Способ управления процессом первичной переработки нефти

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 19) 1111 Р 34 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ л. У 1зводстввтоматиубаев,П.Тихоми ци- тенное объеди 11(56) Авторское сКф 1074559, кл. ВАвторское свиУ 738633, кл. В идетельство СССР 01 0 3/42, 1982, етельство СССР 1 Э 3/42, 1977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 66,012-52 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ(57) Изобретение относится к способууправленияпроцессом первичной переработки нефти в сложной ректификаонной колонне, используемому в нефперерабатывающей и нефтехимическойпромышленности, и позволяет повыситьточность регулирования температур выкипания нефтепродуктов. Способ заключается в том, что в сложной колонне,состоящей из простых Колонн, расходциркуляционного орошения каждой предыдущей простой колонны регулируютв зависимости от температуры верхнихсекций простых колонн с коррекциейпо расходу циркуляционного орошениякаждой последующей простой колонны.1 ил.5 10 1 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к областиуправления процессами нефтепереработки и нефтехимии и может быть использовано при автоматическом управлении процессом первичной переработкинефти в сложной ректификационной колонне, имеющей глухие тарелки.Цель изобретения - повышение точности регулирования температур выкипания нефтепродуктов, полученныхв сложной ректификационной колоннес глухими тарелками,На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа.Способ осуществляется следующимобразом.Процесс переработки нефти протекает в сложной ректификационной колоннес тремя глухими тарелками, состоящейиз секций 1-8, При этом секции 1 и 6образуют верхнюю простую колонну,секции 2 и 7 - верхнюю промежуточнуюпростую колонну, секции 3 и 8 - нижнюю промежуточную простую колонну, асекции 4 и 5 - нижнюю простую колонну, Рассматриваемая сложная колоннапредназначена для разделения частичноотбензиненной нефти, поступающей полинии 9 на пять нефтепродуктов: бензин отводимый по лини 10, керосин,отводимый по линии 11, зимнее дизельное топливо, отводимое по линии 12,летнее дизельное топливо, отводимоепо линии 13, мазут, отводимый по линии 14 и дополнительный тяжелый погон, который отводится в некоторыхрежимах по линии 15,Сырьем нижней простой колонны(секции 4 и 5), как и всей сложнойколонны, является отбензиненная нефть.Сырьем нижней промежуточной простой колонны (секции 3 и 8) является смесь паровдизельных топлив, керосина и бензина,поступающая иэ секции 4 в секцию 3сквозь "глухую" по жидкости отборнуютарелку летнего дизельного топлива.Сырьем верхней промежуточной простойколонны (секции 2 и 7) является смесьпаров зимнего дизельного топлива,керосина и бензина, поступающих иэсекции 3 в секцию 2 сквозь глухую пожидкости отборную тарелку зимнего дизельного топлива. Сырьем верхнейпростой колонны (секции 1 и 6) является смесь паров керосина и бензина,поступающих из секции 2 в секцию 1сквозь глухую по жидкости отборнуютарелку керосина. Жидкость из верхней секции 1 верхней простой колонны перетекает в нижнюю ее секцию 6 по линии 16, а пары иэ нижней секции 6 в верхнюю часть возвращаются по линии 17.Аналогично назначение линий 18-21.Линия 21 служит для возврата паров из секции 8 в секцию 3. Верхняя часть секции 4 нижней простой колонны и нижняя ее часть секции 5 объединяются в простую колонну непосредственно.Перегретый водяной пар подается в нижние части (секции) простых колонн 6-8 и 5 пб линиям 22-25 соответственно.Орошения подаются в верхние секции 1-4 простых колонн по линиям 26- 29 соответственно. Жидкость для орошений верхней промежуточной колонны, нижней промежуточной и нижней простой колонны отбирается из этих же колонн по линиям 30-32 и охлаждается в теплообменниках 33-35. Орошение секции 1 образуетея из паров, отводимых иэ нее по линии 36, конденсируемых в конденсаторе - холодильнике 37, причем конденсат переохлаждает ся и накапливается в рефлюксной емкости 38. Измерение расходов перегретоговодяного пара в нижние части простых колонн (в секции 6 и 5) осуществляют с помощью расходомеров 39и 40, а регулирование - с помощью регуляторов 43-46. Измерение температур верхних секций 1-4 простых колонн осуществляют с помощью датчиков47-50 температуры, а регулированиес помощью регуляторов 51-54, выходыкоторых изменяют расходы орошений, подаваемых по линиям 26-29 соответственно,Периодически вручную или автоматически непрерывно осуществляют отбор и анализ проб нефтепродуктов,отводимых.