JPH11263982A - Device for controlling start up/shut down operation - Google Patents
Device for controlling start up/shut down operationInfo
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、食品加工工業や石
油化学工業等のプロセス工場の操業を支援するスタート
アップ／シャットダウンの運転制御装置に関し、特にス
タートアップ／シャットダウン時のオペレータ負荷の軽
減に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a startup / shutdown operation control device for supporting the operation of a process factory such as a food processing industry or a petrochemical industry, and more particularly to a reduction in an operator load at startup / shutdown.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スタートアップ／シャットダウン作業
は、非定常作業となるので、オペレータの負荷はかなり
高いものとなっている。例えば、エチレン分解炉では操
業を維持する為、頻繁にシャットダウンとスタートアッ
プが行われている。図３は、エチレン分解炉の構成図で
ある。エチレン分解炉は、ナフサと水蒸気が供給され
て、原料ナフサを加熱分解して次段の精製系へ分解ガス
を送りだす装置である。分解ガスには、メタン、エチレ
ン、プロピレン等が含まれている。熱分解の温度（７０
０〜１１００度）によって分解生成ガスの成分が変わる
ため、この分解温度の制御がエチレンプラントで最も重
要な制御項目となる。熱分解には分解管(coil)を用いた
管状炉外熱方式が使用されており、それぞれの炉には複
数本の分解管が収められている。各炉の分解管系路（原
料系路および希釈蒸気系路）ならびに燃料系路は、それ
ぞれ４系路づつから成っているものが多く、Ａ、Ｂ、Ｃ
およびＤ系路と呼ばれる。2. Description of the Related Art Start-up / shut-down work is an irregular work, so that the load on an operator is considerably high. For example, ethylene cracking furnaces are frequently shut down and started up to maintain operation. FIG. 3 is a configuration diagram of the ethylene cracking furnace. An ethylene cracking furnace is a device to which naphtha and steam are supplied to thermally decompose a raw material naphtha and send a cracked gas to a next-stage purification system. The cracked gas contains methane, ethylene, propylene and the like. Pyrolysis temperature (70
(0 to 1100 degrees), the composition of the decomposition product gas changes, and thus the control of the decomposition temperature is the most important control item in the ethylene plant. For the thermal decomposition, a tubular external heating system using a decomposition tube (coil) is used, and each furnace contains a plurality of decomposition tubes. In many cases, the decomposition pipe system (raw material system and dilution steam system) and fuel system of each furnace consist of four systems each, and A, B, C
And D route.
【０００３】一方、分解炉の制御を拘束する条件として
コーキング(Coking)がある。コーキングとは、生成オレ
フィンの一部が重合によって固化物(コーク：Coke)とな
り、時間の経過と共に加熱管の内壁に付着し成長するこ
とである。エチレンの分解に要する熱は加熱管の表面か
ら管内流体に流れるので、管の表面温度(skin temperat
ure)は内部温度(process temperature)より高い。内部
温度を一定にした場合、コーキングが進むとこの温度差
が増大して管の表面温度がその使用限界に達し、操業の
継続が困難になる。また、コーキングが進行すると管の
圧力損失が増加し、分解ガスの圧力が上昇する。これは
オレフィンの生成を抑制し、かつ重合を促進するので、
オレフィンの収率を低下させると共に、コークの生成を
ますます促進することになる。On the other hand, there is coking as a condition for restricting the control of the cracking furnace. The coking means that a part of the produced olefin becomes a solidified product (coke) by polymerization, and adheres and grows on the inner wall of the heating tube with the passage of time. The heat required for ethylene decomposition flows from the surface of the heating tube to the fluid inside the tube, so the surface temperature of the tube (skin temperat
ure) is higher than the process temperature. When the internal temperature is kept constant, as the coking proceeds, this temperature difference increases, the surface temperature of the pipe reaches its service limit, and it becomes difficult to continue the operation. Further, as the coking proceeds, the pressure loss of the pipe increases, and the pressure of the decomposition gas increases. This suppresses olefin formation and promotes polymerization,
This will reduce the olefin yield and further promote coke formation.
