Способ управления процессом каталитического крекинга Советский патент 1979 года по МПК C10G11/00 G05D27/00 

Изобретение относится к области автоматического управления процесйо каталитического крекинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности. Известен способ управления процессом каталитического крекинга при подогреве сырья в печи с помощью топлива, подаче подогретого сырья в систему реактора и регенёраторй, проведении реакции крекинга в реакторе с использованием мелкодисперс ного катализатора, разделении продуктов реакции и подаче их в рефлюксную емкость, поступлении нестабильного бензина из рефлюксной емко ти в верх фракционирующего абсорбера поступлении жирного газа из реф1щ 1сс ной емкости в середину фракционирующего абсорбера, стабилизации бензина и подаче стабильного.бензина в проду товую емкость путем изменения расхода топлива в печь и расхода газов регенерации из регенератора в зависимости от температуры и уровня кипящего слоя в реакторе, температуры в регенераторе, величины расхода и плотности сырья, поступающего в печь, температуры сьгрья после пе-чи. прогнозирования по указанньгм параметрам расхода стабильного бензина на выходе из продуктовой емкости, оптимизации величины указанного прогнозируемого расхода стабильного бен-, зина воздействием на упомянутые регулирующие воздействия расхода топ.Пйва в печь и расхода газов регенерации 1. йёдостатком известного cnqco6a: яйляеггся тб, что ввиду большого (не мейее трех часов) транспортного запаздывания в технологическом прочее ее коррекция управляющих воздействий осуществляется неоперативно, что вызывает потери целейого продукта. Цель изобретения - :увеличение: производительности процесса по целевому продукту. .Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления процессом каталитического крекинга; при подогреве сырья в печи с помощью топлива, подаче подогретого сырья в систему реактора и регенератора, проведении реакциикрекинга в реакторе с использованием мелкодисперсного катализатора, разделении продуктов реакции и подаче их в рефлюкснуы емкость, поступлении нестабильного бензина из рефлюксной емкости в верх фракционирующего абсорбера, поступлёнШ жирного газа из рёфлюксной емкости в середину фрй:1 цйонй|5ушего абсорбера, стабилизации бензина и по даче стабильного бензина в продуктовую ёмкость путем изменения расхода топлива в пёч и расхода газов регенерации из регенератора в зависимос тй от температуры и уровня кипящего слоя в реакторе/ температуры в регенератбре, величины расхода и плотнос ,пбс:ту14а1(адего и йёчь , темHejfsatypbi isapbiB «осле пё, прогнозирования по указанным параметрам расхода стабильного бензина на выход из продуктовой емкости оптимизации величины укаэаМйого прогнозируемого расхода стабильного бензина воздейст вием йа упомянутые регулирующие воздействия расхода топлива frfenb и ра хода газов регенерации, оплйительно измеряют и усредняют расход несгабил ного бензина из рефлюксной емкости и уровень нестабильного бензина в . рефлюксной емкости за заданный нйтервал времени, с учет6мШйёнёний усредненного значения уровня за указанный интервал определяют произв дительность процесса по нестабильному бензину, поступающему в верх Ф1 акционирующего абсорбера, измеряют и усредняют за указанный времени расход жирного газа из рефлюксной емкости, температуру и давление в рефлюксной eMKOcffi, определяют по величинам усреднённых температуры и давления содержание неста бильного бензина в потоке жирного газа, поступгиощего из ре ипоксной емкости в середину фракцйонй эующе о абсо|рбера и содержание жйрйЪгб газа в потоке нестабильногоЬеизйна из рефлюксной емкости в верх фракционирующего абсорбера бпрёйШяют по упомянутшл величинам общий расход нестабильного бензина в фракционйр5Ю щий абсорбер, находят по указанной величине оценку расхода стабильного бензина И в зависимости От разности между величиной оцейвги и упомянутым прогнози1&уёмым значением р асхода ста бильного бейзина коррёКТИруйт указанные регулирующие вовдействия на расход Тд тй1Ша Г Гёчй 1Г :е1 ЖсхОд : бадщШШз разной величины указанной оценки расхода стабильного бензина и величины теСущего, расхода етабИльного бензина и eHROcTja, и. в зависимости от 1;шйёнеиия величины указанной разНб«;тй 1(15ррЙ« Щ т yikaiS регулИ:рующие воздеШт я на расход топлива в печь и расход газов рёгенерацйИ. На чертеже приведена технологическг1Я схема установки к э талитическо го крекинга и один из вариантов реализации предлагаемого способа управ ления УстайОвка каталитического крекина состоит из реактора 1, в который оступает сырье, предварительно нагреое в печи 2, и свежий мелкодисперсый катализатор, закоксованный катаизатор отводят в регенератор 3, продукты реакции - в ректификационую колонну 4, где происходит предваительное разделение продуктов реакии на легкий газойль, тяжелый- азойль, шлам-и газобензиновую смесь, оторая поступает- в рефлюксную емкость , из которой жирный газ и нестабильый бензин поступают в фракционируюий абсорбер 6, гйё п оисходит дальнейшее разделение этих продуктов на фракции. Из фракционирующего абсорбера 6 бензиновая фракция поступает в колонну 7,-где происходит ее деление на стабильный бензин и фракцию Сз -С4- Газ из абсорбера 6 подают в абсорбер 8;после отводят с установки. Стабильный бензин из колонны 7 через емкость 9 и инжектор Ю, в который поступает щелочь nft емкости 11, йОдШ в продуктовую емкость 12 и как готовый продукт отводят с Установки. Способ управления процессом каталити еско го Крекинга осуществляют следующим образом. Измеряют температуру в реакторе 1 датчиком 13, уровень кипящего слоя в реакторе 1 датчиком 14, температуру э регенераторе 3 датчиком 15, расход солрья в печь 2 датчиком 16,. температуру подогрева сырья после печи 2 датчиком 17 и: плотность сырья на вкоде в печь 2 : датчиком 18. По измеренным значениям определяют с помощью вычислительной машины 19 Оптимальные величиШтемпёрафурЕа и уровня кипящего .сшОя в реакторе 1 И прогнозируют соответствующее им значение целевого npojrjykT - стабильного бензина, йайденные оптимальные значения температуры и уровня кипящего слоя устанавливают путем Изменения задания регуляторам 20 и 21, воздействующим, соответственно , на расход топлива в ;г1ечь с помощью клапана 22 и йа расход ;газов регенерации с помсядью клапана 23. При увеличении (уменьшении) задания на температуру кипящего слоя регулятору 20 расход топлива в печь 2 возрастает (уменьшается). При увеличении (уменьшении) задания на уровень кипящего слоя в реакторе регулятору 21 расход регенерации уменьшается (возрастает) . При увеличении (уменьшении) температуры в регенераторе 3 и/или температуры подогрева сырья после печи . 2 и/или плотности сырья задание на температуру кипящего слоя в регуляторе 20 уменьшают (увеличивают). При увеличении (уменьшении) расхода сырья в печь 2 заданиена уровень

кипящего слоя в регуляторе 21 увеличивают (уменьшают).

Далее измеряют расход нестабильного бензина в линии из рефлюксной емкости 5 в фракционируюищй абсорбер 6 датчиком 24, усредняют его на интервале, например, один час, измеряют датчиком 25 и усредняют на этом же интервале времени 3Ha ieHae уровня в рефлюксной емкости 5, определяют его среднее приращение на этом временном интервале относительно некоторого фиксированного значения и с учетом упомянутого приращения определяют производительност процесса по нестабильному бензину, поступающему в верх фракционирующего абсорбера 6. Далее измеряют и Усредняют на этом же интервале времеий расход жирного газа в линий с верха рефлюксной емкости 5 в фрак1шонируюаЫй a6cot 6ep 6, температуру и давление в рефлюксной егчкости 5, соответственно датчиками 26, 27 и 28, определяют по двум последним переменным, измеренный датчиками 27 и 28 среднее содержание нестабильног 6/бензина в потоке зкирнрго газа и содержание жирного газав потоке нестабилного бензина, определяют по этим велчинам с Ьомоо1ью вычислительной машины 19 общий усредненный расход нестабильного бензина в фракциони)ую1цйй абсорбер 6. В/результате указанных. V операций ,получают оценку производительности процесса по стабильяойу б,ензину, . :., Затем полученную оценку усреднённого расхода стабильного бензина сранивают с его прогнозируемым значением, получая величину разности указанйых величин. В -ёависимости. от знака и величины полученной раднбсти с по1-5ощью, например, процедуры стохастической аппгзоксимации осуществляют адаптацию математической модели к условиям йротекания процесса и корректиЕ)Уют с .пойощью вычислительной магиины 19 значения указанных управляющих воздействий на расход топлива в печь 2 и расход газов регенерации из регенератора 3,

