Способ управления процессом каталитического крекинга

 

аЮСОБ УПР даШНИЯ ПРСЩЁССОМ КА1АШШЧ1ЕСКОГО КРЕКШГА путем регулироваиш те терлгуры в середи не реактора иен температуры сырья на выходе печнвозд ействиен на подачу топлива в печь, темлерату ры верха ректификационной колонны изменением подачи верхнего орошения, температуры погона изменением подачи среднего орошения, расходов нищего и циркуляционного орошения и пара в отпарную колонну, кратности циркуляции катализатора и измерения удельного веса сырья и температуры катализатора, выходящегЬ из регенератора , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса по целевому продукту, дополнительно измеряют диэлектрическую проницаемость и оптическую плотность сырья и регулируют подачу топлива впечь, и пара в отпарную колонну, верхнее, среднее, нижнее и циркуляционное орошение (Л и кратность циркуляции катализатора в зависимости от температур в с. середине реактора, сырья на выходе печи, верха ректификационной колойны и погона, расходов сырья и пара в отпарную колонну, нижнего и циркуляционного орошения и катализато ч ра, удельного веса, диэлектрической. про|{ицаемости и оптической плотности сырья. со Oi

СОЮЗ COBETQ (ИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (l9j .(41!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЗОИ ЕТЕНИЙ И ОТН1Ытий (21) 3564442/23-26 (22) 18.03.83 (46) 30.03.85. Бюл. 9 !2 (72) А.А. Абдуллаев, Х.Б. Алиев, Ф.С, Баевский, Х.Ф, Вейцман, Т.И. Копысицкий, l0.Ñ. Лейтман, .Р.М. Меликова, Г.С. Русских и,Е.В. Сергеенкова (71) Научно--исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации в нефтяной и химической промышленности (53) 66,012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 487104, кл. С 1О С 11/ОО, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 673655 кл. C 10:С 11/ОО, 1976, (54)(57) СПОСОБ УПРАВХЙНИЯ ПРОЦЕССОМ КАТАЛНТИЧЕСЮГО КРЕКИНГА путем регулирования температуры в середине реактора изменением температуры сырья на выходе печи»воздействием на подачу тонлива в печь, температуры верха ректнфнкационной колонны изменением подачи верхнего орошения, 4(я) С 10 С 1 /00 С 05 0 27 00 температуры погона изменением подачи среднего орошения, расходов нижнего и циркуляционнгго орошения и пара в отпарную колонну, кратности циркуляции катализатора и измерения удельного веса сырья и температуры катализатора, выходящего из регенератора, отличающийся тем, что, с целью увеличения. производительности процесса по целевому продукту, дополнительно измеряют диэлектрическую проницаемость и оптическую плотность сырья и регулируют подачу топлива в печь. и пара в отпарную колонну, верхнее, среднее, нижнее и циркуляционное орошение и кратность циркуляции катализатора в зависимости от температур в середине реактора, сырья на выходе печи, верха ректификациониой колонны и погона, расходов сырья и пара в отпарную колонну, нижнего и цир- 1а куляционного орошения и катализатора удельного веса, диэлектрической, проницаемости и оптической плотнос-ти сырья.

1 11477

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов н может быть использовано в процессах каталитического крекйнга, перерабатывающих тяжелое углеводородное сырье, Известен способ управления процес-, сом каталитического крекинга путем регулирования температуры в реакторе, расходов сырья и катализатора B за- l0 ,висимости от отношения концентрации нафтенов к концентрации парафинов, определяемого по. эмпирической формуле, связывающей этот показатель с фракционным составом ffj, Известен также способ управления процессом каталитического крекинга путем регулирования температуры в середине реактора изменением температуры сырья на выходе печи воздействием на подачу топлива в печь, температуры верха ректификационной колонны изменением подачи верхнего орошения,. температуры погона изменением подачи среднего орошения, расходов нижнего и циркуляционного орошений и пара в отпарную колонну, кратности циркуляции катализатора и измерения удельного веса сырья . и температуры катализатора, выходящего иэ регенератора j2).

Однако известные способы характеризуются недостаточно высокой производительностью процесса по целевому продукту.

Целью изобретения является увели35 чеиие производительности процесса по целевому продукту.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом каталитического крекинга путем регулирования температуры в середине реактора изменением температуры сырья на выходе печи воздей ствием. на подачу топлива в печь, температуры верха ректификационной колонны изменением подачи верхнего орошения, температуры погона изменением подачи среднего орошения, расходов нижнего и циркуляционного .орошений и пара в отпарную колонну, кратности циркуляции катализатора и измерения удельного веса сырья и температуры катализатора, выходящего из регенератора, дополнитель- Ы но измеряют диэлектрическую проницаемость и оптическую плотность сырья и регулируют подачу топлива . в печь и пара в отпарную колонну, верхнее, среднее, нижнее и циркуляционное орошение и кратность циркуляции катализатора в зависимости от температур в середине реактора, сырья на выходе печи, верха ректификационной колонны и погона, расхсдов сырья, и пара в отпарную колонну, нижнего и циркуляционного орошений и катализатора, удельного веса, диэлектрической проницаемос— ти и оптической плотности сырья.

На чертеже приведена принципиаль- . ная схема реализации способа,.

Сырье, пройдя серию теплообменников 1, поступает в печь 2 и далее в реактор 3, где осуществляется процесс крекирования. Сюда же подается свежий катализатор, а бтработанный катализатор потоками воздуха подается в регенератор 4 для выжига кокса. Продукты сгорания выводятся в дымовую трубу, а отрегенерированный катализатор через дозер 5 подается снова в реактор.

Продукты крекирования отводятся в ректификационную колонну 6, где происходит предварительное разделение продуктов реакции на газобенэиновую смесь, легкий и тяжелый газойли. Из-под 17-й тарелки отбирается погон и направляется в отпарную колонну 7, где иэ него отбирается легкий газойль. Газобензиновая смесь с верха ректификационной колонны поступает в газосепаратор 8, где жирный газ отделяется от бензина.

Часть бензина отводится с установки как товарный продукт, а часть подается в ректификационную колонну 6 на орошение верха.

Система управления содержит вычислительную машину 9, датчики состава сырья, включающие датчик 10 диэлектрической проницаемости, датчик 1.1 оптической плотности и датчик 12 удельного веса, датчик 13 и регулятор 14 температуры сырья на. выходе печи .2," клапан 15 подачи топлива в печь 2, датчик 16 и регулятор 17 расхода катализатора, клапан 18 подачи воздуха в транспортную линию катализатора, датчик 19 температуры в середине реактора 3, датчик 20 температуры катализатора, выходящего из регенератора 4, датчик 21, регулятор 22 и клапан 23 расхода пара в отпарную"колонну 7, датчик 24 и

12

6 О

i=1 где Ь, Ь; х„

- свободный член; — коэффициент при параметрах; 25 — диэлектрическая проницаемость сырья, f — оптическая плотность, сырья, gs

t — удельный вес сырья, Й; З0 — расход сырья, (} — температура в середине рЕакторау 1 Р

- температура катализатораиз реГенератора, тР-г 1 температура верха ректификационной колонны, расход нижнего орошения,6

° на расход циркуляционного орошения,6, „, расход пара в отпарную

40 колонну ф Q с у температура погона, tщ кратность циркуляции катализатора, й; выход бензина.

Х9 х, х х т х

Х9 х„, х, у6

Аналогичные уравнения связи составляются для выходов дизельного топлива, газа и тяжелого гаэойля, а также для показателей качества 50 продуктов, а именно конца кипения бензина, октанового числа бензина, температур вспышки и застывания легкого газойля, Увеличение производительности 55 установки по целевому продукту осуществляется максимизацией предеказы- ваемого по формуле (1) количества

3 1147 регулятор 25 температуры погона, клапан 26 расхода среднего орошения, датчик 27, регулятор 28 и клапан 29 расхода нижнего орошения, датчик 30, регулятор 3.1 и клапан 32 циркуля5 ционного орошения, датчик 33 и регулятор 34 температуры верха ректификационной колонны 6, клапан 35 расхода верхнего орошения и датчик 36 расхода сырья. 10

Способ осуществляется следующим образом.