【０００４】そこで、デコーキング(decoking)作業が各
炉について周期的に行われる。デコーキングとは、生成
したコークを時々燃やすことを言う。また、デコーキン
グは一個の分解炉ずつ行い、その間は当該分解炉を系列
から外し、他の分解炉の生産量を増やして全生産量が変
わらないように工夫している[0004] Therefore, a decoking operation is periodically performed for each furnace. Decoking refers to burning the produced coke from time to time. In addition, decoking is performed for each cracking furnace one by one, during which time the cracking furnace is removed from the series, and the production of other cracking furnaces is increased so that the total production does not change
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デコー
キング作業をするには分解炉を系列から外すシャットダ
ウンを行い、デコーキング処理の終了後分解炉を系列に
投入するスタートアップを行う必要がある。しかし、ス
タートアップ／シャットダウン作業は、非定常作業とな
るので、オペレータの負荷はかなり高くなるという課題
があった。However, in order to perform the decoking operation, it is necessary to shut down the furnace to remove the furnace from the system, and to start the furnace in the system after the completion of the decoking process. However, since the startup / shutdown operation is an irregular operation, there is a problem that the load on the operator becomes considerably high.
【０００６】このような事情は、食品加工工業において
も同様である。例えば、製糖工業では蔗糖と蜜やタール
性不純物とを分別するために、頻繁にろ過が行われてい
る。このようなろ過において、フィルタには不純物が吸
着したり固着したりするため、ろ過性能が劣化する。そ
こで、定期的にフィルタを交換する必要がある。この交
換作業の前後において、ろ過機のスタートアップ／シャ
ットダウン作業が必要になる。[0006] Such a situation is the same in the food processing industry. For example, in the sugar industry, filtration is frequently performed in order to separate sucrose from nectar and tar impurities. In such a filtration, impurities are adsorbed or fixed to the filter, so that the filtration performance is deteriorated. Therefore, it is necessary to periodically replace the filter. Before and after this replacement operation, a start-up / shut-down operation of the filter is required.
【０００７】また、反応に触媒を用いる用途でも同様で
ある。例えば、焼却炉では排ガス中の窒素酸化物を低減
するため、白金系触媒が用いられている。このような触
媒も、永年の使用により劣化をするものがあり、そこで
再生処理が必要になる。このような再生作業の前後で、
触媒使用機器のスタートアップ／シャットダウン作業が
必要になる。[0007] The same applies to applications where a catalyst is used for the reaction. For example, in incinerators, platinum-based catalysts are used to reduce nitrogen oxides in exhaust gas. Some of these catalysts also deteriorate due to long-term use, and thus require regeneration treatment. Before and after such regeneration work,
Start-up / shut-down work of equipment using catalyst is required.
【０００８】本発明は上述の課題を解決したもので、系
列に複数の反応炉がある場合に、単一の反応炉を系列か
ら外したり投入したりする際に行われるスタートアップ
／シャットダウンのオペレータ負荷を軽減する運転制御
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has a plurality of reactors in a series, and a startup / shutdown operator load performed when a single reactor is removed from or inserted into the series. It is an object of the present invention to provide an operation control device that reduces the load.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１のスタートアップ／シャットダ
ウンの運転制御装置は、系列に対して並列に設けられた
複数の反応炉を有する化学プロセスについて、単一の反
応炉を系列から外す際に行われるシャットダウンと、当
該反応炉を系列に投入する際に行われるスタートアップ
とを行う際に、当該スタートアップ／シャットダウンに
かかる反応炉以外の他の反応炉について連携をとること
を特徴としている。単一の反応炉を系列から外す際に行
われるシャットダウンと、反応炉を系列に投入する際に
行われるスタートアップとを行う際に、スタートアップ
／シャットダウンにかかる反応炉以外の他の反応炉につ
いて連携をとることで、反応炉のスタートアップ／シャ
ットダウンが系列の上流・下流側に対して影響しないよ
うに操業できる。In order to achieve the above-mentioned object, a start-up / shut-down operation control device according to claim 1 of the present invention has a chemical reactor having a plurality of reactors provided in parallel with each other. For the process, when performing a shutdown performed when a single reactor is removed from the series and a startup performed when the reactor is put into the series, another reactor other than the reactor related to the startup / shutdown is performed. It is characterized by cooperation with the reactor. When shutting down when removing a single reactor from the series and starting up when putting the reactor into the series, cooperate with other reactors other than the reactor related to startup / shutdown. By doing so, it is possible to operate the reactor so that startup / shutdown of the reactor does not affect the upstream and downstream sides of the series.
