用于转换裂解炉上的闭塞装置的方法和设备制造方法及图纸

技术编号:3897276 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于将裂解炉在生产模式与除焦模式之间转换的方法和设备,其中安装在转移管线中并配备有第一伺服驱动器的第一闭塞装置(TLV)和安装在除焦管线中并配备有第二伺服驱动器的第二闭塞装置(EGV)同时运行,并且连续地测量和监控经过闭塞装置TLV的压力差DP。闭塞装置TLV和EGV自动运行,TLV单调地在其终端位置之间运动,而第二伺服驱动器由调节装置的调节信号控制,并运行EGV而使得DP始终接近于预定的预定值(DP预定值)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于将裂解炉在生产模式与除焦模式之间转换的方法,其中安装在转移管线中并配备有第一伺服驱动器的第一闭塞装置(TLV) 和安装在除焦管线中并配备有第二伺服驱动器的第二闭塞装置(EGV) 同时运行,并且连续地测量和监控经过闭塞装置TLV的压力差DP。此 外,本专利技术还涉及用于实施该方法的设备。
技术介绍
术语"转移管线"是指将在生产模式期间于裂解炉中产生的裂解气 导出并输送至例如气体分解装置中的继续处理所经由的管道。在TLV的 上游从转移管线分支出称作"除焦管线"的管道,经由该管道将在除焦 模式期间于裂解炉中形成的除焦气体导出。在生产模式期间,除焦管线 被EGV关闭,而TLV完全开启。在除焦模式中,EGV完全开启,而TLV 完全关闭。裂解炉,即从外部加热的管式反应器,多年以来是本领域技术人员 已知的,并在工业上应用于各种不同的目的。其例如用于由更高沸点的 烃类和水蒸汽通过热裂解生产烯烃。在此,烃类与水蒸汽一起在裂解炉的对流区域中加热至使烃类恰好 开始裂解的温度(500至680'C,取决于烃的种类)。随后将烃类导入通 过裂解炉的辐射区的所谓辐射管中,其中它们在受控制的条件(停留时 间、温度分布、分压)下裂解成为更小的分子。除了所期望的主产物(例 如乙烯和丙稀)以外,在此还产生其他的烯烃和另外的物质。为了防止 反应产物在次级反应中分解,在它们以800至85(TC的温度离开辐射区 之后将它们在0.02至0.1秒内冷却到550至650°C。以此方式产生的裂解气经由转移管线继续运输,从而在复杂的物理和化学分解步骤中分解 成为所期望的产物。在烃类热裂解时,不可避免地产生碳,其以焦炭的形式沉积在辐射 管内侧,并在此形成一层。焦炭层妨碍从辐射管至通过辐射管流动的工 艺气体的热传递,提高管壁温度,并减小辐射管中的自由流动横截面, 由此增加经过该管的压力损失。因此,提高了运行成本,同时降低了所 期望的烯烃的产量。所以时不时需要中断此类裂解炉的生产模式,并在 所谓的除焦模式中从辐射管去除积炭。因为无法采用机械方法清除焦炭层,所以通常利用空气与水蒸汽的 混合物来彻底清洗辐射管,其中焦炭被烧尽,并从裂解炉排出。为了将裂解炉由生产模式转换为除焦模式,需要关闭安装在转移管线中的闭塞装置(TLV),同时开启安装在除焦管线中的闭塞装置(EGV)。 随后弓I导水蒸汽/空气混合物通过辐射管,并经由除焦管线导出在此产生 的物质混合物。生产模式与除焦模式之间的转换必须以如下方式进行,烃类的回流 通过TLV停止,而裂解炉出口处的压力不超过最高值。以如下方式保持 这些条件,使两个闭塞装置TLV和EGV相互协调地同时开启或关闭。 在转换过程中,持续监控经过TLV的压力差。在此,法向流动方向上的 压力差应当在两个闭塞装置均不关闭的转换过程的阶段中始终保持接近 于约为1.00 bar的安全值。根据现有技术,转换过程由2到3个操作人 员完成,他们手动或通过在此工作的伺服驱动器控制两个闭塞装置,同 时监控经过TLV的压力差。因为无法排除人为失误,所以根据现有技术 为了提高安全性通常在转移管线中于TLV的下游安装止回阀,并在上游 安装安全排气阀。为了降低操作失误的危险,实际上还已知如下方案,其中TLV和 EGV相互机械连接,从而使两者可以共同被控制。但是该方案具有一些 严重的缺点*为了保持所需的压力差,流量范围严重受限,因为机械连接只能非常受限地平衡流量偏差从而安全地运行。 *由于转移管线和除焦管线中的温度变化过程不同,作用在闭塞装置上的力和扭矩出现大的波动,其会导致闭塞装置的机械驱动器和密封元件堵塞(Verklemmen)。 * TLV和EGV必须直接相邻地安装,因此用于该方法的管道安装难以最优地以小成本实现。 *仅难以实现对TLV和EGV的独立操作。