SU735625A1 - Устройство дл автоматического управлени пиролизными печами - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПИРОЛИЗНЫМИ ПЕЧАМИ Изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического управлени  пиролизными плечами в производстве олефинов и может использоватьс  в химической и нефтехимической промышленности при автоматизации процессов получени  этилена, пропилена и других мономеро Известно устройство дл  автоматического управлени  процессом пиролиза, содержащее оптимизатор, датчики расходов пара в змеевик и воды на закалку пирогаза, измеритель относительного веса компонентов, регул тор подачи топлива, блоки суммировани  и умножени  1. Известно устройство дл  автоматического управлени  прбцессом пиролиза, содержащее контуры регулировани  расходов сырь  в печи , состо щие из датчиков расхода, регул то ров и регулирующих кпапанов, контуры регули ровани  температуры продукта пиролиза на вы ходе из печей и контуры регулировани  температуры продукта на выходе из закалочных аппа ратов, состо щие из датчиков температуры регул торов и регулирующих клапанов, а такж датчик общего расхода сырь  в печи, датчики расхода пара в печи и блок задани  2. Однако такие устройства не учитывают режимы работы аппаратов закалочно-испарительной шстемы, на стенка} которых, как. показывает опыт эксплуатации, в значительной степени отлагаетс  кокс,  вл ющийс  одним из продуктов термического разложени  углеводородов. Это снижает производительность печей по целевым продуктам. Цель изобретени  - повыщение производительности процесса пиролиза по целевым продуктам. Это достигаетс  тем, что оно догюлнительно содержит блок вычитани , блок определени  показателей проходимости закалочных аппаратов , блЪк прогнозировани  и сумматор, при этом первый и второй входы блока вычитани  подключены соответственно к датчикам температуры продукта на выходе из печей и закалочных аппаратов, выход блока вычита1ш  соединен с первым входом блока прог- . нозировани , второй и третий входы которого подключены соответственно к датчикам расхода сырь  и пара в печи, выход блока прогно3 73 зировани  соединен с первым входом блока определени  показателей проходимости закалочных аппаратов, второй вход которого св зан с выходом регул торов температуры продукта на выходе из .закалочных аппаратов, выход блока определени  показателей проходидасти закалочных аппаратов параллельно подключен к входам блока задани : сумматора, выход которого соединен со вторым входом блрка задани , третий вход которого пода:лючен к дaтчиky общего раехОда сырь  is печи, а в ыход блока задани  соединен со входами регул тбрОв расхода сырь  в печи. На чертеже дана схема предлагаемого устрой;сг1ва . - - , у: . : . . Устройстйо содержит датчики 1 расхода пара. на каждую шролизную печь 2, датчики 3 темпе ратуры продуктов пиролиза навыходе из печей, регул торы 4 и регулируюиие клапаны 5, которые образуют контуры стаб1Ййзапйй температуры на выходе из печей/датчики ё расходов сырь  в пета, регул торы 7 и регулируюиие клапань 8, которые образукот контуры стабилизации расходов сьфь  в печи, датчики 9 темпе ратурЫ на йыходе из закалочныэс аппаратов 10, - регул торы 11 и регулируюиие клапаны 12 на;  аши х подачи воды в закалочные аппараты, которые образуют контуры стабилизации температуры на выходе из закалочных аппаратов, блоки 13 вьтчитанй , блоки 14 прЬгйОзированй  блоки 15 определени показателей прохОйимости закалочных аппаратов, блок 16 суммировани  блок 17 задани , датчик 18 сущего расхода сырь  на ниролизныё печи, Устройство работает следующий образом. . .Регул торы 4 стабилиз1фуют температурь не выходах из печей, регул торы 7 стабили- ; ЧзируМ расходы сырь  в , регул торы li стабилтизйруют температуры на выходах из закалочных аппаратов. - ..,.: . : В блоках 13 вы«штайи  определ ютс  перепады температур продуктов пиролиза на за калОч ьтх аппаратах. .:г, ; v :- --;-;. - .аО) где ЛТ, - перепад температур в закалочном аппарате j-й пеш, °С; Тпечи-Тбмпература продуктов пиролиза ни выходе из печи, С;. .- температура продуктов пиролиза на выходе из закалочного аппарата, С. в блоках 14 по значени м расходов сьфь  и пара на neift, перепада температуры на закалочном аппарате печи рассчитывают прогнозируемые. значени  управл ющих давлений воздуха от. регул торов 11 на клапаны 12 подачи воды в закалочные аппараты каждой печи. Расчет ьедетс  по следующей эмпирической зависимости . |.5..-6,6,V,||. Р прогнозируемое значение управл ющего давлени  воздуха с регул тора 11 на клапан подачи воды в закалочный аппарат j-й печи, которое равно изме . ренному значению этого давлени , если закалочный аппарат не закоксован, кг/см,соответственно измеренные значени  расхода сырь  и пара на j-тую печь, т/ч; K3 - коэффициенты, завис щие от особенности работы клапанов 12 подачи воды в аппараты, подбираютс  экспериментально в пределах 0,2-0,8 кг/см. локах 15 по поступившим в них с бло4 значени м прогнозируемых давлений а с регул торов 11 и измеренным знаэтих давлений определ ютс  показатеоходамости закалочных аппаратов. Чем е этот показатель, тем меньше закоксокалочный аппарат и наоборОт. Показатель имости аппарата определ етс  по соотию (pf-pJ), (3) Р.- разнОсть между прогнозируемым и измеренным значени ми управл ющего давлени  воздуха на клапане подаЧи воды в закалочный аппарат j-й печи, кг/см; чем больще бта разнОсть , тем больше закоксован закал эчный аппарат и наоборот; - размерный коэффициент, равный 1 -показатель проходимости закалочного аппарата j-й печи после выжига кокса, равный 1; -показатель текущей проходимости закалочного аппарата j-й печи; измен етс  в пределах О l).j 1, чем больше ЭТО.Т показатель, тем меньше закоксован закалочный аппарат и наоборот. локе 16 суммировани  показатели проости закалочных аппаратов суммируютс  Е - количество пиоолизных печей.

