Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетиленовых углеводородов Советский патент 1989 года по МПК C07C5/02 G05D27/00 

-e-fe

4

;о

эо

Од 00

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом гидрирования ацетиленовых углеводородов, применяемого для очистки фракций непредельных углеводородов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности.

Целью изобретения является минимизация потерь целевого продукта.

На чертеже приведена автоматическая система регулирования, реализующая предлагаемый способ на примере гидрирования ацетиленовых углеводородов.

Система включает датчик 1 расхода этиленовой фракции и датчик 2 расхода водорода в подогреватель 3,на входе в который смешиваются этиленовая фракция и водород. Температура на выходе из подогревателя 3 замеря-i ется датчиком 4 и поддерживается регулятором 5.

Смесь сырья и водорода поступает в реактор 6 с неподвижным слоем катализатора. Концентрация этилена и ацетиленовых углеводородов на входе и вькоде реактора замеряется с помощью промышленных хроматографов 7 и 8. В сумматоре 9 производится расчёт потерь этилена, которые имеют место вследствие гидрирования последнего.

Система содержит также регулятор 10 концентрации ацетиленовых углеводородов после реактора, экстремальный регулятор 11 потерь этилена, блок 12 умножения, регулятор 13 соотношения, регулирующие органы 14 и 15 1

Способ осуществляют следующим образом.

Сигнаты, пропорциональные расходу этиленовой фракции, от датчика 1 и концентрации в ней ацетиленовых углеводородов от хроматографа 7 поступают в блок 12 умножения, где производится вычисление количества ацетиленовых углеводородов по формуле

BI

/100,

(1)

Сд - количество ацетиленовых углеводородов, Kr/4i

- расход этиленовой фракции, кг/ч;

С - концентрация ацетиленовых углеводородов на входе в реактор, мас.%.

Расходом водорода при расчете величины Gg ввиду его малого, по сравнению с расходом сырья, значения,

можно пренебречь.

Результат расчета по формуле (1) в качестве входного сигнала поступает в регулятор 13 соотношения расходов, куда подается также сигнал от датчика 2 , пропорциональный расходу водорода.

При изменении расхода сырья и (или) концентрации ацетиленовых углеводородов в нем корректируется расход водорода.

Оптимальное управление процессом гидрирования имеет своей целью достижение минимальных потерь этилена при выдерживании регламентных ограничеНИИ на величину концентрации ацетиленовых углеводородов в очищенной фракции.

Основными управляющими воздействиями на процессы являются расход водорода и температура на входе в реактор. При этом расход водорода используется для регулирования концентрации ацетиленовых углеводородов на выходе из реактора, а температура на входе в

реактор - для регулирования величины потерь этилена.

Определенное сочетание величины двух этих управляющих воздействий позволяет осуществить оптимизацию процесса в соответствии с изложенным критерием.

Для этого сигнал с хроматографа 8, пропорциональный концентрации ацетиленовых углеводородов на выходе из реактора, поступает на вход регулятора 10 в качестве переменной. Заданием для регулятора 10 служит регламентная величина концентрации ацетиленовых углеводородов в очищенной фракции. Выходной сигнал с регулятора 10 поступает в регулятор 13 и корректирует в нужную сторону соотношение расходов сырья и водорода, что приводит к ликвидации возникшего отклонения концентрации ацетиленовых углеводородов от заданного значения.

Сигналы с хроматографов 7 и 8, пропорциональные концентрациям этилена на входе и выходе из реактора эт эт поступают в сумматор 9, где производится расчет потерь этилена U С эт по формуле

ДС,, C,- с , ; . (2)

Результат расчета в виде входного сигнала поступает в экстремальный регулятор 11, который изменяет задание регулятора 5 температуры таким образом, чтобы обеспечить минимальное значение регулируемой величины &С,.

В процессе поиска оптимума температуры происходит также изменение расхода водорода и, в конечном итоге, эти параметры установятся вблизи значений, обеспечивающих минимальную величину потерь этилена при заданном значении концентрации ацетиленовых углеводородов на выходе из реактора.

Использование предлагаемого способа для управления процессом гидрирования Этиленовой фракции в производстве этилена мощностью 60,0 тыс.т/го позволяет снизить потери этилена на 0,5-0,6%.

Формула изобретения Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетиленовых углеводородов, включающий регулирование соотношения расходов сырья и водорода на входе реактора изменением расхода водорода с коррекцией по концентрации ацетиленистых соединений

0 в реакционной смеси до и после реактора и регулирование температуры на входе реактора изменением подачи теплоносителя в подогреватель реакционной смеси, отличающий5 с я тем, что, с целью минимизации потерь целевого продукта, например этилена, дополнительно измеряют концентрацию этилена в реакционной смеси до и после реактора, определяют

0 по этим значениям концентраций потери этилена и осуществляют экстремальное регулирование потерь этилена изменением температуры на входе реактора.

Изобретение относится к области автоматического управления процессом гидрирования ацетиленовых углеводородов, может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности и позволяет минимизировать потери целевого продукта. Схема управления включает датчик (Д) 1 расхода этиленовой фракции, Д2 расхода водорода, подогреватель 3, Д 4 температуры, регулятор (Р) 5 температуры, реактор 6, хроматографы 7 и 8, сумматор 9, Р 10 концентрации ацетиленовых углеводородов, экстремальный Р 11 потерь этилена, блок 12 умножения, Р 13 соотношения и регулирующие органы 14, 15. 1 ил.