Способ управления процессом каталитического крекинга

(щ 1673655 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 260576 (21) 23631.19/23-26с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. С 10 О 11/00 3 05 Р 27/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы ИЗОбретения Г. И. Извеков, А, я. Серебрянский и Л. А. Копылова Омский филиал Специального конструкторского бкропо автоматике в нефтепереработке и нефтехимии(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГАИзобретение относится к областиавтоматического управления процесоомкаталитического крекинга и можетбыть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасляхпромышленности,Известен способ управления процессом каталитического крекинга прйподогреве сырья в печи с помощьютоплива,подаче подогретого сырьяв систему реактора и регенератора,проведении реакции крекинга в реакторе с использованием мелкодисперсного катализатора, разделении про-дуктов реакции и подаче их в рефлюксную емкость, поступлении нестабильного бензина иэ рефлюксной емкости в верх фракционирующего абсорбера,поступлении жирного газа из рефлтоксной емкости в середину фракционирую"щего абсорбера, стабилизации бензинаи подаче стабильного. бензина в продуктовую емкость путем изменения расхода топлива в печь и расхода газоврегенерации из регенератора в зависимости от температуры и уровня ки"пящего слоя в реакторе, температуры в регенераторе, величины расходаи плотности сырья, поступающего впечь, температуры сырья после печи,прогнозирования по указанным параметрам расходастабильного бензина на выходе -из продуктовой емкости, оптимизации величины указанного прогнозируемого расхода стабильного бен-, зина воздействием на упомянутые регулиРующие воздействия расхода топлива в печь и расхода газов регенерации (1).Недостатком известного способа.является то; что ввиду большого (не мейее трех часов) тран"портного запаздывания в технологическом процесс се коррекция управляющих воздействий осуществляется неоперативно, что вызывает потери целевогопродукта,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 реактораи регенератора, проведении реакции крекинга в реакторе с использованием мелкодисперсного катализатора, разделении продуктов реакции и подаче их в рефлюкснуи емкость, поступлении нестабильного бен673655 установка каталитического крекинга состоит из реактора 1, в которыйпоступает сырье, предварительно нагретое в печи 2, и свежий мелкоднсперсный катализатор закоксованный катализатор отводят в регенератор 3,5 а продукты реакции - в ректификационную колонну 4, где происходит предварительное разделение продуктов реак",цни на легкий газойль, тяжелый -=гаэойль, шпам н газобензиновую смесь,которая поступает в рефлюксную емкость5, из которой жирный газ н нестабильный бензин поступают в Фракцнонирую-щий абсорбер 6, гдепрОисхОдит дальнейшее разделение этих продуктов на5 ФРакции, Из фракционирующего абсорбера б бензиновая фракция поступаетв колонну 7, где происходит ее деление на стабильный бензин и фракциюСэ -с+ . Газ из абсорбера б подаютв абсорбер 8; после чего отводят сустановки, Стабильный бензин из колон"ны 7 через емкость 9 и инжектор 10,в который поступает щелочь иЪ емкости 11, "падют в продуктовую емкость12 и как готовый продукт отводят сустановки.о- . .Способ управления процессом каталитическогб крекинга осуществляютслеДующим образом,3зина из рефлюксной емкости в верхфракционирующего абсорберй, поступленйи"жирного газа иэ реФлюксйой ем- кости в середину Фрйкционйрующегоабсорбера, стабилизации бензина и по"даче стабильного бензина в продуктовую емкость путем изменения расходатоплива в печь и расхода газов регенерации иэ регенератора в зависимос" ти от температуры и уровнякипящегослоя в реакторе;температуры в регенераторе, величйны расхода и плотнос-"ти Жабья, поступавшего в печь, темйерат)рц сырья после лечи, прогнозирования по укаэанным параметрамрасхода стабильного бензина на выходеиз продуктовой емкости; оптимйзацииветчины укаэанйого прогйоэируемогорасхода стабйльного бензййа воздействием на упомянутые регулирующие воэ"действия расхода топлива вТечь ирасхода газов регенераций, доплнитальноизмеряют и усредняют расход нестабильного бензина иэ рефлюксной емкостии уровень нестабильного бензина в,.