Способ управления процессом дегидрирования углеводородов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (}1) C5D 4 С 07 С 5/32 G 05 D 27/00

Г !

0ПИСЛНИК ИЗ0БРКткния

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3836940/23-26 (22) 02.01.84 (46) 15. 09.86. Бюл. У 34 (72) В. Р. Тучинский, А.Н. Гуревич и Т.С.Подольский (53) 66.012-52(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 587137, кл. С 07 С 5/36, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1036719, кл. С 07 С 5/32, 1983. (54)(») СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ осуществляемым в двухреакторной системе циклического действия, путем регулирования соотношения расхода сырья и пара в печь изменением расхода пара, темперФгуры пара на выходе печи изменением подачи топливного газа в горелки печи и расхода воздуха на регенерацию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения расхода сырья и энергоресурсов, дополнительно измеряют расход газа регенерации и давление топливного газа в печь, изменяют с заданной скоростью расход воздуха от нулевого до заданного значения в начале интервала регенерации каждого цикла, регулируют давление топливного газа в печь с коррекцией по расходам топливного газа в горелки печи, определяют расход пара на контактирование по расходам пара в печь, воздуха на .регенерацию и газа регенерации Я и корректируют соотношение расходов сырья и пара в печь в зависимости от расхода пара на контактирование.

О, если U < U

ыин

-S если U U Щ КС

У

U мнн

U — максимально и минимально допустимое положение клапанов 15.

Величину Т выбирают так,чтобы она превышала длительность переходных процессов в печи (< "30 мин).

На клапанах 15 используют байпасные потоки, что повышает точность, и одновременно сужает шкалу регулирования. Коррекция (1) давления топливного газа при выходе клапанов 15 на допустимые границы представляет собой "грубое" регулирование для расширения шкалы.

Пар, перегретый в печи 4 до температуры около 700 С, распределяют между реакторами 1 и 2. Из-за от1 125706

Изобретение относится к автомати-. зации циклических реакционных процессов химико-технологических производств, в частности производств изопрена и дивинила, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, Целью изобретения является снижение расхода сырья и энергоресурсов. 1п

На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы управления процессом; на фиг. 2 — циклограмма процесса.

Процесс дегидрирования осуществляют в реакторах 1 и 2 с неподвижным слоем катализатора, переключаемых

Ф с помощью логической машины 3 поочередно с .контактированием на регенерацию и обратно (на схеме реактор 1 по-. казан в период контактирования, а ре 20 актор 2 — регенерации). Длительность полного цикла 15-20 мин. Сырье подают в реактор в смеси с паром после нагре- ва в печи 4. Во врейя регенерации в реактор подают воздух в смеси с па- 25 ром для выжига откладывающегося во время контактирования кокса.

Система управления процессом включает (фиг. 1) регулятор 5 расхода сырья с датчиком б, регулятор 7 щб расхода пара на печь с датчиком 8, регулятор 9 давления топливного газа на печь с клапаном 10, датчик 11 расхода воздуха на регенерацию, датчик 12 расхода газа регенерации, датчик 13 температурй пара на выходе печи, клапан .14 подачи воздуха и клапаны 15 подачи топливного газа в горелки печи, На схеме показаны также функциональные блоки: блок 16 регулирования расхода воздуха, блок 1? программного изменения задания на расход воздуха, блок 18 регулирования температуры пара на выходе печи блок 19 коррекции давле9 — Q$ ния топливного газа, блок 20 определения расхода пара на контактирование, блок 21 регулирования соотношения расхода сырья в печь н пара на контактирование и блок 22 синхронизации. Перечисленные функциональные блоки реализованы в управляющей вычислительной машине (УВМ) 23.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью регуляторов 5 и 7 регу- 55 лируют расход соответственно сырья и пара, подаваемых через печь 4 в реакторы 1 н 2, 9 2

С помощью блока 16 по замеру от датчика 11 регулируют расход воздуха воздействием на нлапан 14. В связи с наличием скачкообразных возмущений по давлению воздуха, используют ПИДзакон регулирования. В течение интервала регенерации каждого цикла задание на расход воздуха изменяют с помощью блока 17, например, по следующей программе: линейный подъем расхода от нулевого до номинального значения со скоростью, обеспечивающей выход на номинал не быстрее 1 мин, и последующая стабилизация (фиг. 2).

