Способ автоматического управления процессом гидрообессеривания Советский патент 1987 года по МПК C10G45/72 G05D27/00 

112

Изобретение относится к автоматическому управлению каталитическими процессами и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической, промьшшенности при автоматизации процесса гидрообессеривания углеводородов.

Целью изобр етения является повы

цение качества целевого продукта путем повьшения точности управления.

На чертеже представлена схема системы автоматического управления процессом гидрообессеривания, с помощью которой реализуется предлагаемый способ.

, В печь 1 подается углеводородное сырье и водородсодержащий газ (ВСГ), поток которого состоит из свежего и циркулирующего ВСГ. После подогрева

газосырьевая смесь поступает в реак- 20 де печи и исполнительный механизм 22

тор 2, где в присутствии катализатора и водорода происходят реакции гидрообессеривания . Продукты реакции через теплообменник 3 подаются во фрикционирующую колонну 4, с низа которой отводится кубовый продукт, газы реакции отводятся с верха сепаратора 5. .

где РН

P CiGt+ CiGi)(60+Op tcf+0 001 ty, )

2274Gc fc TOJ + ( )Тбб+б,Гс +о7ооТ ||Г)

S bo+ biTp+ b3V + + Ц SB, + bgA ,

R P - парциальное давление водорода и давление в реакторе;

С и С. - концентрация циркулирующего и свежего ВСГ; С(, и расход циркулирующего

и свежего ВСГ; G. и Р - расход .и плотность

сырья; t - температура 50%-ного

выкипания сырья;

М(. 60+0,,001 tip - молекулярный вес сырья.

35

О

где Тр- температура в реактор нал с датчика 18; А - активность катализато Р.,- парциальное давление да, рассчитываемое по ле (1);

содержание серы в сыр объемная скорость под рья, определяемая по

45

.

Расчетное значение парциального давления вьщается на регулятор 15, выход которого поступает на регулятор 16 расхода свежего BCf, который выдает сигнал на исполнительный механизм 17, поддерживающий требуемую ве- личину парциального давления.

В вычислительное устройство 14 вводятся сигналы, соответствующие величине начальной активности катализатора, содержанию серы в сырье и тем- пературе с датчика 18. Содержание серы в очищенном продукте прогнозируется по формуле:

Расход сырья замеряется датчиком 6, температура 50%-ного выкипания и плотность сырья измеряются датчиками 7 и 8. Расход и концентрация свежего

водородсодержащего газа (ВСГ) измеряются датчиками 9 и 10, расход и концентрация циркуляционного ВСГ - датчиками 11 и 12, а давление в реакторе - датчиком 13. Система управления

содержит также вычислительное устройство 14, регулятор 15 парциального давления водорода, регулятор 16 расхода свежего ВСГ, исполнительный механизм 17 на этой линии, датчик 18

температуры газосырьевой смеси н входе в реактор, регулирующий блок 19 содержания серы в очищенном продукте, регулятор 20, датчик 21 температуры газосырьевой смеси на выхо. на линии подачи топлива в печь.

Способ осуществляют следующим образом.

25 Сигналы с датчиков 6-13 поступают в вычислительное устройство 14, где рассчитывается парциальное давление водорода по формуле :

(2)

где Тр- температура в реакторе, сигнал с датчика 18; А - активность катализатора; Р.,- парциальное давление водоро- да, рассчитываемое по формуле (1);

содержание серы в сырье; объемная скорость подачи сырья, определяемая по формуле:

.

V

(3)

V - объем реактора; Ge - расход сырья. Активность катализатора определяется по формуле:

А А

ос

(4)

А - начальная активность каталисзатора;

- - время работы катализатора; f - константа дезактивации.

Сигнал с вычислительного устрой ства 14, определяемый формулой (2),

31286618. 4

выдается на регулирующий блок 19, ко-на линии подачи топлива в печь, так,

торый может быть откалиброван в вели-чтобы значение содержания серы в очичинах процентного содержания серы вценном продукте, рассчитанное вычисочищенном продукте. Сигнал с регули-лител ным блоком 14, было равно его

рующего блока 1 поступает в камеру 5заданному значению, определенному Задание регулятора 20, в камеру Переменная которого заводится сигнал, соответствующий температуре гатехнологическим регламентом.

зосырьевой смеси на выходе из печи.

Пример. Экспериментальную проверку предлагаемого способа управ- замеряемый датчиком 21. Регулятор 20 fO ления проводили на установке гидро- вьщает управляющий сигнал на исполни- очистки дизельных топлив. Результаты тельный механизм 22, установленный исследований приведены в таблице.

