Способ непрерывного регулирования качества газойля Советский патент 1978 года по МПК B01D3/42 

1

Изобретение относится к способам автоматического регулирования работы ректификационных колонн, в частности к способам непрерывного регулирования качества газойля, оно может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ управления боковыми погонами ректификационной колонны, который сводится к поддержанию на определенном уровне показателей качества с помощью изменения отбора бокового погона 1.

Однако эффективность работы колонны недостаточна за счет того, что при управлении не учитывается такой показатель качества, как температура фильтруемости газойля.

Предлагаемый способ непрывного регулирования качества .газойля, отбираемого в атмосферной перегонной колонне, путем изменения его отбора, отличается тем, что, с целью повышения эффективности работы колонны, циклически измеряют температуру фильтруемости с помощью анализатора, запоминают полученную величину при каждом анализе и по разности указанной величины и заданной корректируют величину отбора газойля.

На чертеже изображена схема для осуществления предлагаемого способа.

Схема содержит перегонную колонну 1, впускной трубопровод 2, печь 3, расходомеры 4 нефти, зону 5 колонны, зону 6 колонны, дно 7 колонны,трубопровод 8 атмосферного остатка, боковой отводящий трубопровод 9 тяжелого газойля, боковой отводящий трубопровод 10 легкого газойля, боковой отводящий трубопровод 11 керосина, пароректификационные колонны 12, 13 и 14, подводящие пар трубопроводы 15 и 16, задвижки 17 и 18 на трубопроводах 15 и 16 пара, регуляторы 19 и 20 пара, расходомеры 21 и 22 пара, трубопроводы 23 легких фракций, трубопровод 24 бензина, т рубопровод 25 тяжелого газойля, трубопровод 26 легкого газойля, трубопровод 27 керосина, задвижки 28, 29 и 30 на трубопроводах 25, 26 и 27, регулятор 31 расхода тяжелого газойля, регулятор 32 расхода легкого газойля, регулятор 33 расхода керосина, расходомер 34 тяжелого газойля, расходомер 35 легкого газойля, расходомер 36 керосина, пробоотборный контур 37,насос 38, анализатор 39 температуры фильтруемости, блок 40 управления, блок 41 запоминания, ввод 42 заданного значения показателя температуры фильтруемости, ввод 43 заданного значения степени ректификапии, ввод 44 значения наклона кривой перегонки сырой нефти в зоне 1азойля , Способ осуществляют следующим образом. Перегонная колонна 1 классического типа с вертикальной осью предназначена для обработки сырой нефти, в частности для осуществления ее перегонки под атмосферным давлением. Из нее можно отбирать различные продукты перетонки (фракции), которые могут быть получены из сырой нефти, в частности бензин, дизельное топливо, керосин, газойли и т.д. Обрабатываемая нефть подается по впускному трубопроводу 2 в печь 3, где ее температура доводится до приблизительно 320 - 380°С. а расход измеряется расходомером 4. Затем нефть, выходящая из печи, впрыскивается в колонну в зоне 5, в которой происходит резкое расширение нефти и испарение значительной ее части, при этом образующиеся пары поднимаются по колонне в зону 6, находящуюся над зоной 5, а оставщаяся в жидкой форме часть, называемая атмосферным остатком, падает на дно 7 этой колонны, откуда выводится по трубопроводу 8. В зоне 6, расположенпой над зоной 5 расширения, колонна 1 содержит ряд горизонтальных тарелок (на чертеже не показаны), на уровне которых последовательно конденсируются все более и более легкие фракции паров, поднимающихся из зоны расп1ирения. Боковые отводящие трубопроводы соответственно 9, 10 и 11 позволяют выводить из этой колонны на уровне некоторых из тарелок различные фракции, получае.мые в результате перегонки обрабатываемой нефти, при этом, в частности, по трубопроводу 9 можно осуществлять отбор тяжелого газойля, по трубопроводу 10 - отбор легкого газойля и, наконец, по трубопроводу 11 - керосина. Фракции, отбираемые по трубопроводам 9, 10 и lljпроходят через пароректификационные колонны 12, 13 и 14 соответственно в которых опи подвергаются обработке при более высокой температуре для обеспечения испарения наиболее легкой фракции, вовлеченной в данный продукт и входяпдей обычно в продукт, отбираемый из колонны непосредственно выще каждого из рассматривае.мых продуктов. Расход пара в колоннах 12 и 13, соответствующих тяжелым ,и легким газойлям, отбираемым трубопроводами 9 и 10, регулируется задвижками 17 и 18. связанными с регуляторами 19 и 20, позволяющими регулировать замеряемый расходомерами 21 и 22 расход пара, инжектируемого в каждую из ректификационных ко;i(jHH 12 и 13. Из этих колонн испаряемые легкие фракции и оставшийся пар по трубопроводам 23 снова вводятся на различных уровнях в колонну 1, в крыгпке которой имеется трубопровод 24 для отвода наиболее легкой фракции, соответствуюилей бензину. Затем различные фракции, ректифищфованные путем обработки паром, выводятся по трубопроводам соответственно 25, 26 и 27, при этом их расход в этих трубопроводах регулируется задвижками 28. 29 и 30, каждая из которых связана с регулятором 31, 32 и 33, позволяющим контролировать и регулировать этот расход, замеряемый расходомерами 34, 35 и 36. Часть газойля, текущего по отводящему трубопроводу 26, отводится в 11|НЗб О-гбОрП 11 контур 37, из которого эта часть насосом 38 подается в анализатор 39 температуры фильтруемости. Данные,необходи.мые для регулирования работы колонны 1,в частности для контроля температуры фильтруемости отбираемого из этой колонны газойля, собираются в блоке 40 управления. На него из анализатора 39 поступает электрический сигнал, соответствующий замеренной фильтруемости. По цепям, идущим от расходомеров 34, 35 и 36, в блок 40 поступают так же сигналы, соответствующие расходам отбора в трубопроводах 25, 26 и 27 и, loiO. - сигнал, соответствующий расходу обрабатываемой сырой нефти, замеряемому расходо.мером 4 в трубопроводе 2. Наконец, в блок 40 приходят остальные сигналы, соответствующие расходам пара в колоппах 12 и 13. По вводам 42, 43 и 44 в блок 40 поступает информация заданного значения степени ректификации, что позволяет поддерживать постоянным соотношение расходов отбора различных фракций и, наконец, наклон кривой перегонки в зоне газойля для сырой нефти, обрабатываемой в колонне. Пробоотборный контур 37, питающ11Й анализатор фильтруемости газс.чйлем, отбираемым трубоцроводом 26, обеспечинает непрерывное обновление продукта на уровне анализатора, не создавая дополните.ть.чого запаздывания при получении сигнала, отображающего данную характеристику. Полученный сигнал запоминается з блоке 41, при этом зарегистрированное значение сохраняется между измерениями. Как вариант блок 40 может осуществлять непосредственный отбор замера с анализатора в .момент обнар же 1кя закупорки фильтра. Этот сигнал в сочетании с сигналами, выдаваемыми различными датчиками, позволяет обеспечить непрерывное регулирование работы перегонной колонны, контролируя одновременно степень ректификации газойля и его иоказатель фильтруемости по отношению к заданному значению. С этой целью блок 40 управления вырабатывает первое регулируюцдее воздействие.

исходя непосредственно из замера, осуществляемого анализатором 39. Это воздейст15ие реализуется цепью управления расходом отбора легкого , т.е. фактически на уровне температуры фракционирования между газойлем и продуктом, отбираемым непосредственно ниже, при этом вычисление этого воздействия осуществляется в корректирующем блоке с использованием различных классических управляющих воздействий,

Блок 40 управления позволяет воздействовать на систему каскадно, меняя заданное значение расхода отбираемого газойля. Это воздействие состоит в последовательном вычислении заданного выхода газойля.

Совокупность поправок, вводимых в сигпал рассогласования, создает iipeимyщecтвo заключающееся R T(. что осхшеств.чяют учет общих особенностей обрабатывае.мой сырой нефти, исходя из наклона кривой ее перегонки в зоне газойля, и автоматическая компенсация возможных изменений расхода этой пефти путем введения показателя «выход в конечную величину управляющего воздействия.

Блок 40 позволяет также оказывать на режим работы колонны упреждающее воздействие на основе, с о.днр.й стороны, замеZk

Г

репных изменений расхода отбора продукта выще газойля в nepei-онной колонне, обеспе-чивая автоматическую компенсацию воздействия этих изменений на регулирование рассматриваемой характеристики, а с другой стороны, степени паровой ректификации газойля, причем эти изменения оказывают пропорциональное воздействие на оптимальную температуру фракционирования газойля.

Формула изобретения

Способ ненрерывного регулирования качества газойля, отбираемого в атмосферной перегонной колонне, путем . изменения его отбора, отличающийся тем. что, с целью повьипения эффективности работы колонны, циклически измеряют температуру фильтруемости с помощ,ью анализатора, запоминают полученную величину при каждом анализе и по разности указанной величины и задан1юй корректируют величину отбора газойля.

Мсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

25 1. Патент США № 3398087, кл. 208--350, 1968.