CN103611477A - 甲醇制丙烯反应器的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动控制系统，一种甲醇制丙烯反应器的控制系统，其特征在于，热二甲醚从反应器顶部进料，反应产物从反应器底部出来，去分离单元，冷二甲醚进入反应器的催化剂2至最底层的各层，分别设有冷二甲醚的FC流量控制系统，反应器的催化剂2至最底层的各层的TC温度控制系统；饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2至最底层的各层进料，反应器的催化剂2至最底层的各层进料管上设有饱和稀释蒸汽TC温度调节阀，分别与反应器的催化剂2至最底层的各层上TC温度控制系统相连；本发明设有单回路控制系统，单回路控制系统结构简单，投资少，易于调整和投运，能满足生产过程的控制要求，尤其适用于被控对象纯滞后和时间常数较小。

Description

甲醇制丙烯反应器的控制系统

技术领域

本发明涉及一种自动控制系统，更具体地说，涉及一种石油化工的自动控制系统。

背景技术

随着煤化工生产工艺的快速发展，采用DCS系统作为装置的主要控制系统。在工艺反应过程中，采用先进控制技术，会给工艺生产装置带来了可观的经济效益。而且，对装置反应过程控制系统的优化越来越受到各相关企业的重视。

甲醇制丙烯装置以甲醇为生产原料，经过反应与再生单元、水洗单元、压缩与预分离单元、热分离单元和冷分离单元、丙烯制冷单元六部分主要工艺生产单元，最终生产产品为丙烯、乙烯、LPG及汽油等。其中，反应与再生单元采用中间冷却的绝热固定床反应器，使用专用的沸石催化剂，通过歧化反应控制反应温度来生产丙烯。对于甲醇制丙烯装置工艺生产控制过程来说，反应与再生单元是核心技术，反应器的温度控制直接涉及丙烯产率和催化剂的使用寿命，反应和再生阶段的过程参数，必须控制在工艺生产过程要求的最佳状态。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种反应器的自动控制系统。

以温度控制为核心的甲醇制丙烯反应器控制系统，其意义在于：

1、甲醇制丙烯反应器内的总反应是强放热反应，必需进行中间冷却，以使温度分布持在期望的温度范围内。中间冷却由中间各级低温进料气体来完成。甲醇制丙烯反应器，可包含6层催化剂床层，调节各催化剂床层的DME/甲醇气相进料量，以使反应器内的温度分布和二甲醚浓度达到最优，从而保证反应条件一致，获得最大的丙烯总收率。

2、为保证甲醇制丙烯反应转化为丙烯的高选择性，催化剂床层的操作温度必须控制在一定温度范围内，否则会加速催化剂的积碳速率，而且还会严重考验催化剂的水热稳定性。

3、有效的控制甲醇制丙烯反应温度，以免浪费所加入的工艺水和工艺蒸汽，达到节省能源的目的，降低污水处理量，减少环境污染。

取消已有的液相进料串级调节控制系统，取消已有的冷二甲醚液相进料，改进甲醇制丙烯反应器控制系统。

甲醇制丙烯反应器的控制系统，其特征在于，热二甲醚从反应器顶部进料，反应产物从反应器底部出来，去分离单元，冷二甲醚进入反应器的催化剂2至最底层的各层，分别设有冷二甲醚的FC流量控制系统，反应器的催化剂2至最底层的各层的TC温度控制系统；饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2至最底层的各层进料，反应器的催化剂2至最底层的各层进料管上设有饱和稀释蒸汽TC温度调节阀，分别与反应器的催化剂2至最底层的各层上下一级出口的TC温度控制系统相连；工艺水雾化气进入冷二甲醚的入口管，分别进入反应器的催化剂2至最底层的各层；采用多支的铠装K型热电偶进行温度测量，多支铠装K型热电偶插入反应器的催化剂2至最底层的各层上；冷二甲醚的入口管分别设有孔板，分别连有差压交送器；热二甲醚从反应器的压力为0.13～0.2MPaA，热二甲醚从反应器的顶部温度475～485℃，饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2至最底层的各层进料165～175℃，冷二甲醚从反应器的催化剂2至最底层的各层进料265～275℃；工艺水雾化气管线连通冷二甲醚管线，工艺水雾化气进入反应器的催化剂2至最底层的各层底部。