Блок 17 рассчитывает задани  регул торам расходов сырь  печи пЬ соотношению

. i« ,

- P-F i

где общий расход сырь  на пиролизные печи, измер етс  датчиком

, . /ч; .

F;- рассчитанное значение задани 

регул тору расхода сырь  на j-ю печь, т/ч.

Затем рассчитайное значение задани  провер етс  на ограничени , предусматриваемые трехрегламентом, и по результатам проверки формируютс  уставки регул торов;

.(

.;m:F,

NVMM j WOHtC

с V.c:

-HfniF,,, V

FbF. NVWH

где F| - значение уставки регул тору расхода сырь  на j-ю печь.

Блоки 14-17 срабатывают циклически, цикл срабатывани  определ етс  экспериментально в пределах 4-8 ч. . В случае закоксовываим  закалочного аппарата какой-либо печи увеличиваетс  его сопротивление потоку пирогаза, следовательно повьпиает давление в реакционной зоне змеевика печи, что приводит к снижению производительноста печи по целевым продуктам. С другой стороны с закоксовыванием закалочного зпnapata увеличиваетс  его сопротивление потоку впрыскиваемой воды, в результате чего расход воды при одном и том же рткрытии клапана 12 уменьцштс , а температура на выходе из аппарата увеличитс . Тогда регул тор 11 приоткроет клапан 12, увеличик тем самым расход воды в аппарат, еледовательно , управл ющее давление воздуха :

с регул тора 11 на клапан 12 будет отличным от первоначального. В результате чего блоки 14-17 выработают новое задание регул тору расхода сырь  в }-ю печь меньше предыдущего и давление в реакционной зоне змеевика также снизитс .

В том случае, когда клапан 12 1 одачи воды 1юлностью откроетс , данное устройство позвол ет стабилизировать температуру на выходе из закалочного аппарата уменьшением расхода сырь  в печь ввиду того, что 1фопюзнруемое жачеиие управл ющего давлени  воздуха на клапаи 12 измен етс  с изменением перепада темп атур на закалочной аппарате. ;

Пример. При использовании известного устройства дл  автоматического управлени  . процессом пиролиза в трубчатой печи параметры на двух печах имели такие значени  (см. табл. 1)

При этом выходы основных продуктов по каждой печи бьши так,ими, вес.%: (см.

