Способ автоматического управления процессом гидроочистки

(51) М. Кл.С 10 Я 23/14 Я 05 2 27/00 5,77 (2)248 3-26 присоединением заявки23) Приоритет -асударствонный хонхто СССР оо делам хзаорвтввох и открытойо 05,09,79. Бюллетен та опубликования описания 08.0 С. Т. Кузьмин, Б. И. Невзлин, Р. Г. Гехтман,Н. В. Карпов и В. В. Казберов(72) Авторы изобретен ециально в нефтеп(71) Заявите онструкторское бюро по автоматикеработке и нефтехимии(54) СПОСО АВТОМЛТИЧЕСКОГО УПРССОМ ГИДРОО ЧИСТКИ Изобретение относится к способам автоматического управления каталитическими процессами и может быть использовано преимущественно в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.Как известно, на реакцию обессеривания оказывают влияние практически все основные параметры процесса - температура, давление, удельная объемная ско 0 рость подачи сырья, .удельная кратность циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ), содержание в нем водорода и, следовательно, парциальное давление водорода в рабочих условиях процесса.15В производственной практике температуру и давление обычно стабилизируют на определенном уровне., При этом возмущения по составу сырья компенсируют (не автоматически) изменением двух ,параметров-объемной скорости и кратности циркуляции ВСГ.Известен способ автоматического управпения каталитическим процессом, заключаюшийся в том, что регулированиетемпературы в реакторе осуществляетсяизменением расхода топлива в печь в зависимости от температуры газосырьевойсмеси на выходе из печи с коррекциейпо перепаду температур верха-низа реактора 1 .Недостатком способа является то, чтоон не обеспечивает требуемого качестваи отбора целевого продукта. Это связано с тем, что способ не позволяет компенсировать в полной мере возмущенияпо составу сырья,Наиболее близким к изобретению яв-,ляется способ автоматического управления процессом гидроочистки, заключакьшийся в регулировании температуры газосырьевой смеси на входе в реактор изменением расхода топлива в печь в зависимости от температуры дымовых газов над перевалом печи с коррекцией потемпературе сырья на выходе из печи ЯНедостатком способа является то, чтоон не обеспечивает требуемых отбора икачества целевого продукта, а также не позволяет оптимизировать расход энергоресурсов. Этэ связано с тем, что данный способ не позволяет компенсировать воэ мущения по составу сырья. 5Наличие постоянной температуры на входе в реактор приводит в случае использования сырья облегченного фракционного состава к перегреву . последнего и следовательно, к уменьшению жидкой фазы, чтэо ведет к увеличению скорости диффузии и скорости реакции, чтэ, в свою очередь,приводит к значительному снижению выхода целевых продуктов в результате образования сравнительно большого количества газа и кокса.Наличие постоянной температуры на входе в реактор приводит в случае сырья утяжеленного фракционного состава к недогреву последнего что в конечном счете приводит к ухудшению качества целевого продуутаеС другой стороны, изменение объемной скорости такие не является лучшим средством воздействия на процесс, так25 как варьирование объемной скорости "ЯЧ (час" ) в интервале 0 ( 1 Ю ( 1 часто не приводит к положительным результатам. условия реакций при 9l =1 приближается к равновесным, а при мещ 30 ших ее значениях степень конверсии увеличивается лишь незначительно. В то ие время варьирование объемной скорости в интервале 5МЧ ( 10 приводит к слишком резким колебаниям степени конвер 35 сии, В то же время при 1 ( Ю ( 5 степень конверсии (естественно, при прочих равных условиях - стабилизированных давлении и кратности циркуляции ВСГ4 О зависит в достаточной степени не эт объемной скоростиа от температуры процесс ааЦель изобретения - повьцпение качества и увеличение отбора целевого про 45 дукта, а также снижение энергозатрат.Цель достигается тем, что температуру газо-сырьевой смеси на входе в реактор дополнительно корректируют по составу сырья, поступающего в печь.50На чертеже изображено устройство,реализующее предлагаемый способ автоматического управпения процессом гидро- очисткиеАвтоматическое управление процессом гидроочистки осуществляется следующим образом.1 емпература сырья, нагреваемэго дэ темлературы реакции в трубчатой печи 1 59 4и поступающегэ затем в реактор 2, регулируется регуляторэм 3 температуры сырья. Одновременно в камеру задания регулятора 3 поступает корректирующий сигнал иэ блока 4 управления автомати-. ческого анализатора фракционного состава сырья. Сигнал, отработанный регулятором 3 температуры сырья поступает в камеру коррекции задания регулятора 5 температуры дымовых газэв над перевалом печи. Сигнал, отработанный регулятором 5, поступает на исполнительный механиэм-регулирующий клапан 6, который воздействует на изменение расхода топлива к форсункам печи 1.