Способ управления процессом каталитического крекинга

(19) . ( 1СОЮЗ ССВЕТО (ИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 4(53) С 10 00 С 05 0 27 00 ТЕНИЯ авЭ АРственный номитет сссРЛАМ ИЗОЩ ЧТЕНИЙ И ОТНЕЫТИй ПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Научно-исследовательский ипроектный институт по комплекснойавтоматизации в нефтяной и химической промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 487104, кл. С 10 С 11/ОО, 1970.2. Авторское свидетельство СО:РФ 673655, кл. С 10.С 11/00, 1976.(54)(57) СПОСОБ УПРАВЗЙНИЯ ПРОЦЕССОМ КАТАЛНТЙЧЕСЮГО КРЕКИЯГА путемрегулироваев температуры в середине реактора изменением температурцсырья на выходе печи воздействиемна подачу топлива в печь, температуры верха ректнфнкационной колонныизменением подачи верхнего орошения,температуры погона изменением подачи среднего орошения, расходов нижнего и циркуляционнгго орошения и пара в отпарную колонну, кратности циркуляции катализатора и измерения удельного веса сырья и температуры катализатора, выходящего иэ регенератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения. производительности процесса по целевому продукту, дополнительно измеряют диэлектрическую проницаемость и оптическую плотность сырья и регулируют подачу топлива в печь. и пар отпарную колонну, верхнее, среднее нижнее и циркуляционное орошение и кратность циркуляции катализатора в зависимости от температур в середине реактора, сырья на выходе печи, верха ректификациониой колонны и погона, расходов сырья и пара в отпарную колонну, нижнего и цир- Маем куляционного орошения и катализатора, удельного веса, диэлектрической, проницаемости н оптической плотнос-. ти сырья, 1 11477Изобретение относится к автоматизации технологических процессовн может быть использовано в процессах каталитического крекйнга, перерабатывающих тяжелое углеводородноесь 1 рье,Известен способ управления процес-,сом каталитического крекинга путемрегулирования температуры в реакторе,расходов сырья и катализатора в за,висимости от отношения концентрациинафтенов к концентрации парафинов,определяемого по. эмпирической формуле, связывающей этот показательс фракционным составом 13,Известен также способ управленияпроцессом каталитического крекингапутем регулирования температуры всередине реактора изменением температуры сырья на выходе печи воздействием на подачу топлива в печь,температуры верха ректификационнойколонны изменением подачи верхнегоорошения,. температуры погона изменением подачи среднего орошения,расходов нижнего и циркуляционногоорошений и пара в отпарную колонну,кратности циркуляции катализатораи измерения удельного веса сырьяи температуры катализатора, выходящего иэ регенератора 2.Однако известные способы характеризуются недостаточно высокойпроизводительностью процесса поцелевому продукту.Целью изобретения является увели 35чеиие производительности процессапо целевому продукту. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом каталитического крекинга путем регулирования температуры в середине реактора изменением температуры сырья на выходе печи воздей ствием, на подачу топлива в печь, температуры верха ректификационной колонны изменением подачи верхнего орошения, температуры погона изменением подачи среднего орошения, расходов нижнего и циркуляционного 50 орошений и пара в отпарную колонну, кратности циркуляции катализатора и измерения удельного веса сырья и температуры катализатора, выходящего из регенератора, дополнитель- Ы но измеряют диэлектрическую проницаемость и оптическую плотность сырья и регулируют подачу топлива . в печь и пара в отпарную колонну, верхнее, среднее, нижнее и циркуляционное орошение и кратность циркуляции катализатора в зависимости от температур в середине реактора, сырья на выходе печи, верха ректификационной колонны и погона, расхсдов сырья, ипара в отпарную колонну, нижнего и циркуляционного орошений и катализатора, удельного веса, диэлектрической проницаемос - ти и оптической плотности сырья.На чертеже приведена принципиаль- . ная схема реализации способа,.Сырье, пройдя серию теплообменников 1, поступает в печь 2 и далее в реактор 3, где осуществляется процесс крекирования. Сюда же подается свежий катализатор, а бтработанный катализатор потоками воздуха подается в регенератор 4 для выжига кокса, Продукты сгорания выводятся в дымовую трубу, а отрегенерированный катализатор через дозер 5 подается снова в реактор.Продукты крекирования отводятся в ректификационную колонну 6, где происходит предварительное разделение продуктов реакции на газобенэиновую смесь, легкий и тяжелый газойли. Из-под 17-й тарелки отбирается погон и направляется в отпарную колонну 7, где иэ него отбирается легкий газойль. Газобензиновая смесь с верха ректификационной колонны поступает в газосепаратор 8, где жирный газ отделяется от бензина. Часть бензина отводится с установки как товарный. продукт, а часть подается в ректификационную колонну 6 на орошение верха.