【００１０】連携の具体的な態様としては、請求項２の
ように、スタートアップにかかる反応炉以外の他の反応
炉との連携は、当該他の反応炉の運転レートを下げるこ
とで、加入する反応炉の反応量に見合う負荷を他の反応
炉から減らす。或いは、当該他の反応炉の運転レートを
上げることで、離脱する反応炉の反応量に見合う負荷を
他の反応炉が分担する。As a specific mode of the cooperation, as described in claim 2, the cooperation with a reactor other than the reactor for start-up is added by lowering the operation rate of the other reactor. The load corresponding to the reaction volume of the reactor is reduced from the other reactors. Alternatively, by increasing the operation rate of the other reactor, the other reactor shares a load corresponding to the reaction amount of the reactor to be separated.
【００１１】請求項３のように、前記反応炉は、一定期
間毎に再生を必要とするろ過機、触媒使用機器、熱交換
機等である場合をいう。また、請求項４のように、前記
反応炉は、エチレン等の原料を分解する炉でもよい。請
求項５のように、前記スタートアップにかかる反応炉
は、当該反応炉を徐々に立ち上げることで、非定常状態
である立ち上げ作業を円滑に行う。According to a third aspect of the present invention, the reaction furnace is a filter, a catalyst-using device, a heat exchanger, or the like that requires regeneration at regular intervals. Further, the reaction furnace may be a furnace for decomposing a raw material such as ethylene. As described in claim 5, the reaction furnace according to the start-up smoothly starts the operation in an unsteady state by gradually starting the reaction furnace.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。図において、デコーキング分解炉１０は、今回デ
コーキング作業の対象となる分解炉である。分解炉２０
は、系列を構成するもので、通常運転ではデコーキング
分解炉１０と共に、ナフサをエチレン等に熱分解してい
る。尚、系列は、ここではエチレンプラントの工程に対
応する概念で、各工程は加熱分解工程の他、高温蒸留・
熱回収工程、圧縮工程、低温蒸留工程、中温蒸留工程が
ある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, a decoking decomposition furnace 10 is a decomposition furnace to be subjected to a decoking operation this time. Cracking furnace 20
Constitutes a series, and in normal operation, naphtha is thermally decomposed into ethylene and the like together with the decoking decomposition furnace 10. Here, the series is a concept corresponding to the process of the ethylene plant.
There are a heat recovery step, a compression step, a low temperature distillation step, and a medium temperature distillation step.
【００１３】シャットダウン制御部３０は、デコーキン
グ分解炉１０を系列から外す制御を行うもので、例えば
分解炉２０に接続されるナフサ、蒸気、分解ガス等のバ
ルブを閉じる。デコーキング制御部４０は、デコーキン
グ分解炉１０のデコーキングに必要な制御を行う。スタ
ートアップ制御部５０は、デコーキング分解炉１０を系
列に接続する制御を行うもので、例えば分解炉２０に接
続されるナフサ、蒸気、分解ガス等のバルブを開ける。
連携制御部６０は、デコーキング分解炉１０が系列から
離脱している間の分解炉２０の制御を担当するもので、
デコーキング作業が行われている間のエチレンプラント
全体の操業が影響を受けないように制御することで、プ
ラント全体の操業を安定に保持している。The shutdown control unit 30 controls the decoking cracking furnace 10 to be removed from the system, and closes, for example, naphtha, steam, cracking gas and other valves connected to the cracking furnace 20. The decoking control unit 40 performs control necessary for decoking of the decoking decomposition furnace 10. The start-up control unit 50 controls to connect the decoking cracking furnaces 10 in series, and opens, for example, valves for naphtha, steam, cracking gas, and the like connected to the cracking furnace 20.
