Способ автоматического управления тепловым режимом пиролизной печи — SU 598842 (original) (raw)
. КАЯ ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Свез Сеаетских Сециаектичмких Республик(23) Приоритет С 10 6 9/206- 05 П 27/00 Гоотааротоооаай аоаатотсооота Маоаотроо СВОРаа ааааа аоооротооаоо оторытой(45) Дата опубликования описания 030378(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ НИРОЛИЗНОЙ ПЕЧИ 1Изобретение относится к способам автоматического управления тепловым режимом трубчатых пиролизных печей, на вход змеевиков которых вместе с сырьем подают соли щелочных металлов для снижения коксообраэования. Оно может быть использовано в химической. и неФтехимической промышленности.Известен ряд способов управления тепловым режимом трубчатых пиролизных печей.Способ автоматического управления процессом пиролиза заключается в регулировании величины реакционной зоны процесса в зависимости от расхода или состава исходного сырья путем изменения подачи топлива в ряды горелок, обогревающих начало змеевика печи, и регулировании температуры пирогаза на выходе из печи путем изменения общей 20 подачи топлива 1. Этот способ предусматривает уменьшение величины реакционной зоны процесса при снижении расхода сырья так, чтобы интенсивность подвода тепла к змеевику по длине ре акционной зоны была близка к максимально допустимой.Известен способ автоматического управления тепловым режимом трубчатой ., пиролизной печи, с помощью которого 30 осуществляют перераспределение топлива по зонам обогревающих горелок печи в зависимости от давления топлива в точке распределения. Отличительной особенностью этого способа также является то, что его применение позволяет сокращать длину реакционной зоны змеевика и поддерживать интенсив ность ее обогрева, близкой к максимально допустимой 21.Известен также способ регулирования температурного режима трубчатой пиролизной печи с радиантной секцией, который предусматривает стабилизацию температуры стенки змеевика на конечном участке реакционной зоны и стабилизацию температуры продуктов пиролиэа на выходе иэ печи путем воздействия на подачи топлива в эоны обо" гревающих горелок. Путем стабилизации температуры стенки змеевика на максимально допустимом значении достигают максимальной. интенсивности подвода тепла к продуктовому потоку на конечном участке реакционной зоны 3 1.Недостатком описанных способов является то, что максимально допустимую температуру стенок труб конечного участка змеевика устанавливают ниже Физического .ограничения материала трубвследствие того, что коксообраэованиев процессе пиролиза не контролируют,а наличие сильно перегретых поверхностей труб может привести к интенсивному образованию кокса. Все это приводит к снижению интенсивности обогрева конечного участка змеевика иувеличению размеров зоны максимальной интенсивности обогрева, а, следовательно, и к увеличению эффективного времени пребывания смеси в зонереакции, что снижает выходы целепродуктов, т.е. производительность печи.Целью изобретения является повышение производительности печи,Это достигается тем, что расходтоплива в горелке регулируют в зависимости от суммарного содержания окиси и двуокиси углерода в пирогазе.Изобретение поясняется чертежом.Устройство для осущест вления способа включает трубчатый змеевик 1,пиролизную печь 2, термопары 3 и 4,регуляторы 5 и 8, регулирующие клапаны 7 и 8, анализатор 9 и функциональный блок 10.