При этом объемная скорость подачи сырья стабилизирована на опредленном уровне регулятором 7 расхода сырья,П р и м е р, Иэ резервуара (21) на установку гидроочистки Д-7, про- изводительностью 35,3 т/ч поступает прямогонная дизельная фракция 240 о350 С, полученная из высокосернистой нефти. Для обеспечения максимального отбора гидрооч:.щенного дизтоплива температура на входе в реактор поддерживается регулятором температуры на уровне 380 С (при общем давлении в системе 28 ати и расходе циркуляционного водородсодержащего газа 7210 т/ч. Для поддержания температура дымовых газов над перевалом печи поддерживается регулятором на уровне 761 С, что соответствует расходу топлива в печь 12,3 кг/т сырья (теплота сгорания мазута в этом примере принята равной 10000 ккал/кг).При переключении установки на резервуар ( 22), где находится прямогонная дизельная фракция 230-350 С, полученная из малосернистой нефти, для обеспечения максимального отбора гидроочищенного дизельного топлива температуру на входе в реактор уменьшают в соответ-ствии с фракционным составом сырья до 365 ОС. В соответствии с температурой сырья на входе в реактор температура дымовых газов над перевалом печи уменьшается до 750,6 С посредством уменьшения расхода топлива до 11, 36 кг/т сырья.Уменьшение температуры на входе в реактор на 15 С в соответствии с изменением (облегчением) фракционного состава сырья (при сохранении оптимального отбора целевого продукта) позволяет уменьшить расход топлива на 0,94 кг/т (или на 8,27%) - при постоянной загрузке установки по сырью - 35,3 т/ч,5 684059 6Сохранение первоначальной температу- данным. Расчет температуры дымовых .ры при изменении фракционного состава газов над перевалом печи производился сырья привело бы к недобору целевого по методу Н. Р 1, Белоконя. Расчет распродукта (на 0,9%) за счет увеличения хода топлива производился по общепривыхода отгона и углеводородного газа.нятой методике расчета печи.Расчет температуры сырья на входе Результаты расчетов и характеристики в реактор производится по эмпирическим сырья приведены в таблице.-1,66 0,75 2,41 Температура на входе о в реакторную печь, С310 310 Температура на выходеиз реакторной печи,оС 380 365-4,11 Температура дымовыхгазов над переваломпечи, оС 750,6 -10,4 761-8,27 Характеристикасырья 20Пл ностьРфракционный состав,С Следует отметить, что способ может быть успешно использован и для процесса50 ректификации в том случае, если сырье перед подачей в колонну нагревают в печи до требуемой температуры.Автоматическая корректировка температуры газосырьевой смеси на входе в55 реактор в зависимости от состава сырья, поступающего в печь, позволяет обеспечивать требуемые отбор и качество целевого продукта, так как снижение тем,22-33,1 пературы на входе в реактор, например, при использовании сырья облегченного фракционного состава не приводит к перегреву последнего, вследствие чего не просходит бесконтрольного увеличения скс рости диффузии и скорости реакции и, следовательно, снижения выхода целевых продуктов, Кроме того в данном случае снижение температуры на входе в реактор позволяет уменьшить расход энергоресурсов (расход топлива в печь).Ф 7 684089 8Повышение температуры на входе в сырья на выходе из печи, о т л и ч а юреактор, например, при использовании щ и й с я темчто, с цедью повышесырья утяжеденного фракционного состава ния качества и увеличения отбора целепозволяет предотвратить недобор целевой . вого продукта и уменьшения энергозатрат,продукции и выпуск некондиции. температуру газосырьевой смеси навходе в реактор дополнительно корректиФ о р м у л а и з о б р е т е н и я руют в зависимости от состава сырья,поступающего в печь.Способ автоматического управления Источники информации, принятые вопроцессом гидроочистки, заключающийся о внимание при экспертизев регулировании температуры Гьзосьцэьб 1. Патент США3000812,вой смеси навхоаев реактор изменением, кл. 208-138, 1961,расхода топлива в печь в зависймости от 2. Технологический регламенттемпературы дымовых газов над перева- % Л-300/1,2, листы 20,150,дом печи,.с коррекцией по температуре 5 Л., Ленгипронефтехим, 1973,6 Тираж 809 ПодписнГосударственного комитета СССРм изобретений и открытийМосква, М(-38, Раушская иабд, 4(ППП ПУ П Заказ 5228 ННИИПИ 113035