The cooperative control unit 60 is in charge of controlling the cracking furnace 20 while the decoking cracking furnace 10 is separated from the series,
By controlling the operation of the entire ethylene plant during the decoking operation so as not to be affected, the operation of the entire plant is stably maintained.
【００１４】このように構成された装置のデコーキング
分解炉１０の制御を説明する。図２はデコーキング分解
炉１０のデコーキング制御を説明する流れ図である。ま
ず、シャットダウン制御が行われる。デコーキング分解
炉１０に対する原料供給が停止されて（Ｓ１）、系列切
り離しがなされる（Ｓ２）。そして、デコーキング分解
炉１０が４００度迄降温される（Ｓ３）。続いて、熱交
換機ＴＬＸが分解炉１０から切り離されて、別途熱交換
機ＴＬＸのクリーニングがなされる（Ｓ４）。The control of the decoking cracking furnace 10 of the apparatus configured as described above will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating the decoking control of the decoking decomposition furnace 10. First, shutdown control is performed. The supply of the raw material to the decoking cracking furnace 10 is stopped (S1), and the system is separated (S2). Then, the temperature of the decoking decomposition furnace 10 is lowered to 400 degrees (S3). Subsequently, the heat exchanger TLX is separated from the cracking furnace 10, and the heat exchanger TLX is separately cleaned (S4).
【００１５】続いて、デコーキング制御部４０により、
加熱管保護のため蒸気が導入され（Ｓ５）、バーナを点
火して炉の出口温度が５００度迄昇温される（Ｓ６）。
コーク焼却用に空気が導入され（Ｓ７）、８００度程度
迄炉内温度を上昇させる。コークが燃焼し尽くすと炭酸
ガス濃度が低下するので、終点炭酸ガス濃度に到達した
ときは降温し（Ｓ８）、バーナを順次消火する（Ｓ
９）。Subsequently, the decoking control unit 40
Steam is introduced to protect the heating tube (S5), and the burner is ignited to raise the furnace outlet temperature to 500 degrees (S6).
Air is introduced for coke incineration (S7), and the furnace temperature is raised to about 800 ° C. When the coke burns out, the carbon dioxide concentration decreases. When the end point carbon dioxide concentration is reached, the temperature is lowered (S8), and the burners are sequentially extinguished (S8).
9).
【００１６】今度は、スタートアップ制御が成される。
まず、熱交換機ＴＬＸが分解炉１０に接続され（Ｓ１
０）、燃料弁を開けて点火する（Ｓ１１）。そして７０
０度迄昇温し（Ｓ１２）、蒸気回収系を接続して、系列
に投入する（Ｓ１３）。そして、原料を供給する（Ｓ１
４）。Next, start-up control is performed.
First, the heat exchanger TLX is connected to the cracking furnace 10 (S1).
0), the fuel valve is opened to ignite (S11). And 70
The temperature is raised to 0 degrees (S12), a steam recovery system is connected, and the system is charged (S13). Then, the raw materials are supplied (S1
4).
【００１７】このとき、連携制御部６０は、分解炉２０
の運転レートを上げて、シャットダウン時のプロセスの
安定性を図る。また、スタートアップ時には、停止して
いたデコーキング分解炉１０を徐々に立ち上げる。これ
は、熟練オペレータのノウハウを反映させた、いわゆる
エキスパートシステムとなっている。At this time, the coordination control unit 60 controls the decomposition furnace 20
Increase the operation rate of the system to ensure the stability of the process during shutdown. At the time of startup, the decoking decomposition furnace 10 that has been stopped is gradually started. This is a so-called expert system that reflects the know-how of a skilled operator.