Характеристика сырья 0,846 0,848 0,845

270 275 270

0,82 0,76 0,81 260 280 300

Режимные переменные

Температура в реакторе, С380 390

Давление в реакторе,

кгс/см35 39

Расход циркулирующего ВСГ, нм /ч 19300 137000 204000

Концентрация цирзаданному значению, определен

технологическим регламентом.

0,8520,842

270285

0,820,74

290300

390

385

400 405

42

37 , 41 40

136000 117000 116000

в режимах 1,2,3 управление осуществляли по известному способу, в режимах 4,5 и 6 - по предлагаемому.

При наличии возмущающих воздействий в виде изменения расхода и качества сырья водородсодержащего газа, а также режимных переменных в данном способе поддерживается практически постоянное парциальное давление водорода путем изменения его подачи в систему ВСГ.

Кроме того, система управления постоянно корректирует температуру газосырьевой смеси на выходе из печи по содержанию серы в очищенном продукте, которое рассчитывается в темпе с процессом по режимным перемен- ньш, в т.ч. и по парциальному давлению водорода.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом гидрообессеривания путем

5 регулирования температуры газосырьевой смеси на входе в реактор, изменением подачи топлива в печь и регулирования подачи свежего водородсодержащего газа в печь в зависимости от

fО расходов сырья, расхода и концентрации циркулирующего водородсодержащего газа, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта путем повьшения

If точности управления. Дополнительно измеряют давление в реакторе, концентрацию свежего водородсодержащего газа, плотность сырья, температуру

50%-ного выкипания сырья, содержание Использование предлагаемого спосо-20 серы в сырье и время работы катализа- ба позволяет стабилизировать процесс тора, рассчитывают парциальное дав- и обеспечивает получение продукта с заданным качеством.

ление водорода на входе печи по формуле

. P( ,). (60+0 3 tcp40j,001 .) .22,4Gefc-1o +(Gr Gj-(,3 Гр о700Г Ес |ГГ

где

и P - парциадьное давление водорода и давление в реакторе;

ное давление водорода на заданном значении изменением подачи свежего водородсодержащего газа, рассчитыва- С и Cjj- концентрация циркули- 30 ют активность катализатора в зависи- рующего и свежего водо- мости от времени работы катализатора,- родсодержащего газа; по рассчитанным значениям активности

катализатора и парциального давления водорода, измеренным значениям тем- 35 пературы газосырьевой смеси, расхода сырья и содержания серы в сырье, вычисляют содержание серы в очищенном продукте и стабилизируют его на заданном значении изменением подачи

С и Gj- расход циркулирующего

и свежего водородсодержащего газа;

GJ, и Р - расход и плотность

сырья;

t - температура 50%-ного выкипания сырья,

и стабилизируют расчитанное парциаль- 40 топлива.

1286618

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом гидрообессеривания путем

регулирования температуры газосырьевой смеси на входе в реактор, изменением подачи топлива в печь и регулирования подачи свежего водородсодержащего газа в печь в зависимости от

расходов сырья, расхода и концентрации циркулирующего водородсодержащего газа, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта путем повьшения

точности управления. Дополнительно измеряют давление в реакторе, концентрацию свежего водородсодержащего газа, плотность сырья, температуру

50%-ного выкипания сырья, содержание еры в сырье и время работы катализа- ора, рассчитывают парциальное дав-

50%-ного выкипания сырья, содержание серы в сырье и время работы катализа- тора, рассчитывают парциальное дав-

ление водорода на входе печи по формуле

Сырье 78

тжийвсг/

вниипи

Заказ 7682/25

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 464

Подписное

Изобретение относится к способу автоматического управления процессом гидрообессеривания, может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьшшенности и позволяет повысить качество целевого продукта. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования подачи свежего водородсодержащего газа в печь в зависимости от расходов сырья, расхода и концентрации циркулирующего водородсодержащего газа и парциального давления водорода (дат-.. чик расхода 9 (Д), Д 12 концентрации, Д 11 расхода, регулятор 16 (Р) расхода, связанный с корректирующим Р 15 парциального давления, клапан 17 газа. Парциальное давление водорода на входе печи рассчитывают в вычислительном устройстве по измеренным значениям давления в реакторе 2 (Д 13), концентрации свежего водородсодержащего газа (Д 10), плотности сырья (Д 8), температуры 50%-ного выкипания сырья (Д 7) и времени работы ка- - тализатора. САР содержит также контур стабилизации содержания серы в очищенном продукте изменением подачи топлива в печь 1. Содержание серы в очищенном продукте рассчитывают в вычислительном устройстве 14 по величине активности катализатора и парциального давления водорода, измеренным значениям температуры,газосырье7 вой смеси (Д 21), расхода сьфья (Д 6), содержание серы в сьфье (Д 8). 1 ил., 1 табл. i (Л to 00 О) Од