 문턱값 위로 증가한 지를 확인하는 것,
    사전 결정된 모니터링된 프로세스 파라미터들이 사전 규정된 조건들을 만족시키는 지를 확인하는 것,
    다른 사전 결정된 프로세스 밸브들이 사전 규정된 위치들에 있는 지를 확인하는 것, 및 그 후에
    상기 코크스 드럼 사이클의 다음의 단계로 상기 제어 시스템을 전진시키는 것 및
    상기 코크스 드럼 사이클의 또 다른 단계에서:
    명령을 전송하여 이중 블록 밸브들의 세트를 개방하는 것,
    상기 밸브들 상에서의 근위 센서들을 모니터링하여 상기 밸브들이 개방된 지를 확인하는 것,
    상기 이중 블록 밸브들 사이의 압력을 모니터링하여 상기 압력이 사전 결정된 문턱값 아래로 감소한 지를 확인하는 것, 및 그 후에
    상기 코크스 드럼 사이클의 또 다른 다음의 단계로 상기 제어 시스템을 전진시키는 것을 추가로 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동을 위한 컴퓨터 제어 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 시스템과 소통하는 안전 인터로크 시스템을 추가로 포함하고,
    상기 안전 인터로크 시스템은 실행될 때에, 하기의 방법을 수행하는 메모리 상에 엔코딩된 로직을 포함하고,
    상기 방법은,
    탄화수소 격리 지점들로서 복수의 밸브들을 식별하는 것,
    대기 격리 지점들로서 복수의 밸브들을 식별하는 것,
    대기 격리 지점 상에서 밸브를 개방하도록 신호를 전송하기 전에 탄화수소 격리 지점들 상에서의 모든 밸브들이 폐쇄되는 지를 확인하는 것, 및
    탄화수소 격리 지점 상에서 밸브를 개방하도록 신호를 전송하기 전에 대기 격리 지점 상에서의 모든 밸브들이 폐쇄되는 지를 확인하는 것을 포함하는, 딜레이드 코커의 자동 작동을 위한 컴퓨터 제어 시스템.

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