Способ автоматического управления процессом гидроочистки

 

Союз Советских

Соцнвлнстнческнх республнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За лево 18.05.77 (21) 2@89@78/28 2g с присоединением заявки J% (23) Приоритет—

Опубликовано05.09.79. Бюллетень МЗЭ (51) М. Кл.

С 10 G 23/14

Я 05 I) 27/00

Гвщдэрстаанньй хаихтат

СССР па делам хзабрвтвахх и атхрмтай (5З У Л ВВ.0> 2 .52 (088.8) Дата опубликования описания 08.09.79

С. Т, Кузьмин, Б. И. Невзлин, P. Г. Гехтман, Н. В. Карпов и В. В. Казберов (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЖССОМ 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 скорость подачи сырья, .удельная кратность циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ), содержание в нем водорода и, следовательно, парциальное давление водорода в рабочих условиях процесса.

В 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 уп.— равления каталитическим процессом, заключающийся в том, что регулирование температуры в реакторе осуществляется изменением расхода топлива в печь в зависимости от температуры газосырьевой смеси на выходе из печи с коррекцией

5 по пеоепаду температур верха-низа реак тора (1).

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает требуемого качества и отбора целевого продукта. Это связа

10 но с тем, что способ не позволяет компенсировать в полной мере возмущения по составу сырья.

Наиболее близким к изобретению яв-. ляется способ автоматического управлеl5 ния процессом гидроочистки, заключахОщийся 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 по температуре сырья на выходе из печи f2).

Недостатком способа является то, что

0Н не обеспечивает требуемых отбора и качества целевого продукта, а также не позволяет оптимизировать расход энергоресурсов. Это связано с тем, что данный способ не позволяет компенсировать воз« мушения по составу сырья. 5

Наличие постоянной температуры на входе в реактор приводит в случае использования сырья облегченного фракционного состава к перегреву . последнего и следовательно, к уменьшению жидкой фазы, что ведет к увеличению скорости диффузии и скорости реакции, что, 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 цеIBBox о продуута 4

С другой стороны, изменение объемной скорости также не является лучшим средством воздействия на процесс, так

25 как варьирование объемной скорости 4! (час" ) в интервале 0 1 Ф/< 3 часто не приводит к положительным результатам. условия реакций при EN =1 приближается к равновесным, а при меньзо ших ее значениях степень конверсии увеличивается лишь незначительно. В то же время варьирование объемной скорости в интервале 5 < Cl < 10 приводит к слишком резким колебаниям степени конвер35 сии. В то же время при 1 < Ю (5 степень конверсии (естественно, при прочих равных условиях - стабилизированных давлении и кратности циркуляции ВСГ

4О зависит в достаточной степени не от объемной скорости,,а от температуры процесс аа

Цель изобретения — повьппение качества и увеличение отбора целевого про45 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.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ автоматического управпения процессом гидро- очисткие

Автоматическое управление процессом гидроочистки осуществляется следующим образом.

Ч емпература сырья, нагреваемого до темлературы реакции в трубчатой печи 1

89 4 и поступающего затем в реактор 2, регулируется регулятором 3 температуры сырья. Одновременно в камеру задания регулятора 3 поступает корректирующий сигнал из блока 4 управления автомати-. ческого анализатора фракционного состава сырья. Сигнал, отработанный регулятором 3 температуры сырья поступает в камеру коррекции задания регулятора 5 температуры дымовых гBBQB над перевалом печи. Сигнал, отработанный регулятором 5, поступает на исполнительный механизм-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.

Пример. Из резервуара {№21) на установку гидроочистки Д-24-7, производительностью 35,3 т/ч поступает прямогонная дизельная фракция 240о

350 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 дарении в системе

О

28 ати и расходе циркуляционного водородсодержашего газа 7210 т/ч. Для поддержания температура дымовых газов над перевалом печи поддерживается регулятором на уровне 761 С, что соответст вует расходу топлива в печь 12,3 кг/т сырья (теплота сгорания мазута в этом примере принята равной 10000 ккan/Kã}.

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 p cocrraeT- ствии с фракционным составом сырья до

365 С. 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 измеО пением (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 6

Сохранение первоначальной температу- данным. Расчет температуры дымовых . ры при изменении фракционного состава газов над перевалом печи производился сырья привело бы к недобору целевого (rro методу H. И. Белоконя. Расчет распродукта (на 0,9%) за счет увеличения хода топлива производился по обшепривыхода отгона и углеводородного газа. s нятой методике расчета печи.

Расчет температуры сырья на входе Результаты расчетов и характеристики в реактор производится IIo эмпирическим сырья приведены в таблице.

-0,35

-0,003

0,855

0,858

242

-12

230

НК

262

10%

250

287

50%

280

322

90%

КК (96%) 340

+10

350

Содержание серы, масс.%

-1å66

0,75

2,41

Температура на входе о в реакторную печь, С

310

310

Температура на выходе из реакторной печи,оС

-15

380

365

-4,1 1

Температура дымовых газов над перевалом печи, оС

750,6 -10,4

761

-1,39

Расход топлива, кг/т сырья

11,36 0,94

12,30

-8,27

Характеристика сырья 20

Плотность Р

Фракционный состав, С

Следует отметить, что способ может быть успешно использован и для процесса

50 ректификации в том случае, если сырье перед подачей в колонну нагревают в печи до требуемой температуры.

Автоматическая корректировка температуры газосырьевой смеси HR входе в

55 реактор в зависимости DT состава сырья, поступающего в печь, позволяет обеспечивать требуемые отбор и качество целевого продукта, так как снижение тем

-5,22

-4,80

-2,5

+0,93

+2,94

-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). 7 684089 8

Повышение температуры на входе в сырья на выходе из печи, о т л и ч а юреактор, например, при использовании шийся тем„что, с целью повышесырья утяжеленного фракционногî cDcTBBB ния качества и увеличения отбора целепозволяет предотвратить недобор целевой . вого продукта и уменьшения энергозатрат, продукции и выпуск некондиции. температуру газосырьевой смеси на входе 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 во процессом гидроочистки, заключающийся o внимание при экспертизе в регулировании температуры газосырье- 1. Патент США № 3000812, вой смеси на входе и реактор изменением, кл. 208-138 1961. расхода топлива в печь в зависймости от 2. Технологический регламент температурь дымовых газов над перева- М Л-10924-300/1 2 листы 20 150, лом печи,-с коррекцией по температуре 5 Л., Ленгипронефтехим, 1973.

Составитель Р. Клейман

Редактор С Титова ТахРедМ. Келемеш КоРРектоРВ. БУтЯга

Заказ 5225/16 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, . K- 35, Раушская иаб., д, 4/5

Филиал ПИП Патент, г, Ужгород, ул„ .Проектная, 4