табл. 2): ;

Опытна  эксш1уата19Я предлагаемого, устррйства на двух таролншых 1кчах шжазала, что плрлмегры печеа ву ут нлкщ такие значени  (ал. , 3).

ПрМ этом коэффйп иенты, приведенные выше в описании устройства, были прин ты рав; ными -. - ..:- .. -.,-....--

KI 1СаХ),2 кг/см, ,6 кг/см, К, 0,32кг/см

2

1( KS 1 .

Выходы основных продуктов при таких значени х параметров стали такими, вес.% (см. табл. 4).

Предлагаемое устройство позволит увеличить выработку дёлебых продуктов на 2%.

;;; iv .-.-.--;-л--Т.а б л. и ц л i

;Т а блица 2 формула изобретени Устройство дл  автоматического управледи  пиролизными печами, содержащее контуры регу лировани  расходов сырь  в печи, состо щие из датчиков расхода, регул торов и регулирующих клапанов, контуры регулировани  температуры продукта пиролиза н,а выходе из печей и контуры регулировани  температуры продукта на выходе из закалочных аппаратов, состо идае из датчиков температуры, регул торов и регулируюидах клапанов, датчик общего расхода сырь  в печи, датчики расхода пара в печи и блок задани , отличающеес  тем, что, с целью повЫшгни  производитеп Ж)СтИ процесса пиролиза по целевым продуктам оно дополнительно а)держит блок вычитани , блок определени  показателей проходимости закалочных аппаратов, блок прогнозировани  и сумматор, при этом первый и второй входы блока вычитани  подключены, соответственно к датчикам температуры продукта на выходе из печей и закалочных аппаратов, выход блока

Т а б л. и ц а 3

Таблица 4 вычитани  соединен с первым входом блока прогнозировани , второй и третий входы которого подключень соответственно к датчикам расхода сырь  « пара в печи, выход блока тфогнозировани  соединен с первым входом блока определени  показателей проходимости закалочных аппаратов, второй вход которого св зан с выходом регул торов температуры продукта на выходе из закалочных аппаратов, выход блока определени  показателей проходамостн закалочных аппаратов параллельно пощслючен к входам блока задани  и сумматора, выход которого соединен со вторым входом блока задани , третий вход которого подключен к датчику об1цего расхода сьфь  в печи, а выход блока задани  соединен со входами регул торов расхода сырь  в печи. Источники ин({юрмации, прин тые, во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 385997, кп. С 10 6 9/20, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР N 338244, кл. В 01 J 3/00, 1970 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для автоматического управления пиролизными печами, содержащее контуры регулирования расходов сырья в печи, состоящие из датчиков расхода, регуляторов и регулирующих клапанов, контуры регулирования температуры продукта пиролиза н,а выходе из печей и контуры регулирования температуры продукта на выходе из закалочных аппаратов, состоящие из датчиков температуры, регуляторов и регулирующих клапанов, датчик общего рас- ³⁵ хода сырья та печи, датчики расхода пара в печи и блок задания, отличающееся тем, что, с целью повышгния производительности процесса пиролиза по целевым продуктам, ₄θ оно дополнительно содержит блок вычитания, блок определения показателей проходимости закалочных аппаратов, блок прогнозирования и сумматор, при этом первый и второй входы блока вычитания подключены, соответственно к датчикам температуры продукта на выходе из печей и закалочных аппаратов, выход блока вычитания соединен с первым входом блока прогнозирования, второй и третий входы которого подключены соответственно к датчикам расхода сырья я пара в печи, выход блока прогнозирования соединен с первым входом блока определения показателей проходимости закалочных аппаратов, второй вход которого связан с выходом регуляторов температуры продукта на выходе из закалочных аппаратов, выход блока определения показателей проходимости закалочных аппаратов параллельно подключен к входам блока задания и сумматора, выход которого соединен со вторым входом блока задания, третий вход которого подключен к датчику общего расхода сырья в печи, а выход блока задания соединен со входами регуляторов расхода сырья в печи.