рефлюксной емкости за заданный интервал времени," СучетомюГэмеиенияусредненного значения уровня зауказайный интервал определяютпроизвдительность процесса по нестабиль-,ному бензину, поступающему-в верхфракционирующего абсорбера, йзмеряюти усредняют эа указанный интервалвремени расход жирного"газа кзрефлюксной емкостй, температуру идавление в релюксной емкостЗ," апределяют по величинам усредненных температуры к давления содержание неста"бильного бензина в потоке жирногогаза, поступающего йз-рефлюкснойемкости в середину ФракцйонирувщеГоабсорбера и содержание "жйЗЯГого"гаэав потоке нестабильного бензййаИэрефлюксной емкости в верх"фракциойи"рующегоабсорбера, опредМЙют по .упомянутые величинам общий расход .нестабильного бензина в Фракционирующий абсорбер, находят йо указаннойвеличине оценку расхода стабильногобензина и в зависимости от разности между величиной оценки иупомяну"тим прогноэируемым значением расходастабильного бензина корректируютуказанные регулирующие воздействияна расход тойлййа" в=йечь и расход"газов регеинйцйй;"опреда 1 ют разноствеличины указанной оценкирасходастабнльного бейзийа и велячййы текущего, расхода атабильноГо бензина изпродуктовой емйости и в зависимостиот изменения .велйчины укаэанной раз ноати корреКтйфйт указанные регулирующие воздейотйфя на расход топлива в печь и расход газов регенерацииНа чертеже приведена технологи- ческая схема установки каталитического крекинга и один из вариантов реализации предлагаемого сйособа управления,Измеряют температуру в реакторе1 датчиком 13, уровень кипящего слояв реакторе 1 датчиком 14, температуру в регенераторе 3 датчиком 15,расход сырья в печь 2 датчиком 16,темйературу подогрева сырья послепечи. 2 датчиком 17 и плотность сырьяна входе в печь 2 . датчиком 18.По измеренным эначенийм определяютс помощью вичислительной машины 19 40 оптимальные величйны температурыи уровня кипящего слоя в реакторе 1и прогнозируют соответствующее имзначение целевого -продукта " стабиль.ного бензина. найденные оптимальныезначения температурыи уровня кипящего слоя устанавливают путем изменения задания регуляторам 20 и 21,воздействующим, соответственно, варасход топлива в печь с помощьюклапана 22 и на расход газов регенерации с помощью клапана 23. Прн увеличении (уменьшении) задания на темьпературу кипящего слоя регулятору 20расход топлива в печь 2 возрастает(уменьшается). Прн увеличении (уменьшении) задания на уровень кипящегослоя в реакторе регулятору 21 расходгазов регенерации уменьшается (возрастает).При увеличении (уменьшении) тем пературы в регенераторе 3 н/нли температуры подогрева сырья после печи2 и/или плотности сырья задание натемпературу кипящего слоя в регуляторе 20 уменьшают (увеличивают). б 5 Прн увеличении (уменьшении) расхода сырья в печь 2 заданиена уровень6736кипящего слоя в регуляторе 21 увеличивают (уменьшают) .Далее измеряют расход нестабильного бензина в линии из рефлюкснойемкости 5 в Фракционирующий абсорбер 6 датчиком 24, усредняют егона интервале, например, один час,5измеряют датчиком 25 и усредняют наэтом же интервале временизначениеуровня в рефлюксной емкости 5, опре"деляют его среднее приращение наэтом временном интервале относитель Оно некоторого фиксированного значения и с учетом упомянутого приращения определяют производительностьпроцесса по нестабильному бензину,поступающему в верх Фракционирующего 15абсорбера 6. Далее измеряют и Усред"няют на этом же интервале временирасход жирного газа в линий с верхарефлюксной емкости 5 в Фракционирующий абсорбер 6 температуру и давление в рефлюксной емкости 5, соответственно датчиками 26, 27 и 28,определяют по двум последним пере"менным, измеренньа датчиками 27 и 28,среднее содержание нестабильного бен" 25зина в потоке жирного газа и содержание жирного газа в потоке нестабильного бензина, определяют по этИМ величинам с помощью вычислительной машиНЫ 19 Обший усРедненный раСХОД НЕСтабильного бензина в фракционирующийабсорбер 6, В результате указаиныХопераций .