【００１８】尚、上記実施例においては分解炉を例に説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、系
列を構成する反応炉について一台を系列から外して、残
りは操業を継続する場合にも適用できる。また、ろ過機
や触媒使用機器のような、一定期間毎に再生を必要とす
る反応炉についても、同様に適用できる。In the above embodiment, a cracking furnace was described as an example. However, the present invention is not limited to this, and one of the reactors constituting the system is removed from the system, and the rest operates. Applicable when continuing. Further, the present invention can be similarly applied to a reactor such as a filter or a device using a catalyst, which requires regeneration every certain period.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスタート
アップ／シャットダウンの運転制御装置によれば、単一
の反応炉を系列から外す際に行われるシャットダウン
と、反応炉を系列に投入する際に行われるスタートアッ
プとを行う際に、スタートアップ／シャットダウンにか
かる反応炉以外の他の反応炉について連携をとること
で、反応炉のスタートアップ／シャットダウンが系列の
上流・下流側に対して影響しないように操業できる。As described above, according to the start-up / shutdown operation control device of the present invention, the shutdown performed when a single reactor is removed from the series and the shutdown performed when the reactor is put into the series. By cooperating with other reactors other than the reactor involved in startup / shutdown when starting up, the operation is performed so that the startup / shutdown of the reactor does not affect the upstream and downstream sides of the series. it can.
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。FIG. 1 is a configuration block diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】デコーキング分解炉１０のデコーキング制御を
説明する流れ図である。FIG. 2 is a flowchart illustrating decoking control of a decoking decomposition furnace 10;
【図３】エチレン分解炉の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an ethylene cracking furnace.
１０ デコーキング分解炉 ２０ 分解炉 ３０ シャットダウン制御部 ４０ デコーキング制御部 ５０ スタートアップ制御部 ６０ 連携制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Decoking decomposition furnace 20 Decomposition furnace 30 Shutdown control part 40 Decoking control part 50 Startup control part 60 Cooperation control part
Claims (5)
炉を有する化学プロセスについて、単一の反応炉を系列
から外す際に行われるシャットダウンと、当該反応炉を
系列に投入する際に行われるスタートアップとを行う際
に、 当該スタートアップ／シャットダウンにかかる反応炉以
外の他の反応炉について連携をとることを特徴するスタ
ートアップ／シャットダウンの運転制御装置。In a chemical process having a plurality of reactors provided in parallel to a series, a shutdown performed when a single reactor is removed from the series, and a shutdown performed when the reactor is put into the series. An operation control device for startup / shutdown, wherein a startup / shutdown to be performed is performed in cooperation with a reactor other than the reactor involved in the startup / shutdown.
他の反応炉との連携は、当該他の反応炉の運転レートを
上げ／下げすることを特徴とする請求項１記載のスター
トアップ／シャットダウンの運転制御装置。2. The startup / shutdown operation according to claim 1, wherein the cooperation with a reactor other than the reactor related to the startup is performed by increasing / decreasing an operation rate of the other reactor. Control device.
するろ過機、触媒使用機器、熱交換機等であることを特
徴とする請求項１記載のスタートアップ／シャットダウ
ンの運転制御装置。3. The start-up / shut-down operation control device according to claim 1, wherein the reaction furnace is a filter, a catalyst-using device, a heat exchanger, or the like that requires regeneration at regular intervals.
る炉であることを特徴とする請求項１記載のスタートア
ップ／シャットダウンの運転制御装置。4. The startup / shutdown operation control device according to claim 1, wherein said reactor is a furnace for decomposing a raw material such as ethylene.
該反応炉を徐々に立ち上げることを特徴とする請求項１
記載のスタートアップ／シャットダウンの運転制御装
置。5. The reactor according to claim 1, wherein said reactor is started up gradually.
Operation control device for start-up / shutdown as described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6675098A JPH11263982A (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Device for controlling start up/shut down operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6675098A JPH11263982A (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Device for controlling start up/shut down operation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11263982A true JPH11263982A (en) | 1999-09-28 |
Family
ID=13324881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6675098A Withdrawn JPH11263982A (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Device for controlling start up/shut down operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11263982A (en) |
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-
1998
- 1998-03-17 JP JP6675098A patent/JPH11263982A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040712 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040907 |