На фиг. 2 пунктиром показана подача воздуха в начале интервала регенерации по известному способу.

С помощью блока 18, реализованного в УВИ 23, регулируют температуру пара о информации от датчика 13 одновременным воздействием на клапаны 15. С помощью регулятора 9 регулируют давление топливного газа на печь воздействием на клапан 10, установленный на общей линии подачи топливного газа в печь. Периодически (с интервалом 7 ) с помощью блока 19 корректируют задание регулятору 9, например, по следующему закону: .ннн иаэс где дР— величина приращения задания по давлению на одном шаге;

U - текущее положение клапана 15, определяемое по величине управляющего сигнала на них з 12510 с тствия задвижек, надежно работающих при указанной температуре, распределение осуществляют за счет соотношения сопротивлений линий контактного газа и газа регенерации. Из-за отсутствия расходомеров, надежно работающих при укаэанной температуре, расход пара на контактирование определяют из материального баланса с помощью блока 20 следующим образом:10 и (G„

E. (2) где G„ расход пара на печь, определяемый по информации от датчика 8;

G > — Расход газа Регенерации, t5 определяемый по информации от датчика 12;

С вЂ” расход воздуха, определяемый по информации от датчика 11. 20

С помощью блока 21 регулируют соотношение расхода сырья, определяемого по информации от датчика 6, и расхода пара, определяемого по формуле (2) . 25

С помощью блока 22 осуществляют синхронизацию работы УВМ 23 с цикличностью работы реакторов путем анализа сигнала о начале цикла от логической машины 3, основной функцией которой является реализация цикличности работы реакторов по заданной временной программе. Она имеет таймер, отсчитывающий время с начала до окончания цикла, затем время следующего цикла и т.д. (например, длительность цикла, равную 16 мин). В заданные моменты логическая машина 3 открывает либо закрывает соответствующие задвижки. /

Так, в начале цикла реактора (фиг. 2) открываются задвижки, показанные открытыми на фиг. 1, и одновременно закрываются задвижки, показан- ные на фиг, 1 закрытыми. Через 8 мин, д

69 4 т. е. через 1/2 цикла, осуществляется обратное: открытые задвижки закрываются, а закрытые — открываются.

Еще через 8 мин процесс повторяетсч, и т.д.

Кроме указанной основной функции логическая машина 3 выполняет некоторые логические операции, связанные с взрывоопасностью производства.

В частности, осуществляется контроль и блокирование одновременного открытия некоторых задвижек. Например, не допускается одновременная подача в один реактор сырья и воздуха.

Блок 22 получает сигнал от таймерз блока 3 и фиксирует моменты начала циклов 1-ro и 2-ro реакторов. Реализация временных программ внутри циклов для управления, в частности, подачей воздуха осуществляется с помощью ЭВМ, имеющей свой собственный таймер. Такая синхронизация необходима из-за погрешностей таймеров блока 3 и 3ВМ.

Ограниченная подача воздуха в начале регенерации снижает общее его количество за интервал регенерации (экономия топливного газа) уменьша1 ет переокисление катализатора и исключает его перегревы за счет вспышек (экономия сырья). Двухступенчатое регулирование температуры пара повышает качество поддержания заданного температурного режима процесса (экономия сырья). Использование косвенного замера пара на контактирование повышает качество регулирования соотношения расходов сырья и пара (экономия паоа1

Использование способа управления в производстве иэопрена позволяет снизить расходные коэффициенты по основному сырью (изопентану), пару и топливному газу.

12570б9

1257069

РОСМОд пара

Ер p2

ИОН

РОГ. 2

Редактор Т.Парфенова

Заказ 4880/19 Тира ж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Расиод

ИКСИЯ

Юр-рг

Растб сррья рр1

ФсхОУ лара

Юр-р, Ф

Расюод

ФоФуха

6р-р1

Расход

Мдулг

Фр-рг

Составитель Г.Огаджанов

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб