SU420650A1

SU420650A1 - METHOD FOR AUTOMATIC CONTROL OF PROCESS-HIGH-TEMPERATURE HEATING OF HEAVY OIL REMAINS IN TUBULAR FURNACES

Info

Publication number: SU420650A1
Application number: SU1720522A
Authority: SU
Original assignee: А. И. Таёкин, П. А. Дерех, В. Ф. Шаршов, В. П. Кудр шов, А. Д. Гришунин, Н. В. Комарева , Л. П. Обоймакова; Волгоградский филиал Специального конструкторского бюро автоматике нефтепереработке , нефтехимии
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1974-03-25

Description

1one

Изобретение относитс к способам уиравле ,ии процессом .высокотемпературного нагрева т желых нефт ных остатков в трубчатых печах установок замедленного коксовани и термического крекинга на нефтеперерабатывающИх заводах.The invention relates to methods for the emulation, and the process of high-temperature heating of heavy oil residues in tubular kilns of delayed coking and thermal cracking units in refineries.

Специфика таких проце ссов заключаетс в том, что сырье .нагреваетс до сверхкритических температур, при которых .начинаетс термическое разложение нефтепродуктов с интенсивным карбоидообразованием (выделением «3 жидкого продукта твердых частичек кокса ) .The specificity of such processes lies in the fact that the raw material is heated to supercritical temperatures at which thermal decomposition of petroleum products with intense carbohydrate formation begins (release of "3 liquid products of solid particles of coke).

Проблема управлени процессом нагрева в этом случае заключаетс в том, чтобы вести процесс С предотвращением отложений кокса в змеевике и в выходном трубопроводе печи. В значительной степени это достигаетс увеличением скорости прокачивани сырь через печь, турбулизацией потока, стабилизацией теплоэнергетических параметров.The problem of controlling the heating process in this case is to lead the process With prevention of coke deposits in the coil and in the outlet pipe of the furnace. To a large extent, this is achieved by increasing the rate of pumping of the feedstock through the furnace, turbulizing the flow, and stabilizing the heat and power parameters.

Однако и при этих услови х .необходимо оперативное управление процессом, позвол юп1 .ее па основе объективных данных принимать своевременные меры по предотвращению коксовани внутренней поверхности труб печи.However, even under these conditions, operational control of the process is necessary, allowing us on a basis of objective data to take timely measures to prevent the internal surface of the furnace tubes from coking.

Известен способ автоматического регулировани высокотемпературного нагрева т желых нефт ных остатков в трубчатых печах установок замедленного коксовани и термического A known method of automatically controlling high-temperature heated heavy oil residues in tube furnaces of delayed coking and thermal plants.

крекинга, который заключаетс в том, что температурный режим печи регулируют изменением расхода топлива по температуре нагреваемого сырь на выходе из печи.cracking, which consists in the fact that the temperature mode of the furnace is controlled by changing the fuel consumption by the temperature of the heated raw material at the exit of the furnace.

Однако пр.и осуществлении такого способа отложение кокса на чехле термопары резко повышает инерционность измерени и занижает показани прибора.However, in the implementation of such a method, the deposition of coke on the case of a thermocouple dramatically increases the inertia of the measurement and underestimates the instrument.

Занижение показапи прибора заставл ют регул тор повышать температуру нагрева сверх заданной, что еще больше интенсифицирует отложение кокса в трубопроводе.An underestimation of the display of the instrument causes the controller to increase the heating temperature above the set point, which further intensifies the deposition of coke in the pipeline.

Кроме того, возникает возможность прогара труб змеевика печи за счет перегрева закоксованных труб и происход т частые остановки печ,и дл удаленн кокса из труб.In addition, there is the possibility of burnout of the furnace coil tubes due to overheating of the coked tubes, and frequent stopping of the furnace and for the removal of coke from the pipes occurs.

Целью изобретени вл етс повышение оперативности управлени и снижение интенсивности коксоотложени в трубчатых печах.The aim of the invention is to increase the control efficiency and reduce the intensity of coke deposition in tube furnaces.

Это достигаетс тем, что регулирование темнературного реж.има 1печи ведут по температуре сырь в зоне змеевика печи, предшествующей зоне интенсивного карбоидобразовани , и по разности температур сырь между точкой на выходе из печи и точкой регулировани суд т о степени закоксованности печп.This is achieved by regulating the heat treatment of the furnace in terms of the raw material temperature in the coil zone of the furnace, preceding the zone of intense carbon formation, and the difference in temperature of the raw material between the exit point of the furnace and the control point determines the degree of coking of the pepp.

Точка регулировани температуры нагрева размещена в зоне, предшествующей зоне интенсивного карбоидобразовани , поэтому на чехле термопары не происходит отложени The heating temperature control point is located in the zone preceding the zone of intense carbohydrate formation, therefore there is no deposition on the thermocouple cover.

кокса, приоор .псе врем показы-вает действительную темпсрату.ру нагрева и с достаточной чувствительностью .реагирует па незначительные изменени темнературы. Это значительно повышает стабильность темнературного режима нечи, удлин ет срок межремонтного пробега печи.coke, prioor. pse time shows the actual temperature of the heater and with sufficient sensitivity reacts to slight changes in temperature. This significantly increases the stability of the temperature mode of the cable, and lengthens the period of overhaul mileage of the furnace.

Посто нное измерение разности .между температурой сырь на выходе из нечи и температурой ,в точке регулировани нозвол ет воврем уловить момент начала коксовани нечи , своевременно нр.ин ть меры но устра 1ению нричин, вызвавших отложение кокса в трубонроводе , а также своевременно ноставить нечь на ремонт, .не донустив ее чрезмерного закоКсовани и нрогара труб.Constant measurement of the difference between the temperature of the raw material at the outlet of the nechi and the temperature, at the point of regulation it is possible to catch the start of coking at the right time, to timely take measures to eliminate the causes of coke deposition in the pipeline, and to avoid repair, without donning it to excessive co-ordination and nogara pipes.

На фиг. 1 изображена нринциниальна схема устройства дл реализации предлагаемого способа; .на фиг. 2 - график измеие.нн значений те.мпературы сырь на выходе из печи в зависимости от .продолл ительности работы нечи и степен.и закоксовааности труб.FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for implementing the proposed method; .on FIG. 2 is a graph of the measured values of the temperature of raw materials at the exit of the furnace depending on the continuity of operation and degree and coking of the pipes.

Устрой.ство состоит из трубчатого змеевика 1 печи, через который проходит нагреваемое сырье, трубонровода 2 дл подачи сырь , трубопровода 3 дл подачи турбулизатора, трубопр0 вода 4 дл подачи топлива к форсункам, регул тора 5 расхода сырь , регул тора 6 расхода турбулизатора, двойной термопары 7, установленной IB точке змеевика печи, предшествуюш ,ей зоне Интенсивного «арбоидообразовани , прибора 8, регулируюш,его клапана 9, термонары 10, установленной на выходе из нечи, и индикатора lil разности температур.The device consists of a tubular coil 1 of the furnace through which the heated raw material passes, a pipe line 2 for supplying raw materials, a pipeline 3 for supplying a turbulizer, a pipe water 4 for supplying fuel to the nozzles, a regulator of consumption of the raw material, a double Thermocouples 7, installed at the IB point of the furnace coil, preceding it, the zone of Intensive Arbidification, device 8, regulates it, its valve 9, thermonar 10, installed at the outlet of the switch, and indicator lil of the temperature difference.

Одна :из термопар 7 соединена с прибором 8, а друга термонара 7 и термопара 10, соедниеипые по дифференц.иальпой схеме, - с индикатором 11 разности температур, который колтролпрует разность температур сырь иа коксуюш,емс участке змеевика печи (температура в точке на выходе из печи минус темнература в точке регулировани ).One: thermocouple 7 is connected to the device 8, and another thermocouple 7 and thermocouple 10, connected in a differential circuit, with indicator 11 of the temperature difference, which co-controls the temperature difference between the raw material and the furnace coil (temperature at the outlet from the furnace minus the temperature at the control point).

Автоматическое унравлеиие нроцессом высокотемнератур .ного нагрева т желых нефт ных остатков .в трубчатых печах осуш,ест:вл ют следуюн им образом. В змеевик 1 по трубопроводу 2 поступает сырье, расход которого стабилизируют регул тором 5.The automatic control of high-heat heating by heavy oil residues in tubular kilns in the drying process, eats: this is the next way. The coil 1 through the pipeline 2 receives raw materials, the consumption of which is stabilized by the controller 5.

По трубопроводу 3 в сырье подают турбулизатор , расход которого стабилизируют регул тором 6. Образовавша с парожидкостна смесь, проход по змеевику 1, пагреваетс до определенной темнературы, которую измер ют термо.нарой 7, установлеиной в .выбранной точ.ке регулировани . Текуш.ее значение температуры в нриборе 8 сравнивают с зада:н .ным, и при отклонении от носледнего нрибор 8 выдает сигнал, воздействуюндий на клапан 9 1подач,и топлива к форсункам нечи.A pipeline 3 is fed into the raw material by a turbulizer, the flow of which is stabilized by the regulator 6. The vapor-liquid mixture formed from the passage, through the coil 1, burns to a certain temperature measured by thermo line 7 and is set to the selected control point. The current temperature value in instrument 8 is compared with the setpoint, and if there is a deviation from the nasoladniy, the instrument 8 produces a signal that acts on the valve of the 9th feed and the fuel to the nonchi nozzles.

Точка регулировани темнературы нагрева раз.меш,ена в зоне, предшествуюш,ей зоне интенсивного карбоидобразоваии , поэтому иа чехле термопары 7 :не происходит отложение кокса и пр.ибор 8 всегда показывает действительную температуру нагрева, а также с достаточнон чувствнтельностью реагирует на незначительные отклонени температуры.The temperature control point of the heating zone is mixed in the zone preceding it, the zone of intensive carbon formation, therefore, in the case of the thermocouple 7: coke deposition does not occur and Bore 8 always shows the actual temperature of heating, and also reacts to insignificant temperature deviations with sufficient sensitivity .