Система управления содержит вычислительную машину 9, датчики состава сырья, включающие датчик 10 диэлектрической проницаемости, датчик 1.1 оптической плотности и датчик 12 удельного веса, датчик 13 и регулятор 14 температуры сырья на выходе печи .2,ф клапан 15 подачи топлива в печь 2, датчик 16 и регулятор 17 расхода катализатора, клапан 18 подачи воздуха в транспортную линию катализатора, датчик 19 температуры в середине реактора Э, датчик 20 температуры катализатора, выходящего из регенератора 4, датчик 21, регулятор 22 и клапан 23 расхода пара в отпарную колонну 7, датчик 24 и- температура катализатора.из реГенераторав ТР-г 1температура верха ректификационной колонны, 1 ;расход нижнего орошения,6нффрасход циркуляционногаорошения,6,расход пара в отпарную40колонну, 0 стемпература погона,йекратность циркуляции катализатора, В;выход бензина.45 х х, х х тх х х,х,у 6 Аналогичные уравнения связи составляются для выходов дизельноготоплива, газа и тяжелого гаэойля,а также для показателей качества 50продуктов, а именно конца кипениябензина, октанового числа бензина,температур вспышки и застываниялегкого газойля,Увеличение производительности 55установки по целевому продукту осуществляется максимизацией предеказы-ваемого по формуле (1) количества 3 1147 регулятор 25 температуры погона, клапан 26 расхода среднего орошения, датчик 27, регулятор 28 и клапан 29 расхода нижнего орошения, датчик 30, регулятор 3.1 и клапан 32 циркуля 5 ционного орошения, датчик 33 и регулятор 34 температуры верха ректификационной колонны 6, клапан 35 расхода верхнего орошения и датчик 36 расхода сырья. 1 ОСпособ осуществляется следующим образом.Вычислительная машина 9 опрашивает датчики 10-13, 16, 19-21, 24, 27, 30, 33 и 36 измеряемых параметров процесса и рассчитывает одним из методов смещенного оценивания коэффициенты уравнения связи для выхода бензина735 4 целевого продукта, т,е, решаеТся задача С= у,(х) -шах при выполнении ограничений на выход побочных продуктов качество выпускаемых продуктов 6при выполнении позиционных ограничений на управляющие воздействиясРТ т (т 4 Р ПЮ Р Лю Р 4 Ф с пер неР ееРМс нонс М с цц минимально и максимально допустимые значения октавового числа бензина; минимально и максимально допустимые значения температуры вспаапки легкого газойляминимально и максимально допустимые значений температуры застывания легкого газойля; ог-, ог лг МфЕсвф все лг ьГзаств еаст где 6 г и 6 лг" предсказываемое и минимально допустимоезначение выхода легкого гаэойля;тг тг предскаэщеаемое иминимально допустимоезначение выхода тяжелого газойля;:г г г предсказываемое, минимально и максимально допустииые значения выхода газа;Е -бС , - минимально и максимально допустимые значения температуры концакипания бензина;1147735 И - кратность циркуляцииТр - температуры серединыреактора;вЕ - температура верхаколонны: 54 - расход пара в отпарную колонну;но - расход нижнего орошецю - расход циркуляционного орошения;С - температура погона.В результате оптимизации определяются оптимальные значения перечисленных управларщих воздействий, которые выдаются вычислительной маши-. ной 9 в качестве задания соответствующим регуляторам 34, 25, 28, 31, 22 и 17, Для .установления оптимальной температуры в середине реактора рассчитывается соответствующее значение температуры сырья на выходе печи, которое выдается в качестве задания регулятору 14, воздействующему на клапаны 15 подачи топлива в печь. Таблица 14 Ф улг уутг. т, Ф, 6, 4 н.ф Ф 2,3042 0,2900 0,8828 12,0 2,6 7 88,85 593 ф 108 428 176 0,2 19,5 308 508 14 126 429 210 О 5 9 5 290 1,49300,2873 0,8929 15,6 20,5 6,96 7,2 23866 0,2908 Оа 8920 4,0 20,5 7,2 7,8 584 13 125 425 202 0,5 8,3 307 аТаблица 2 Ч , 4 ещ юг ". 290 Ькк овса мс о" уа улг уг192 95"8 76,1 15,6 20,5 6 06 712 7,2 7,8 508 14 126 429 210 Ог 5 19,5 193 9 2 76,5 4,0 20,5 5,2 20,3 188 9 -0 77 1 9,3 524 13 125 425 202 0,5 183 30 504 16 126 424 2150,5 17, 1. 30 Температура верха ректификацнонной колонны регулируется подачей верхнего орошения при воздействии регулятором 34 на клапан 35Величина нижнего и циркуляционного орошений регулируется регуляторами 28 и 31, воздействующими на клапаны 29 и 32. Расход пара регулируется регулятором 22 путем воздействия на клапан 23,Температура погона регулируется расходом среднего орошения регулятором 25 воздействием на клапан 26, Кратность циркуляции катализатора регулируется регулятором 17 путем воздействия на клапан 18 подачи воздуха в транспортную линию катализатора. В табл.и 2 приведены текущий и оптимальный, соответствующий качеству сырья, режимы установка, в табл, 3 - значения ограничений,Использование предлагаемого способа позволяет увеличить глубину отбора бензина на 2 Х.1147735 Таблица 3 Ограничения Показатели температура конца .кипениябензина,. СЕ 195 185. Температура вспышки легкогогазойля,95 75 Температура застываниялглегкого газойля, й.,72 Октановое число .бензина, ог с Температура середины реактора, Тг1147735 497/24 Тираж 546 ВНИИПИ Государствен по дедам изобрете 113035, Москва, Ж, ПодписноСР Зака ого комитетаий и открытийРаушская наб филиал ППП "Патент"гужгоро Проектна Составитель Г. ОгаджановКолб Техред Т.Дубинчак Корректор Л. Пилипенкои 41 В цв