получают Оценку производительности процесса по стабильномубензину,Затем полученную оценку усредненного расхода стабильного бензина сравнивают с его прогнозируемым значЕнием, получая величину разности укаэанных величин. В зависимости отзнака и величины полученной разности с пОмощьюр напримеру процедуРЫстохастической аппроксимации осущест"вляют адаптацию математической модели к условиям протекания процессаи корректируют с помощью вычислительной машины 19 значения указанныхуправляющих воздействий на расходтоплива в печь 2 и расход газоврегенерации из регенератора 3.Далее измеряют расход стабильного бензина датчиком 29, усредняют.его на интервале, например, одинчас, сравнивают полученное среднее .значение с помощью вычислительноймашины 19 с найденной ранее оценкойрасхода стабильного бензина и в зависимости от величины и знака указанной разности с помощью вычислитель"ной машины 19 дополнительно корректируют значения управляющих воздействий.60Если измеренное среднее значениерасхода стабильного бензина оказывается больше найденной его оценки,то задание регулятору 20 расходатоплива в печь 2 увеличивают, а за 55 6дание на уровень кипящего слоя регулятору 21 уменьшают,Предлагаемый Спооб управления ввиду улучшения динамических характе-ристик соответствующей системы управления позволит повысить производительность установки по стабиЛьномУ бензину не менее, чем на 0,5.Формула изобретенияСпособ управления процессом каталитйческого крекинга при подогреве сырья в печи топливом, подаче подогретого сырья в систему реактора и регенератора, проведении реакции крекинга в реакторе с Йспользованием мелкодисперсного катализатора, разделении продуктовреакции и подаче их в рефлюксную емкость, поступлении нестабильного бензина и рефлюксной емкости в вверх Фракционирующего абсорбера, поступлении жИрного газа иэ рефлюксной емкостй в середину Фракцнонирующего абсорбера, стабилизации бензина и подаче стабильного бензина в продуктовую емкость путем изменения расхода топлива в печь и расхода газов регенерации из регенератора в зависимости от температуры и уровня кипящегослоя в Реакторе, температуры в регенератбре, величины расхода и плотйости "сырья, постуйаю" щего в печь, температуры сырьяпосле печи;"прогнозирования по укаэанным параметрам расхода -стабильного бензина на выходе из продуктивной емкости, оптийиэации величйны ука-"- занного прогноэируемого расхода стабильного бензина воздействием на упомянутые регулирующие воздействия расхода топлива в печь и расхода газов регенерации, о т л и ч а ющ и й с я тем; что, с целью увеличения проиэводйтельвости процесса по целевбму продукту, измеряют и усредняют расход нестабильного бензина из рефлюксной емкостии уровень нестабильного бензина в рефлюксной емкости за заданный интервал времени, учетом изменения усредненного зна-чения уровня эа укаэанный интервал Определяют производительность процесса по нестабильному бензину, поступающему в верх фракционирующего абсорбера, измеряют и усредняют эа указанный интервал времени расход жирного газа из рефлюксной емкости, температуру и давлениев рефлюксной емкости, определяют по величннам усредненных температуры и давления содержание нестабильного бензина в потоке жирного газа, поступающего из рефлюксной емкости в середину Фрак-, ционирующего абсорбера и содержание . жирного газа в потоке нестабильногообензина из рефлюксной емкости в верх Фракционирующего абсорбера, опредеЗаказ ПодписноСССР Тираж 608дарственного комизобретений и откЖ Ра ска я ий б 4 5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород,.ул. Проектная, 4 7 6736 ляЬт по упомянутым величинам общий расход нестабильного бензина в фракционирующий абсорбер, находят по ука. эанной величине оценку расхода стабильного бензина и в зависимости от разности между величиной указанной оценки и упомянутым прогноэируемым значением расхода стабильного бензина корректируют указанные регулирующие воздействия на раход топлива в печь и расход газов регенерации, определяют разность величины указан" ной оценки расхода стабильного бензина и величины текущего расхода стабйльного бензина из продуктовой емкости и в зависимости от изменениявеличины указанной разности корректируют укаэанные регулирующие воздействия на расход топлива в печь и расход газов регенерации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Серебрянский А. Я. и др. некоторые вопросы контроля и управления установкой каталитического крекинга в АСУ ТП фОктан. Вопросы промышленной кибернетики, Труды ЦИИИКА, вып. 48, М., Энергия, 1976, с, 19-22.