本发明设有单回路控制系统有5组，由基本环节组成，含有测量单元、变送单元、调节器和执行器。单回路控制系统结构简单，投资少，易于调整和投运，能满足生产过程的控制要求，尤其适用于被控对象纯滞后和时间常数较小，负荷和干扰变化比较平缓的场合。

附图说明

图1甲醇制丙烯反应器控制系统流程简图。

具体实施方案

下面结合附图和具体的实施例，对本发明做出进一步地详细描述。

如图1所示，一个6层催化剂反应器，热二甲醚从反应器顶部进料，反应产物从反应器底部出来，去分离单元，冷二甲醚进入反应器的催化剂2、3、4、5、6层，分别设有冷二甲醚的FC流量控制系统，反应器的催化剂2、3、4、5、6层的TC温度控制系统；饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2、3、4、5、6层进料，反应器的催化剂2、3、4、5、6层进料管上设有饱和稀释蒸汽TC温度调节阀，分别与反应器的催化剂2、3、4、5、6层上TC温度拄制系统相连；工艺水雾化气进入冷二甲醚的入口管，分别进入反应器的催化剂2、3、4、5、6层；采用多支的铠装K型热电偶进行温度测量，多支铠装K型热电偶插入反应器的催化剂2、3、4、5、6层上；冷二甲醚的入口管分别设有孔板，分别连有差压变送器；热二甲醚从反应器的压力为0.13～0.2MPaA，热二甲醚从反应器的顶部温度475～485℃，饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2、3、4、5、6层进料165～175℃，冷二甲醚从反应器的催化剂2、3、4、5、6层进料265～275℃；工艺水雾化气管线连通冷二甲醚管线，工艺水雾化气进入反应器的催化剂2、3、4、5、6层底部，借助工艺水雾化气，辅助控制反应器的各层温度，防止催化剂2、3、4、5、6各层温度超标，还可以在工艺水雾化气管线上设有遥控阀，借助TA温度指示表，实现遥拄操作。

本发明所述的反应器有催化剂6层，设有5组单回路控制系统，均属基本控制系统，有测量和变送单元、调节器和执行器。单回路控制系统结构简单，投资少，易于调整和投运，能满足生产过程的控制要求，尤其适用于被控对象纯滞后和时间常数较小，负荷和干扰变化比较平缓的场合。

Claims (1)

1.一种甲醇制丙烯反应器的控制系统，其特征在于，热二甲醚从反应器顶部进科，反应产物从反应器底部出来，去分离单元，冷二甲醚进入反应器的催化剂2至最底层的各层，分别设有冷二甲醚的FC流量控制系统，反应器的催化剂2至最底层的各层的TC温度控制系统；饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2至最底层的各层进料，反应器的催化剂2至最底层的各层进料管上设有饱和稀释蒸汽TC温度调节阀，分别与反应器的催化剂2至最底层的各层上TC温度控制系统相连；工艺水雾化气进入冷二甲醚的入口管，分别进入反应器的催化剂2至最底层的各层；采用多支的铠装K型热电偶进行温度测量，多支铠装K型热电偶插入反应器的催化剂2至最底层的各层上；冷二甲醚的入口管分别设有孔板，分别连有差压变送器；热二甲醚从反应器的压力为0.13～0.2MPaA，热二甲醚从反应器的顶部温度470～480℃，必须保持475～485℃，饱和稀释蒸汽从反应器的催化剂2至最底层的各层进料165～175℃，冷二甲醚从反应器的催化剂2至最底层的各层进料265～275℃；工艺水雾化气管线连通冷二甲醚管线，工艺水雾化气进入反应器的催化剂2至最底层的各层底部。

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