Способ определения распределения коксоотложения по длине технологического аппарата

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 10 В 55/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4493305/26 (22) 10.08,88 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Московский институт нефти и газа им.

И.M. Губкина (72) !О.M. Жоров, В.P. Грунвальд, Л.А. Острер и А.Н, Вшивцев (53) 543.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1213414, кл. В 01 D 33/02, 1985.

Соколов В.С., Чесноков В.Б., Давыдов

B.À, и др. Блокировка активных центров катализатора коксом. — Всесоюзное совещание по проблемам дезактивации катализаторов. Уфа, 1985, с. 75-77. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ КОКСООТЛОЖЕНИЯ ПО ДЛИНЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к средствам контроля технологических процессов и аппаратов и может быть использовано в технологических процессах переработки углеродсодержащего сырья для определения распределения коксоотложения по длине аппаратов. Целью изобретения является

Изобретение относится к средствам контроля технологических процессов и аппаратов переработки углеродсодержащих веществ и может быть использовано в энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для нахождения распределения коксоотложения в адсорберах для очистки природного газа, печах пиролиза, реакторах гидроочистки и платформинга, закалочно-испарительных аппаратах, и т.п.

„„Я ÄÄ 1694620 А1 повышение точности определения распределения коксоотражения и упрощение процедуры за счет уменьшения числа измерений. Способ включает стадии отбора проб отложений с внутренних элементов аппарата с последующим определением содержания в них кокса и обработку полученных экспериментальных данных путем определения коэффициентов аппроксимирующего выражения. При этом отбор проб производят последовательно на входе в аппарат не более чем в двух его внутренних точках, отстоящих от входа на расстоя- . ние, составляющее 20 — 80 общей длины аппарата, и на выходе иэ аппарата, а распределение коксоотложения определяют по выражению р/рь =ехр(Ы+с! ). гдеp — содер2 жание кокса в произвольной точке, отстоящей на расстояние от входа в аппарат; Ь— параметр, характеризующий скорость первичных процессов коксоотражения; с — параметр, характеризующий скорость вторичных процессов коксоотражения; р,— содержание кокса на входе в аппарат. 2 табл.

В таких аппаратах на стенках и (или) зернах контактного материала откладывается кокс. что ухудшает условия тепло- и массопередачи, свойства контактного материала. В зависимости от количества отложенного кокса изменяют режим основного процесса или принимают решение о его прекращении и проведении окислительной регенерации для удаления кокса. При этом установлено, что коксоотложение меняется

1694620 по длине аппарата, иногда в десятки раз, и изменение может быть как монотонным, так и экстремальным, вследствие образования кокса в первичных процессах из компонентов сырья и во вторичных процессах из промежуточных и конечных продуктов основного процесса, Цель изобретения — повышение точности определения распределения коксоотложения и. упрощение .процедуры за счет уменьшения числа измерений.

Способ определения распределения коксоотложения по длине технологического аппарата включает стадии отбора проб отложений с внутренних элементов аппарата с последующим определением содержания в них кокса и обработку полученных экспериментальных данных путем определения коэффициентов аппроксимирующего выражения.

Способ осуществляют следующим образом.

Применяя операции отбора проб и их анализа на содержание кокса, измеряют эакоксованность р на входе в аппарат, во внутренней точке I<, отстоящей от концов аппарата на расстояние не менее 20 его общей длины, и на выходе из аппарата.

Если имеются предположения о существовании и расположении зоны экстремальной закоксованности, то в качестве внутренней точки в пробоотборахиспользуют точку, принадлежащую этой зоне. Такие предположения могут быть основаны, например, на результатах предыдущих исследований того же аппарата или на представлениях о химизме коксообразования. Так, в крекинге тяжелого сырья коксогены являются компонентами сырья и можно ожидать наибольшего коксоотложения вблизи входа в:аппарат. В риформинге кокс образуется из продуктов и коксоотложение может быть наибольшим у. входа из аппарата. Для адсорбера по очистке природного газа кокс образуется из примесей растворителей ранее стоящих установок и накапливается в центре аппарата.