из колонны по линиям 10,14 (и 15), определяя температуры ихвыкипания, и регулируют их, изменяяуставки регуляторов температурверхних секций простых колонн и регуляторов расхода 43-46 водяного пара;Измеряют расходы орошений с помощью расходомеров 55-58 и их выходныесигналы пропускают через блоки 5962 умножения на постоянный коэффициент.з 13643Выход блока 59 умножения на постоянный коэффициент подают на первый положительный вход сумматора 63, вы-. ход блока 60 умножения на постоян 5 ный коэффициент - на первый положительный вход сумматора 64, и выход блока 61 умножения на постоянный коэффициент - на первый положительный вход сумматора 65. На вторые положительные входы сумматоров 63-65 посту в . пают выходы сумматоров 64 и 65 и блока 62 соответственно. Выходы сумматоров 63-65 и блока 62 умножения на постоянный коэффициент посту- пают на входы "переменная" регуляторов 66-69 расхода соответственно, а на входы Задание этих регуляторов поступают выходы регуляторов 51- 54 температуры соответственно.20Таким образом изменение расхода орошения некоторой определенной простой колонны дополнительно корректируют в зависимости от измеренных расходов орошений простых колонн, рас положенных в сложной колонне ниже данной простой колонны.Так, например, если расход орошения нижней простой колонны не изменяется, то выход расходомера 58, а значит и блока 62 умножения на постоянный коэффициент - постоянны. Если изменяется температура под отборной тарелкой зимнего дизельного топлива (тарелка, разделяющая сек 35 ции 3 и 2), измеряемая датчиком температуры 49, то изменяется и выход, 1регулятора 53 температуры и регулятора 68 расхода, в результате чего расход циркуляционного орошения по линии 40 31-28 изменяется. Так осуществляется регулирование температуры верхней части простой ректификационной колонны, состоящей из секций 3 и 8, изменением расхода орошения, подаваемого в эту колонну. Аналогично регулируется температура верхней части простой колонны, состоящей из секций 2 и 7, и простой колонны, состоящей иэ секций 1 и 6. Если изменяется расход нижнего циркуляционного орошения, а температура, измеряемая датчиком 49 температуры, остается постоянной, то возраста 11 г55 ет одно из слагаемых сумматора,65, а также выход этого сумматора. Теперь в камере "Переменная" регулятора 68 расхода сигнал больше, чем в камере 53 4"Задание , и в результате регулятор 68 расхода прикроет клапан на линии 28Так осуществляется корректировка расхода орошения, подаваемого в верхнюю секцию простой колонны, в зависимости от расходов орошений простых колонн, расположенных в сложной колонне ниже данной.Если в процессе регулирования изменяют расход орошения по линии 29, изменяется не только температура верхней части простой колонны, состоящей из секций 4 и 5, но и поток паров, -проходящих из секции 4 в секцию 3.Таково свойство процесса ректификации при любом способе регулирования, в результате изменяется температура верхней части простой колонны, состоящей из секций 3 и 8. Так, если расход орошения по линии 2 Я уменьшается, то увеличивается и температура, измеряемая датчиком 50 температуры и поток паров, достигающих датчика 49 температуры. Одна в предлагаемом способе одновременно уменьшается выход блока 62 умножения на постоянный коэффициент и сумматора 65, в результате этого регулятор 68 расхода открывает клапан на линии 28, и в зону, где расположен датчик 49 температуры, навстречу возросшему расходу паров (тепла) поступает возросший расход орошения (холода) и изменения температуры верха секции 3 в ответ на изменение температуры верха секции 4 не происходит.В результате улучшается стабилизация режима разделения и улучшается регулирование температур выкипания.Аналогичный эффект для верха секции 2 обеспечивается связью выхода сумматора 65 с входом сумматора 64, а для верха секции 1 - связью выхода сумматора 64 с входом сумматора 63.