Вычислительная машина 9 опрашивает датчики 10-13, 16, 19-21, 24, 27, 30, 33 и 36 измеряемых параметров процесса и рассчитывает одним из методов смещенного оценивания коэффициенты уравнения связи для выхода бензина

735 4 целевого продукта, т,е, решаеТся задача с= у,(х) — max при выполнении ограничений на выход побочных продуктов качество выпускаемых продуктов

6 а кк кк кк

Ог сor с о

9аст 9цст 9сст (Е" ñÅ ес scnпри выполнении позиционных ограничений на управляющие воздействия с

Р

Т « Т с 7

6 4Р - 66 Р Лю Р

1„ а

4Ф а4 пеР пеР "ееР

0r- or минимально и максимально допустимые значения октанового числа бензина; минимально и максимально допустимые значения температуры вспаапки легкого газойля; минимально и максимально допустимые значения температуры застывания легкого гаэойля1 лг М ф

Scn все лг ht ристе tsar где 6 и 6лг" предсказываемое и минимально допустимое значение выхода легкого гаэойля; ;р,b t- предсказываемое и минимально допустимое значение выхода тяжелого газойля : г, г, г - предсказываемое, минимально и максимально допустимые значе-. ния выхода газа;

Е -б

t „, — минимально и максималь; но допустимые значения температуры конца кипания бензина;

1147735.Таблица улг уг утг к Тф 1 ффф go 80 ф Ф

2,3042 0,2900 0,8828 12,0 21,6 7,81 8,85

5N 1ф 108 428 176 0,2 19 5 308

508 14 126 429 210 0,5 t9,5 290

1,49300,2873 0,8929 15,6 20,5 6,96 7,2

2 ° 3866 0,2908 08920 t4,0 20,5 7,2 7,8

584 13 125 425 202 0,5 t8, 3 307

Таблица 2

Г 3 БГ

q АМ йна5 мР юг .

L 1

508 .14 126 429 210 0,5 19,5 290 192 95 8 76,! 15,6 20,5 ф,06 7г2

524 13 125 425 202 0,5 18 ° 3 307 193 92 -12 76,5 14,0 20,5 7,2 7,8

504 16 126 424 215 0,5 17,1. 303 188 91 -10 77,1 15,2 20,3 6,.7 9,3

N - кратность циркуляции;

ТР - температуры середины реактора; в

- температура верха колонны: 5 Я„„ — расход пара в отпарную колонну; но — расход нижнего орошения;

С„г — температура погона.

В результате оптимизации определяются оптимальные значения перечисленных управляющих воздействий, которые выдаются вычислительной маши-. ной 9 в качестве задания соответствующим регуляторам 34, 25, 28, 31, 22 и 17. Для .установления оптимальной температуры в середине реактора рассчитывается соответствующее значение температуры сырья на выходе печи, которое выдается в качестве задания регулятору 14, воздействующему на клапаны 15 подачи топлива в печь.

Температура верха ректификацнонной колонны регулируется подачей верхнего орошения при воздействии регулятором 34 на клапан 35 ° Величина нижнего и циркуляционного орошений регулируется регуляторами 28 и 31, воздействующими на клапаны 29 и 32.

Расход пара регулируется регулятором

22 путем воздействия на клапан 23.

Температура погона регулируется расходом среднего орошения регулятором 25 воздействием на клапан 26.

Кратность циркуляции катализатора регулируется регулятором 17 путем воздействия на клапан 18 подачи воздуха в транспортную линию катализатора.

В табл. и 2 приведены текущий и оптимальный, соответствующий качеству сырья, режимы установкй, в табл. 3 — значения ограничений, Использование предлагаемого способа позволяет увеличить глубину отбора бензина на 2Х.

1147735

Т а б л и ц а 3

Ограничения

Показатели температура конца .кипения бензина,. t«

195

185.

Температура вспышки легкого газойляу С9

75

Температура застывания

nr легкого газойля, I

72

Октановое число .бензина, or с

Температура середины реактора, Т

420

115

Температура верха колонны, С„ е

Расход нюкиего орошения, 6„, 130

10

150

Расход пара в колонну, Ц „„

220

310 Температура погона, и „е

250 Кратность циркуляции, N

Расход циркуляционного орошения, b«

Составитель Г. Огаджанов

Редактор Т. Колб Техред Т.Дубинчак Корректор Л. Пилипенко

Ю

Заказ 1497/24 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб °, 4/5

Филиал ППП "Патент" ° r..Ужгород, ул. Проектная, 4