Затем находят относительную закоксованность р /Ро как отношение закоксованности во внутренней точке к закоксованности на входе в аппарат. Если относительная закоксованность р /ро не ниже 1/30 и не выше 30, используют аппроксимирующую модель с двумя параметрами для всего аппарата. В качестве такой модели рекомендуется следующее выражение pi pa=exp(bl+cl ), в котором параметры Ь и с характеризуют скорость первичных

В точке I> относительная закоксованность р /р =1,2 и лежит в пределах от 1/30 до 30. Поэтому используем выражение

30 р pp=Bxp(bl+cl ) для всего аппарата. 0пре2 делив параметры (Ь=0,135, с=-2,25 10 ), получаем характеристики распределения коксоотложения, представленные в табл. 1.

Наибольшее коксоотложение наблюда35 ется в зоне от 2 до 4 м и достигает 7,3 .

В табл. 2 приведены результаты применения способа для других технологических

an паратов.

Найденоp>/ро=1,28, b=6,76 10, с=0, монотонный рост коксоотложения по длине, максимальная закоксованность на выходе

21% (для реактора и платформинга).

Найденов po=30, b=1,51 10, с=1,49 10 закоксованность проходит через максимум, максимальная закоксованность в зоне от 40 до 50 м от входа составляет 0,42 (для трубчатой печи пиролиза).

Найденоp>//4=37, уля области 0-40 м

Ь=2,24 10, с=-3,27 10, для области 40-55 м Ь=1,70 10, c=-1;89 10, максимальная закоксованность в зоне 30-50 м составляет

0,44 (для трубчатой печи коксования), Таким образом, предложенный способ позволяет находить распределение коксоотложения по длине технологических аппаратов, находить зону экстремальной закоксованности, значение экстремальной закоксован ности, повысить точность нахождения распределения за счет эффективного

25 и вторичных процессов коксоотложения соответственно.

По полученным экспериментальным данным определяют Ь и с для всего аппарата и находят распределение коксоотложения, положение экстремальной зоны, значение экстремальной закоксованности по выбранному выражению.

Если же p>/ро лежит вне пределов от

1/30 до 30, проводят дополнительное измерение в точке 1, отстоящей от трех использованных не менее чем на 20 общей длины аппарата. В этом случае параметры Ь и с находят для двух участков; от входа до Iz u от 12 до выхода. Затем по полученным выражениям находят распределение кокса, зону экстремальной закоксованности, значение экстремальной закоксованности.

Проверка способа проведена по данным, полученным на промышленных и лабораторных аппаратах.

Пример 1. В адсорбере для очистки природного газа длиной 8 м измерили коксоотложение на входе в аппарат (po =0,06=6 ), на расстоя нии 2 м ot входа (1 =2м, р =0,072=7,2 ) и на выходе (р»=0,042=4.2 ), 1694620

Таблица 1

Таблица 2

Составитель С. Бражников

Редактор М. Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор M. Шароши

Заказ 4129 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выбора точек измерения, упрощает технологию, ограничивая число измерений.

Формула изобретения

Способ определения распределения коксоотложения по длине технологического аппарата, включающий отбор проб отложений и их анализ на содержание кокса, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процедуры за счет уменьшения числа измерений, отбор проб с определением содержания в них кокса производят последовательно на входе в аппарат, не более чем в двух его внутренних точках, отстоящих от входа на расстояние, составляющее 20-80 общей длины аппарата, и на выходе из аппарата, а распределение коксоотложения определяют по выра. жению роро =exp(bl+ct2)

5 где p — содержание кокса в произвольной точке, отстоящей на расстояние! от входа в аппарат;

po — содержание кокса на вхр вд.аппарат;

1О Ь вЂ” параметр, характерйзувтЩИЙ"аско .рость первичных п оцесеев". каксеотво. жения; с — параметр, характеризующий скорость вторичных процессов коксоотложения.