Способ управления производством непредельных углеводородов

 

Изобретение относится к управлению непрерывными химико-технологическими производствами, содержащими рециклы материальных потоков и складские емкости, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности, для производств мономеров синтетического каучука и позволяет снизить удельный расход пара и увеличить производительность процесса. Технологическая схема и схема управления содержат установки 1, 2 и 3 соответственно дегидрирования, выделения побочных и целевого продуктов, емкости 4, 5 и 6, регуляторы 7, 10, 11 и 20, датчики (Д) 13 и 19 состава, Д8, 12, 14 и 18 расхода, Д 15 - 17 уровня и функциональные блоки 22 - 26. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С014ИАЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4378094/23-26 (22) 16.02. 88 (46) 15.01. 90. Бюл. Ф 2 (72) В. P. Тучинский, В.А. Миронов, С.А. Абруковский, Г.И. Гречуха, 10.И. Рязанов, С.С. Соловьев и P.Ñ. Яруллин (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 891140, кп. В 01 J 19/OU, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 968024, кл. С 07 С S/32, 1980. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ

НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ (57) Изобретение относится к управлению непрерывными химико-технологичсс„„SU„„. 1535866 А1 (51)5 С 07 С 5/32 С 05 И 27/00

2 кими производствами, содержащими рециклы материальных потоков и складские емкости, и мокет быть использовано в химической н нефтехимической промышленности, в частности для производств мономеров синтетического каучука>и позволяет снизить удельный расход пара и увеличить производительность процесса. Технологическая схема и схема управления содержат установки

1,2 н 3 соответственно дегидрирования, выделения побочных и целевого продуктов, емкости 4,5 и 6, регуляторы 7, 10,11 и 20, датчики (Д) 13 и 19 состава, Д 8, 12, 14 и 18 расхода, Д 15-!7 уровня и функциональные блоки 22-26. g

1 ил.

1535866 макс если Кь К, если g"," ь g, <

g ь

Са + (g ь Кь1 рец

0 У

РеЧ мак (К Кь), реч

G "4 макс

Кс к мак макс если К < g< < gь мам

К < К Р

ЗаЛ

Е= s

S ае6

Ссамм С

1 где S

Изобретение относится к управлению непрерывными химико-технологическими производствами, содержащими рециклы материальных потоков и складские ем5 кости, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности для производств мономеров синтетического каучука.

Целью изобретения является снижение удельного расхода пара и увеличение производительности процесса.

На чертеже изображена принципиальная схема управления производством изоамиленов из изопентана, реализующая предлагаемый способ.

Технологическая схема производства включает установки дегидрирования изопентана 1, выделения побочных продуктов 2 и выделения целевого продукта (изоамиленов) 3, а также складские емкости: входную 4, промежуточную 5 и рецикловую 6.

Схема управления включает регулятор

7 с датчиком 8 расхода суммарного по- д тока сырья (изопентана) и клапаном 9 на линии подачи свежего сырья из емкости 4, регулятор 10 расхода вторичного сырья из емкости 6, регулятор 11 расхода полупродукта иэ емкости 5,датчики расхода 12 и состава выходного потока (изоамиленовой фракции) 13, датчики 14 расхода пара на установку 3, датчики 15-17 уровня соответственно в емкостях 4-6,датчик 18 расхода побочных углеводородных отдувок после уста- 5 где g — количество изопентана-рецикь ла в емкости 6, определяемое с помощью датчика 17.

С ол + (макс ) а ол Г30л а* СО

Gî, (К, К,) э где g — количество полупродукта в

50 емкости 5, определяемое с помощью датчика 16.

Величину С" " уточняют с помощью маь тематической модели установки 1:

С = К (С ), 55

С млл где С вЂ” расход суммарного потока сырья, замеряемий датчиком 8. новки 2, датчик 19 состава суммарного потока сырья, регулятор 20 температуры в процессе дегидрирования, а также управляющую вычислительную машину (УВМ)

21. На схеме также показаны реализуемые в УВМ функциональные блоки 22-26.

Схема управления реализована на базе серийно выпускаемых отечественных средств автоматики и вычислительной техники.

В установке 1 осуществляется процесс дегидрирования изоцентана в изоамилены, при этом часть сырья не успевает прореагировать, а помимо целевого продукта образуются и побочные (легкие углеводороды Г1 — С4, тяжелые и др ° ). B установке 2 ректификацией отделяются побочные продукты, а в установке 3 экстрактивной ректификацией разделяются изоамилены и изопентан.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью регулятора 7 по замеру от датчика 8 регулируют расход суммарного потока сырья воздействием на клапан 9. С помощью регуляторов 10 и 11 регулируют расходы соответственно вторичного сырья и полупродукта, с. помощью регулятора 20 — температуру дегидрирования в установке 1 воздействием на расход топливного газа в перегревательную печь.

С помощью блока 22, реализованного в УВМ 21, корректируют задание регулятору 10:

С помощью блока 23 корректируют задание регулятору 11:

С помощью блока 24 регулируют соот, ношение расходов путем воздействия на задание регулятору 20, например, (Io дискретному ПИ-закону, где в качестве ошибки регулирования используется величина

1535866

i»od с

Сумм

О г де 2 потоке, измеряемая с помощью датчика 13.