Задания самим регуляторам 51-54 температуры верхних секций простых колонн и регуляторам 43-46 расхода водяного пара в нижние их секции изменяют по результатам определения температур выкипания проб нефтепродуктов, отбираемых из линии 10-15.Уровни в рефлюксной емкости 38 н в нижних секциях простых колонн поддерживаются с помощью регуляторов 70-74, изменяющих расход по линиям 10-14. Отвод продукта более тяжелого, чем летнее дизельное топливо, по ли64353 6Расход орошения верхней промежуточной простой колонны изменяется со164 до 140 м/ч, достигая минимального значения 132 м /ч на седьмойминуте.В случае применения предлагаемого способа такое же изменение задания тому же регулятору из того же 10 начального состояния, которое вызвало почти такие же изменения температуры верхней секции нижней промежуточной простой колонны и расхода орошения в нее, сопровождалось совершен но друГим изменением режима в верхГней промежуточной простой колонне.Здесь. температура не поднималасьвыше 121 С и не опускалась ниже 119 С,Процесс закончился через 16 мин, Но вое значение расхода орошения почтитакое же, что и в первом случае, од-.нако минимум - 135 м /ч достигаетсязна второй минуте.Как видно, колебания температуры в 25 верхней промежуточной колонне уменьшились с шести до двух градусов.При этом колебание температуры концакипения первого бокового погона уменьшается с 10 до 5 С.30 В условиях нормального ведения режима колебания температур конца кипения светлых, нефтепродуктов должныуменьшаться на 15 Х. 5 13нии 15, регулируется регулятором 75,причем измерение расхода осуществляется расходомером 76.Все упомянутые датчики температуры расхода и уровня - общепромьппленные. Все упомянутые регуляторы, сумматоры и блоки умножения на постоянный коэффициент также общепромьппленные пневматические блоки системы"Старт" (ЙРЗ.31, ПФ 1.1, ПФ 1.9).Предлагаемый способ увеличиваетименно динамическую точность стабилизации параметров режима и показателей качества продукции, и применениеэтого способа дает особенно большойэффект наустановках,работающих в условиях больших и частых возмущенийв составе и загрузке сырья и большихвозмущений со стороны теплоотводящего (холодильники) оборудования.Опробование этого способа на однойиз установок первичной переработкипозволило уменьшить колебания температур верхних секций простых колонн,расположенных выше самой нижней изних.П р и м е рТемпература в верхней секции нижней промежуточной простой колонны была 182 С, а температура в верхней секции верхней промежуточной простой колонны - 120 С..По заданию начальника установки задание регулятору температуры верхнейсекции нижней промежуточной простойоколонны быпо понижено до 174 С(т,е. на 8 С).В случае применения известногоспособа переходный процесс закончился через 30 мин. При этом минимальное значение достигало 167 С (через6 мин после изменения уставки). Этотпереходный процесс сопровождался изменением температуры верхней секцииверхней промежуточной простой колонны, которая опускалась до 114 С (наседьмой минуте после изменения уставки нижнему регулятору). Температуравновь стабилизировалась на 120 С через 25 мин,При этом расход орошения нижнейпромежуточной простой колонны, котоэрый доизменения уставки был 280 м /ч,стабилизируется на 300 м /ч, достигая в процессе регулирования 305 м /ч. Формула изобретения Способ управления процессом первичной переработки нефти в сложной ректификационной колонне с глухими тарел О ками, включающий регулирование расхода водяного пара в нижние секциипростых колонн, регулирование расходаорошения каждой простой, колонны в зависимости от температуры верхних сек ций простых колонн, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности регулирования температурвыкипания нефтепродуктов, дополнительно измеряют расходы циркуляционного 50 орошения каждой простой колонны и расход циркуляционного орошения каждойпредыдущей простой колонны регулируютс коррекцией по расходу циркуляционного орошения каждой последующейпростой колонны,.Максимишинец Тираж 642 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 аказ 6507/6 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Про