Способ управления циклическим процессом дегидрирования углеводородов

Способ управления циклическим процессом дегидрирования углеводородов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу управления циклическим процессом дегидрирования углеводородов, может .быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет снизить расходы сырья и энергоресурсов . Способ реализуется устройством управления процессом, включающим регулятор (Р) 5 расхода сырья, Р 6 расхода пара, Р 7 расхода воздуха . На линии подачи топливного газа. в печь 4 установлены анализатор (А) 9 его состава и клапан 8. Р 7, А 9, датчик (Д) 10 температуры перегре-. того пара, Д 11 температуры над слоeo3di х зодёижка 3 от рь//па -3offSujf(Ka 3affp6//77a (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 1 (3Q) (1)) 3$$<> ЖЖ

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К 4, BTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯВЯИИ i d@ юы

PГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3993230/23-26 (22) 17,12.85 (46) 07,12 ° 87. Бюл. № 45 (72) В,P.Тучинский, В.А.Миронов, Т,-И.С,Подольский, Н.Г.Черкасов, Г.И.Гречуха и В.В.Силитрин (53) 66. 012 -52(088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 587137, кл. С 07 С 5/36, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1036719, кл, С 07 С 5/32, )983.. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСИМ

ПРОЦЕССОМ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ (51) 4 С 07 С 5/32 G 05 D 27/00 (57) Изобретение относитсяк способу, управления циклическим процессом дегидрирования углеводородов, может ,быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет снизить расходы сырья и энергоресурсов. Способ реализуется устройством управления процессом, включающим регулятор (Р) 5 расхода сырья, Р 6 расхода гара, Р 7 расхода воздуха. На линии подачи топливного газа в печь 4 установлены анализатор (A)

9 его состава и клапан 8. Р 7, А 9, датчик (Д) 10 температуры перегре-, того пара, Д 11 температуры над слоключен к последовательно соединенным блоку 17 регулирования температуры перегретого пара, блоку 19 регулиро» вания температуры контактирования и блоку 20 коррекции температуры контактирования. ЭВМ содержит также таймер 15 и программатор 21 ° 1 ил.

1357408 ем катализатора, Д 12, 13 далвения соответственно над и под слоем катализатора связаны с ЭВМ 14. ЭВМ 14 содержит сумматор 16, связанный одним из своих входов с блоком 18 компенсации возмущений по составу топливного газа. Второй вход машины 14 подИзобретение относится к области автоматизации циклических реакционных процессов химико-технОлогических производств, в частности произЪ водств изопрена и дивинила, и может 5 быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение расЮ ходов сырья и энергоресурсов, На чертеже изображена принципиальНаН схема системы управления процессом, реализующей предлагаемый способ.

Процесс дегидрирования осуществляют в реакторах 1 (показан один из реакторов) с неподвижным слоем (хром- кальций-никель)фосфатного катализатора, переключаемых с помощью логической машины (ЛМ) 2 и гидрозадвижек

3 поочередно с контактирования на ре- 2?0 генерацию и обратно. Сырье подают в реактор в смеси с паром после перегрева в печи 4, Во время регенерации в реактор подают воздух в смеси с

25 паром для выжига кокса, откладывающегося на катализа-оре во время контактирования.

Система управления проц ссом вклю-. чает регулятор 5 расхода сырья, регу-лятор 6 расхода пара, регул:ятор 7 расхода воздуха, клапан 8 подачи топ-. ливного газа в печь 4, анализатор 9 состава топливного газа„ датчик 10 температуры перегретого пара, датчик

11 температуры над слоем катализато- 35 ра, датчики 12 и 13 давления соответственно над и под слоем катализатора, ЭВМ 14 содержит таймер 15, сумматор 16, блок 17 регулирования тем-. пературы перегретого пара. блок 18 сй1 компенсации возмущений по составу топливного газа, блок 19 регулирова HHH температуры контактирования,блок е

at если а

Ф . 4 G

G в если а

У где t — текущее время периода регенерации.

С увеличением срока службы катализатора из-за его "старения количество откладывающегося кокса уменьшается и поэтому величины а и G задают следующим образом:

/ ьс ско1. 7

a=a б ф.