Далее измеряют расход стабильного бензина датчиком 29, усредняют его на интервале, например, один час, сравнивают полученное среднее значение с помощью вычислительной машины 19 с найденной ранее оценкой расхода стабильного бензина и в зависимости от величины и знака указанной разности с помощью выгчислйтельной машины 19 дополнительно корректируют значения управляющих воздействий.

Если измеренное среднее значение расхода стабильного бензина оказывается больше найденной его оценки, то задание регулятору 20 расхода топлива в печь 2 увеличивают, а задание на уровень кипящего слоя рагулятору 21 уменьшают.

Предлагаемый способ управления ввиду улучшения динамических характеристик соответствующей системы управления позволит повысить производительность установки по стабильному бензину не менее, чем на 0,5%.

Формула изобретения

0

Способ управления процессом каталитического крекинга при Подогреве сырья в печи топливюм, подаче подогретого сырья в систему реактора и

5 регенератора, проведении реакции крекинга в 1зеакторё с использованием мёлкодиспёрсйого катализатора, разделении продуктов реакции и пОдачё . их в рефлюксную емкость, поступлении нестабильного бензина и рефлюксной

0 емкости в вверх фракционирующего абсорбера, поступлении жирного газа из рефлюксной емкости в сер.едину фракционирующего абсорбера, стабилизации бензина и подаче стабильного

5 бензина в продуктовую емкость путём изменения расхода топлийа в Печь и расхода газов регенерации из регенератора в зависимости от температуры и уровня киПЯ11(Ш р сл6я.Вреакторе, тем0пературы в регбйера-гбре, величины расхОДаи йл:Мй0с и;еЩэЬя, ПОСтупаюЩёго в тём1йературы сырья после печи, пр.6гнЬзйро:вания по указан- ным параметрам расхода стабильного

5 на выходе из продуктивной емкости, дптйШЭЙЦМйВёлйчййы указанного прогНОзйруемого расхода . . стабильного б нзина воздействием на упЬМйнутЫе регулирующие воздей0ствия расхода TonJiHSa в печь и расхода газов регенерации, о т Л и ч а юЩ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса по Целевому «родугсту, измеряют и ус-- . редйягот расход .нестабильного бензина

5 из рефяюксной емкостии уровень нестабильного бензина в рефлюксной емкости за заданный интервал вр емени, с учетом изм&нейия усредЬенного значения уровня за указанный интервал

Q определяют производительность процесса По нестабильному бензину, поступающему в верх фракционирующего абсорбера, измеряют и усредняют за указанный интервал времени расход

5 жирного газа из рефлюксной емкости, температуру и давлениев рефлюксной емкости, определяют по величинам усредненных, температуры и давления содержание нестабильного бензина в

0 потоке жирного газа, поступающего из рефлюксной емкости в середину фракг ционир5 ющего абсорбера и содержание.. жирного газа в потоке нестабильного бензина из рефлюксной емкости в верх

5 фракционирующего абсорбера, опредеftfjtof ilo упомянутыг1 величинам общий расход нестабильногЬ бензина ;в фракционирующий абсорбер, находят по указанной величину оценку расхбда стабильного бензина и в зависимости от разности между величиной указанной оценки и упомянутым прогнозируемым значением расхода стабильного бензина корректируют указанные регулирующие воздействия на раход топлива в печь и расход тазов регенерации, определяют разность величины указанной оценки расхода стабильного бензина и величины текущего расхода ртабйльного бензина из продуктовой

емкости и в за8исимости от: изменения величины указанной разности корректируют указанные регулирующие воздействия на расход топлива в печь и расход газов регенерации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Серебрянский А. Я. и др. пекоторыё вопросы контроля и управления установкой-каталитического крекинга в АСУ Tli Октан. Вопросы прЬ1 ьв11ленной кибернетики, Труды ЦНИИКА, вып. 48, М., Энергия, 1976, с. 19-22.

г Cffxou газ