В углеводородное сырье " А" на входе в змеевик 1 пиролизной печи 2 добавляют соли щелочных металлов " Б" (например, КСО в количестве 35- 50 рргг,. на,сырье). Тепловой режим процесса пиролиза регулируют путем стабилизации температуры стенки конечного участка змеевика, измеряемой термопарой 3, и температуры пирогаэа на выходе иэ печи 2 с помощью регуляторов 5 и б и регулирующих клапанов 7 и 8, установленных на линиях подачи топлива С в соответствующие зоны горелок печи. В пирогазе на выходе из печи 2 с помощью анализатора 9 измеряют концентрацию окиси и двуокиси углерода в пирогазе. Функциональный блок 10 в зависимости от суммарного содержания окиси и двуокиси углерода в пирогазе устанавливает задание регулятору 5 температуры стенки труб змеевика,При подаче в змеевик печи 2 солей щелочных металлов образующийся в про- цессе пиролиза кокс газифицируется и дает окись (СО) или двуокись (СО) углерода. По концентрации окиси и двуокиси углерода в пирогазе судят об интенсивности процесса образования кокса в змеевике. При подаче в змеевик углеродистого калия и нормальном режиме ведения процесса (допустимом коксообраэовании) концентрация окиси и двуоки си углерода в пирогазе растет, а выход целевых продуктов (олефинов) падает.Оптимальный тепловой режим процесса автоматически поддерживают на печи с помощью предлагаемого способа. Функциональный блок 10 изменяет задание регулятору 5 температуры стенки змеевика по следующему закону:У ЬОЗТ тай.юЬТ = Т " - дс(Ь-с со +ссц )эсдгде г ь - заданное регулятору 5значение температурыстенки;Т э - максимально допустимоеЗофизическими свойствамиматериала змеевика значение температуры стенкитруб для сплава Х 23 Н 18( - 1050 С)18 Ссо иСсо соответственно, концентрация окиси и двуокисиуглерода в пирогазе, об.%предельное значение суммарной концентрации СО20 и СО в пирогазе, соответствующее повышениюинтенсивности образования кокса (для К СОэ=0,3 об. Ъ)25 коэ ффи ци ен т, выбираемыйэкспериментально,с=10 -; 10При повышении суммарной концентрацией окиси и двуокиси углерода допу 30 стимого значенияблок 10 уменьшает задание регулятору 5, соответственно, снижается и температура стенки змеевика на конечном его участке,а зто приводит к снижению интенсивности образования кокса.Если интенсивность его образованияв змеевике ниже допустимой (Сс+Ссо, (Ф)и температура стенки змеевика меньшеТ", то блок 10 увеличит заданиерегулятору 5. Таким образом, на конеч 40 ном участке змеевика поддерживаетсяоптимальный тепловой режим.В качестве параметра, характеризующего интенсивность обогрева конечного участка змеевика, может быть вмес 45 то температуры стенки труб, принят какой"либо другой косвенный показатель(расход топлива или давление его навходе в горелки).В результате стабилизации оптималь 50 ного теплового режима печи достигаютповышения ее производительности поцелевым продуктам.Предварительные испытания предлагаемого способа, проведенные на Грозненском комбинате, показали его по")8лезность и эффективность. Внедрениеего в промышленность позволит увеличить выработку этилена и пропиленапримерно на 4 относительных, что дастэкономический эффект 200 тыс. руб. вгод на одном производстве олефинов.Формула изобретенияСпособ автоматического управленияб 5 тепловым режимом пиролнзной печи пу598842 Составитель Р,Клейманр д,Пинчук Техреед Н,Андрейчук Ко екто Н.Ковалева е 16 Тираж 673 Государственногопо делам изоб 13035 Москва ЖПодписноетета Совета Министрний и открытийРа шская наб. д, 4 аказ 152 ЦНИИПо е 5 ал ПП ате тем стабилизации температуры стенкиконечного участка змеевика, обогреваемого топливом, подаваемым в горелки, о т л и ч а ю ц и й с я тем,что, с целью повышения производительности печи, расход топлива в горелкерегулируют в зависимости от суммарного содержания окиси и двуокиси углерода в пирогаэе. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР9 338245, кл. В 01 Ю 3/00,. 1971.5 2. Авторское свидетельство СССР У 446536 кл. С 10 й 9/20, 1972.3. Авторское свидетельство СССР 9 181624, кл. В 01 Ю 3/00, 1968,г. Ужгородул. Проектная, 4
Способ автоматического управления тепловым режимом пиролизной печи