При том, ес »и удельная подача пара Z 35 мо с пр --.ньщ»агт допус r».ìóþ границу Z,увели»п»г1аьт выход 8 целевого продукта н устапонке 1. Такое увеличение, »»в1»ду особенностей процесса дегидриронания, сопровождаеTi ÿ умень. пением количества 40 непрореаг»»ронаншь.го сырья, а слеповаФ о р л» ул а и з о б р е т е н и я расход побоя»»ых углеводородных отдунок после установки 2, заиеряемьп» с помощью датчика 18; концентрация изопентана н суммар»»ом потоке сырья, замеряеиая с поиоцью датчика 19.

Соотношение В характеризует выход 10 побочных продуктов при дегидрировании и является косвенной оценкой выхода целевого продукта (изоамиленон).

С помощью блока 26 корректируют вел »чину Б, например, по следующе- 15

9* му закону: мб (мдНс

»1 (Z-7. ),если Z ) Z мсе кС если Z 9 Z (УММ () — суммарная подача пара на устанонку ныдепения целевого продукта, ог.реде »яемая с по25 иоцью дат-;»ка 14; расход целевого компонента в выходном потоке; расход ьь»ходного потока (изоамиленоной фракции), измеряемый с помощью датчика 12; конце»»т1 ация цепевого продукта (изоамиленон) н выходном коэффициент, характеризуюций степень превращения сырья в целевой продукт (определяется по математической модели произнодства); количество сырья в емкости

4, определяемое с помощью датчика 15; мин

О, если g4, .g4

При реализации способа учитывают, что на технологические режимы (нагрузки, температуры и т.п.) наложены технологические ограничения.

Ввиду инерционности технологических процессов производства корректируюцие воздействия осуществляют дискретно с достаточно большим интервалом (час или несколько часов).

Регулирование выхода целевого продукта в установке дегидрирования позволяет поддерживать эффективньп» технолог»»чески»» режим, обеспечивающий необходииое соотношение между количествои целевого продукта и рецикла.

Корректировка выхода целевого продукта по фактическому расходу пара на установку 3, характеризующему энергозатраты на производство в целом, исключает перерасход энергоресурсов.

Корректировка общих нагрузок на производство в зависимости от запасов свежего сырья обеспечивает необходимое плавное изменение реж»»»»он.

Внедрение предлагаемого способа в производстве изопрена из изопентана моцностью 160 тыс.т. в год позволяет увеличить производительность на 0,67 и снизить удельный расход пара на 0„2X, дующему закону: - умм

С»а мич (g -v, )

N— - i где С„, 4

Г.

1 тельно, и расхода возвратного сырья, за счет чего перерасход пара устраняется.

С поиоцью блока 25 корректируют 3а-45 цание регулятору 7, например, по слеплан >ный вь»пуск целевого продукт»1 1»а интервал N 1,на— пример, декаду); текущий номер интервала выдачи коррекции внутри интервала И (напри»»ер, номер суток н декаде); фактический выпуск целевого продукта за i интервалов;

Способ управления производством непредельных углеводородов, оборудованным последовательно установленными емкостями свежего сырья, установками дегидрирования и выделения полупродуктов, промежуточной емкостью, установкой выделения целевого продукта и рецикловой емкостью непрореагировавшего сырья, путем регулирования расхода непрореагировавшего сырья из рецикловой емкости на вход установки дегидрирования в зависимости от уровня сырья в эт»эй емкости, регулирования суммарного расхода сырья на установку дегидрирования изменением расхода свежего сырья на эту установку с коррекцией по расходу целевого продукта

1535866

Составитель Г. Огаджанов

Редактор Т. Лазоренко Техред М.яндык Корректор И.Муска

Заказ 83 Тираж 347 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 из установки выделения целевого продукта, регулирования расхода полупродуктов из промежуточной емкости в зависимости от уровня полупродукта в этой емкости и регулирования температурного режима в установке дегидрирования в зависимости от расхода побочных углеводородных отдувок на выходе установки выделения полупродуктов, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода пара и увеличения производительности процесса, дополнительно измеряют уровень сырья в емкости свежего сырья, концентрацию исходного компонента в суммарном потоке сырья на входе в установку дегидрирования, концентрацию целевого компонента в продукте на выходе установки выделения целевого продукта и суммарный расход пара на эту установку,по суммарному расходу пара, расходу целевого продукта и концентрации целевого компонента в

5 целевом продукте, по суммарному расходу сырья и концентрации исходного компонента в суммарном потоке сырья, корректируют температурный режим в установке дегидрирования в зависимости от вычисленных значений расхода исходного компонента и отношения суммарного расхода пара к расходу целевого компонента, расход свежего сырья на установку дегидрирования корректируют В зависимости от уровня сырья в емкости свежего сырья и расхода целевого компонента, а расход полупродуктов из промежуточной емкости корректируют в зависимости От суммарного расхода сырья