SU556481A1 - Устройство дл автоматического управлени процессом пиролиза в трубчатой печи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического управлени  процессом .пиролиза углеводородов в трубчатых пиролизных печах с радиантной и конвективной камерами и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Известно устройство дл  автоматического управлени  процессом пиролиза |1, содержащее регул торы температуры продуктов пиролиза и расхода сырь  и систему изменени  величины зоны реакции.

Другое устройство дл  автоматического управлени  процессом Пиролиза 2 содержит систему оптимального регулировани  подачи топливного газа в лечь в зависимости от выхода компонентов пирогаза.

Известен также способ автоматического регулировани  Т1роцесса пиролиза в трубчатой печи ,3, реализуемый устройством, содержащим датчик расхода сырь , один выход которого св зан через .блок задани  расхода пара с регул тором расхода пара, а другой выход соединен через блок задани  температуры с регул тором температуры продуктов пиролиза на выходе из печи, датчик темлературы продуктов пиролиза, соединенный с регул тором температуры и датчик расхода пара , соединенный с регул тором расхода пара.

Недостатком известных устройств  вл етс  то, что они не обеспечивают взаимосв занное

регулирование температуры продуктов пиролиза и расхода пара в печь, что приводит к снижению производительности печи.

Цель изобретени  - повышение производительности печи.

Это достигаетс  тем, что устройство содержит датчик давлени  топлива на входе в горелки , св занный с блоком задани  расхода пара, датчик расхода пара соединен также с блоком задани  температуры, а выходы регул торов расхода пара и температуры подключены соответственно к регулирующим клат1анам на лини х подачи пара на вход конвективной и радиантной секций трубчатой печи.

Характер взаимосв зи параметров процесса , который .используетс  в устройстве, графически представлен на фиг. ,1-5.

На фиг. 6 представлена схема устройства. Выход целевых продуктов процесса (этилена , про-пилена и бутиленов) повышаетс  при снижении времени пребывани  смеси в зоне реакцией т и повышени  температуры реакЦии Т (фиг. 1). Дл  каждого .-с имеетс  оптимальна  температура Т.

Дл  заданной температуры процесса на выходе из печи Т при уменьшении времени пребывани  растет те.мпература стенки реактора TS (фиг. 2).

При сохранении посто нной температуры пирогаза Т на выходе из печи температура стенки реактора TS растет при увеличении подачи топлива в печь F и снижении времени пребывани  смеси в зоне реакции (фиг. 3).

Дл  примен емой конструкции лечи .расход топлива Ft повышаетс  при повышении его давлени  Р на входе горелки. Максимальный расход топлива F достигаетс  при максимальной величине давлени  Рмакс (фиг. 4).

Врем  пребывани  реакционной смеси в зоне реакции т уменьшаетс  при увеличении расхода сырь  / и пара Fn в змеевик (фиг. 5).

Устройство включает в себ  систему стабилизации температуры стенки змеевика 1 .радиантной камеры 2 печи. Система стабилизации состоит из датчика температуры 3 стенки змеевика 1, регул тора 4 и регулируюшего клапана -5 на линии подачи топлива в горелки -печи. Устройство содержит также регул тор расхода пара .6 и регул торы температуры продуктов пиролиза 7 на выходе из печи. Датчик расхода пара 8 св зан со входами регул тора 6 и блока задани  температуры 9; датчик давлени  топлива ilO на входе в горелки печи подключен на вход блока задани  расхода пара 11, а датчик температуры продуктов пиролиза 12 - на вход регул тора 7. Датчик расхода сырь  13 соединен со входами двух блоков заданий 0 и 11. .Выход регул тора расхода пара 6 св зан с регулирующим клапаном 14, установленным на линии подачи пара на вход конвективной камеры 15 печи, а выход регул тора температуры 7 - с регулирующим клапаном 16 на линии подачи пара на вход радиантной камеры 2 печи .

Работает устройство следующим образом.

Регул тору температуры 4 устанавливаетс  задание, соответствующее максимально допустимому значению температуры стенки змеевика , которое он стабилизует на печи. При этом устанавли)ваетс  кака -то начальна  величина давлени  топлива на входе в горелки. В блоке задани  11 по значению этого давлени  и значению расхода сырь  F рассчитываетс  величина уставки регул тора расхода пара 6 Fn по формуле

(0)+ Н макс-/), (1)

где /п(О) -измеренное значение расхода пара в змеевик (в момент измерени  значени  давлени  Р);

РМ&КС - максимально допустима  величина давлени  топлива на входе в горелки;

b - коэффициент.

В момент включени  системы в работу величина Fu(0) рассчитываетс  и устанавливаетс  равной:

Fu(Q)a.F,

где а - коэффициент.

Найденное значение расхода пара устанавливаетс  на объекте. Одновременно регул тор 7 устанавливает значение температуры продуктов пиролиза на выходе из печи Т, равным рассчитанному в блоке задани  9 по формуле + aT+.l-F,(2)

где с, .а и / - параметры, определ емые экспериментально .

При изменении /ц и Г на о1бъёкте измен етс  давление Р (с увеличением -Fn и Г давление Р растет), так как измен етс  количество тепла, а соответственно и количество топлива, необходимое дл  нагрева температуры стенки змеевика 1 до заданного значени . После ста1билизации режима на объекте расчет уставок FH и Т в блоках ,9 и 11 повтор етс  дл  нового значени  давлени  топлива, и они снова устанавливаютс  на -печи . Такое изменение происходит до того момента , пока значение давлени  Р не станет равным максимально допустимому Рмакс- Это соответствует оптимальным тепловым услови м пиролиза, когда врем  контакта минимально , а температурный профиль реаКционной смеси по длине радиантной секции змеевика имеет наибольшую крутизну.

При повышении давлени  Р выше допусти-, мого Рмакс устройство СНИЗИТ расход пара в змеевик печи, в результате чего оно снова

ПОНИЗИТСЯ.

В случае, если печь пиролиза работает на очень низких нагрузках ( от номинальных ), необходимо изменить (уменьшить ) значение максимально допустимого

давлени  Рмако в блоке 11 или уменьшить расходы топлива в горелки, обогревающие начало радиантной секции змеевика.

Таким образом, при работе лредлатаемого устройства обеспечиваетс  Оптимальный тепловой режим пиролиза, а соответственно и максимальна  производительность печи по целевому продукту.

Claims (3)

1.Авт. св. № 338244, .кл. В 01J 3/00, 1972.

2../VBT. св. № 385997, кл. С 10G 9/20, 1973.

3.Авт. св. № 175041, кл. В 01J 3/00, 1963 (прототип).

CPuz.f

TS (

fPua.J

fiOKC.

(Pus. г

r-fOKC

HOn

I TrfCTKC

Fr

(Риг.