При по влении внешних возмуш,ений, нанрнмер изменении расходов сырь , турбулизатора -или изменении состава тонлива и его давлени в трубопроводе 4, нроизойдет отклонение темнературы нодогреваемого сырь от заданного значени . Поскольку в точке регулировани объект обладает небольшим запаздыванием и большой чувствительностью, прибор 8 быстро отрабатывает сигнал рассогласованн и восстанавливает заданное значение. В начальный нериод работы печи, когда коксоотложение в трубах .нечи и на чехле тер .мопары 10 отсутствует, индикатор 11 будет показывать максимальную разность темнератур сырь иа измер емом участке. В случа х, когда создаютс услови коксовани труб змеевика ночи (занижена подача турбулизатора в сырье, а следовательно и скорость прохождени нагреваемого сырь в змеевике, завышена допустима тем.нература нагрева в печн определенного вида сырь и др.), частицы кокса оседают на внутренних стенках трубWith the appearance of external vozmusch, nanrnmer change in the cost of raw materials, turbulizer, or changing the composition of the tonnage and its pressure in the pipeline 4, but the deviation of the temperature of the heated raw material from the specified value. Since at the control point the object has a small delay and high sensitivity, the device 8 quickly processes the signal mismatched and restores the set value. In the initial period of operation of the furnace, when coke deposition in the pipes of the oven and on the cover of thermopairs 10 is absent, indicator 11 will show the maximum temperature difference between the raw materials and the measured area. In cases when coking tubes of the coil of the night are created (the supply of the turbulizer to the raw materials is lowered, and hence the speed of the heated raw materials in the coil, the temperature of the heating to the furnaces of a certain type of raw material, etc.) is overestimated; pipes

коксуюш,егос участка змеевика печи, ухудша теплообмен на этом участке. Отлага сь на чехле термонары, измер юп;ей температуру пагреваемого сырь па выходе из печи, кокс вызовет занижение показаний.Kokuyush, its section of the furnace coil, worsening the heat transfer in this area. Put down on the case of the thermonar, measure Jup, the temperature of the raw material being heated on the furnace exit, and coke will cause an understatement.

Все это приведет к уменьшению показаний разности темиератур .на индикаторе И, что будет служить информацией о .начавшемс процессе коксовапи трубчатого змеевика нечи и необходимости прин ти мер по предотвраш,еЛИЮ дальнейшего .коксовани (например увеличение количества подаваемого турбулизатора , спижение температуры иодогрева и др.).All this will lead to a decrease in the testimony of the difference in temperature on the indicator I, which will serve as information on the beginning of the coking process of the tubular coil and the need to take measures to prevent further coking (for example, an increase in the amount of turbulant supplied, a decrease in the temperature of heating, etc. ).

Прекраш,еи:ие уменьшени разности температур иа индикаторе 11 будет свидетельствовать о нрекратившемс процессе коксоотложе .н.и на внутренних стетгках труб змеевика нечи iH выходном трубопроводе.Prefixing it: not reducing the temperature difference in indicator 11 will indicate an uninterrupted coking process and on the inside of the coil pipes of an irrelevant output duct.

При длительной работе печи закоксованность внутренних степок труб печи будет ;возрастать и, как следствие, будет уменьшатьс разность температур сырь .между точкой на выходе из печи и точкой регулировани . При снижении ноказаний разности температур .на индикаторе 11 до онределенной величины, например 5-10°С, дл предотвраш;еии выхода из стро труб змеевика и дл выжига.ни .кокса трубчатую печь останав.тивают.With prolonged operation of the furnace, the coking of the internal steppes of the furnace tubes will increase, and, as a result, the temperature difference between the raw materials between the point at the outlet of the furnace and the control point will decrease. When reducing the temperature difference indications .on the indicator 11 to a certain value, for example, 5-10 ° C, in order to prevent the coil pipe from going out of operation and to burn out or coke the tubular furnace is stopped.

Предмет изобретени Subject invention

Способ автоматического управлени процессом высокотемпературного нагрева т желых пефт ных остатков в трубчатых нечах установок замедленного коксовани и термического крекинга, включающий измерение температуры выход ш,его продукта ц регулирование температурного реж.има печи изменением подачи тонл.ива, отличающеес тем, что, с целью повышени оперативности управлени и снижепи и.птенсивности коксоотложени вThe method of automatic control of the process of high-temperature heating of heavy peft residues in the tubular necks of delayed coking and thermal cracking, including measuring the temperature of the output of w, its product, and controlling the temperature mode of the furnace by varying the supply of fine oil, characterized in that efficiency of control and reduction of the intensity of coke deposition in

трубчатых печах, регулирование пагрева ведут .по температуре ;Сырь в зоне змеевика печи , предшествующей зоне интенсивного карбоидообразовали , и по размести температурtube furnaces, the regulation of pagreva lead to temperature; the raw material in the zone of the furnace coil, preceding the zone of intensive carboid formation, and according to the temperature

сырь между точкои иа выходе нз печи и точкой регулировани суд т о степени закоксованности печи.the raw material between the point of exit of the furnace and the point of control is judged on the degree of cokeness of the furnace.