ICQ< T ) срок службы катализатора, отсчитываемый таймером l5; коэффициенты, Ь,, Ь

20 коррекции температуры контактирования и программатор 21 подачи воздуха на регенерацию.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью машины 2 и задвижек 3 чередуют периоды контактирования и регенерации. Регуляторами 5 и 6 регул лируют расход соответственно сырья и пара, подаваемых через печь 4 в реактор 1, а регулятором 7 регулируют расход воздуха, подаваемого в реактор 1 во время регенерации. С помощью блока 21, реализованного в ЭВМ

14 в каждом периоде регенерации изменяют задание на подачу воздуха по заранее выбранной программе, например следующей: линейный подъем с определенной скоростью а до заданного значения С расхода и дальнейшая стабилизация до конца периода регенерации, т.е.

1357408 ра, замеряемое с помощью датчиков 12 и 13; коэффициент, зависящий с от расхода сырья G

t =q(G ) U =КС, 20

За счет внедрения способа в производстве изопрена мощностью

180 тыс.т в год достигается снижение расходных коэффициентов по основному сырью (изопентану) на 0,2% отн., пару — на 0,1/ отн.,топливному газу на 0,7Х отн. рq р 30

+ îà(T — Т ), п.в — Т; п.з

Т. п.ъ где Т, — задание блоку регулирования температуры пара в момент времени 1, поддерживая текущую темпе- Формулаиз обре тения р 35 ратуру контактирования Т в реакторе, замеряемую с помощью датчика 11, Способ управления циклическим

P.Ъ равной заданию Т процессом дегидрирования углеводоПериодически с интервалом дискрет- родов .путем регулирования расходов о сырья и пара в печь, воздуха в реакности с, кратным с,. (- — целое тор, а также температуры пара на выС, ходе печи воздействием на подачу топ-ливного газа в печь с коррекцией по температуре контактирования, о т л и45 чающий с я тем, что, с целью снижения расходов сырья и энергоресурсов, дополнительно измеряют перепад давления в слое катализатора

P. Ъ Р. 3 ь н

Т=Т+ф(Р-P) реактора и состав топливного газа, ) 0 г определяют время работы катализатор.ъ 50 где Т ра, при этом подачу топливного газа чина температуры контак- в печь корректируют пропорциональтирования; но его составу и произведению перев н

P., P — давление соответственно лада давления в слое катализатора

1 1 верха (над слоем катали- реактора и расхода сырья, коррек55

З затора).и низа (под сло- . тируют расход воэуха пропорциональем катализатора) реакто- но времени работы катализатора.

I 1

ВНИИПИ Заказ 5942/22 Тираж 372 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 число), с помощью блока 20 корректируют задание на температуру контактирования с учетом старения катализатора, косвенно характеризующееся перепадом давления по слою:

С помощью блока 17 регулируют температуру перегретого пара по замеру от датчика 10 воздействием на клапан 8.

С помощью анализатора 9 определяют содержание в топливном газе неорганических примесей (углекислого гаэа, азота и др.), значительно ухудшающих его теплотворную способность.

Такие примеси характерны для побочных продуктов, используемых в производствах мономеров в качестве топливного газа.

С помощью блока 18 формируют и вы- 15 дают на клапан 8 через сумматор 16 компенсирующее воздействие, пропорциональное содержанию примесей: коМ где U — компенсирующее воздействие; Г г

C — содержание примесей.

Периодически с интервалом дискрет- 25 ности с,, кратным длительности цикла работы реактора, с помощью 19 кор п,ç ректируют задание Т блоку 17 регулирования температуры пара

Повышение температуры контактирования при снижении активных свойств катализаторов в результате era старения (что проявляется в виде его уплотнения и увеличения сопротивЛения слоя) увеличивает выходы целевого продукта (экономия сырья и водяного пара). Повышение качества регулирования темцературного режима за счет компенсации возмущений по калорийности топливного газа уменьшает расход топливного газа и увеличивает селективность процесса (экономия сырья и водяного пара).

Исключение избыточной подачи воздуха на регенерацию, учитывая его низкую температуру, снижает энергопотребление (экономия топливного газа) .