*两个闭塞装置必须从同一供应商处购买,这限制了选择的自由性。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供一种前述类型的方法以及用于实施该 方法的设备,由此克服了现有技术的缺点。所提出的目的在方法方面根据本专利技术以如下方式实现,闭塞装置 TLV和EGV自动运行,其中TLV单调地在其终端位置之间运动,而第 二伺服驱动器由调节装置的调节信号控制,并运行EGV而使得DP始终 接近于预定的预定值(DP预定值)。根据本专利技术的方法适用于具有转移管线和除气管线的所有裂解炉。 但是优选应用于由含有烃类的炉料制造烯烃的裂解炉。在本专利技术方法的一个实施方案中,将DP的测量值转换成电信号, 并作为实际值(DP实际值)输入优选作为电子PID调节器的调节装置中, 该调节装置在比较DP实际值和DP预定值的基础上向EGV的伺服驱动 器发出连续的电调节信号。在本专利技术方法的另一个实施方案中,借助两个压力开关监控和调节 DP,其中一个压力开关在超过DP上限(DPO)时以及另一个压力开关 在低于DP下限(DPU)时,向EGV的伺服驱动器发出不连续的电调节 信号。在超过DPO时开启EGV,而在低于DP下限时关闭。针对性地,允许两个压力开关设置重叠的控制范围(Schaltbereich), 这些范围向下紧接着DPO或者向上紧接着DPU,并且DP预定值位于它 们的重叠部分。有意义的是,调节两个控制范围至小于DPO与DPU之 间距离的值。若例如超过DPO,则发出用于开启EGV的调节信号,直 至DP下降至控制范围以外的值。调节控制范围能够减少控制循环的次 数,并由此提高调节的稳定性。实际上,TLV和EGV以截止阀或闸阀的形式实现,两者都具有非线 性的流量特性,这使得它们应用在一个调节回路中是有问题的。越继续 关闭此类闭塞装置,则该闭塞装置的位置变化对流量的影响越强烈。因 此两个闭塞装置仍然可以作为调节回路的部分而可靠地实现其目的,在 本专利技术方法的另一个有意义的实施方案中,两个闭塞装置TLV和EGV 均以至少两种不同的速度运行,其中运行速度的大小取决于闭塞装置当 前的位置.。针对性地,闭塞装置的运行速度开始变化的各个位置(转换 点),以及运行速度改变并适应于调节回路的调节特性。新型伺服驱动器已经能够以其标准类型使闭塞装置在开启和关闭位 置之间以多于一种速度运行。若闭塞装置关闭,则在关闭过程开始时以 正常的运行速度运行,其中每分钟经过整个运行路程的大约25%至 50%。从预定的转换点开始,关闭过程以明显更小的第二运行速度继续 进行直至关闭位置。典型地,第二运行速度只有正常运行速度的5%至 10% 。运行速度的转变可以通过使用具有可变速度的伺服驱动器来实现。 另一种可能性在于,使用具有恒定速度的伺服驱动器,其被以短的时间 间隔驱动以获得降低的运行速度,这些时间间隔均紧接着明显更长的停 止时间。通过该方式实现可明显低于正常运行速度的平均运行速度。此外,本专利技术还涉及用于将裂解炉在生产模式与除焦模式之间转换 的设备,其包括安装在转移管线中的第一闭塞装置(TLV)和安装在除 焦管线中的第二闭塞装置(EGV)以及可以连续地测量和监控经过闭塞装置TLV的压力差DP的压力差测量装置,其中两个闭塞装置均具有伺 服驱动器,通过伺服驱动器能够使两个闭塞装置同时运行。所提出的目的在设备方面根据本专利技术以如下方式实现,其包括可使 EGV以如下方式运行的调节装置,DP始终接近于预定本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于将裂解炉在生产模式与除焦模式之间转换的方法,其中安装在转移管线中并配备有第一伺服驱动器的第一闭塞装置(TLV)和安装在除焦管线中并配备有第二伺服驱动器的第二闭塞装置(EGV)同时运行,并且连续地测量和监控经过闭塞装置TLV的压力差DP,其特征在于,闭塞装置TLV和EGV自动运行,TLV单调地在其终端位置之间运动,而第二伺服驱动器由调节装置的调节信号控制,并运行EGV而使得DP始终接近于预定的预定值(DP预定值)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:H迈尔
申请(专利权)人:林德股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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