CN113736513B - 双段床碳三液相加氢反应器的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双段床碳三液相加氢反应器的控制方法及系统，其中，双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，碳三液相加氢反应器包括一段反应器和二段反应器，所述一段反应器和二段反应器串联；所述方法包括：获取所述一段反应器的运行数据，基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值；获取所述二段反应器的运行数据，基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使所述二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值。本发明的方法及系统可达到提高丙烯选择性的目的。

Description

双段床碳三液相加氢反应器的控制方法及系统

技术领域

本发明属于石油化工领域，更具体地，涉及一种双段床碳三液相加氢反应器的控制方法及系统。

背景技术

乙烯技术是石油化工的龙头技术，乙烯技术水平被看作是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。乙烯裂解装置生产的三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）是石油化学工业的基础原料，三烯产量的高低是衡量一个国家石油化工发展水平的主要标志。

乙烯裂解装置中石脑油等液态烃原料经蒸汽裂解和分离后，碳三馏分中含有丙烯，丙烷，及少量的甲基乙炔（MA）和丙二烯（PD）（甲基乙炔和丙二烯简称MAPD），MAPD的含量约为1%～5%（体积）。在丙烯聚合反应中，MAPD会降低聚丙烯催化剂的活性，影响聚合级丙烯的产品质量。为了将MAPD从碳三馏分中脱除，当前工业上采用催化选择加氢和溶剂吸收法脱除MAPD。由于碳三液相催化加氢法工艺流程简单，没有环境污染，所以催化加氢法的应用日益普遍。

碳三液相加氢反应器装置是丙烯装置回收系统的一个重要设备, 它是在催化剂的作用下，把碳三馏分中MAPD选择加氢转化为丙烯。MAPD如果过量加氢将生成丙烷、低聚物和高聚物，导致丙烯的损失；MAPD如果加氢效果不佳，反应器出口MAPD浓度未能控制在指标要求范围内，将造成产品丙烯不合格，影响下游装置的生产，所以加氢反应器运行的好坏直接影响着丙烯产品的纯度和收率。

碳三液相加氢催化剂普遍采用钯、镍等过渡金属作为活性组分，不同催化剂的反应热力学参数、表面吸脱附反应速率以及工艺敏感度不尽相同，需要通过针对性的调整优化才能保证其发挥最佳性能。

目前碳三液相加氢反应器的生产控制普遍采用手动调控，由技术人员手动调节控制相关参数。因裂解分离流程冗长，工艺复杂，人员精力有限，无法对碳三液相加氢反应器做到实时监控和专家级调整优化。当碳三加氢系统出现物料组成、压力、温度、流量、氢气波动等不稳定情况时，单靠液相加氢系统自身来恢复稳定是非常缓慢的，多次波动所产生的叠加现象，使系统长时间处于亚稳定状态，易造成反应器出口漏炔和丙烯过度加氢严重，影响产品丙烯的收率和精馏塔分离效果。

目前绝大多数碳三液相加氢反应器操作采用人工经验和手动调节的方法，造成了碳三液相加氢反应器出口MAPD浓度过高或过低，丙烯选择性不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双段床碳三液相加氢反应器的控制方法及系统，至少解决现有技术中丙烯选择性不佳的问题。

第一方面，本发明提供了一种双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，碳三液相加氢反应器包括一段反应器和二段反应器，所述一段反应器和二段反应器串联；

所述方法包括：

获取所述一段反应器的运行数据，基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值；

获取所述二段反应器的运行数据，基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使所述二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值。

可选的，所述运行数据，包括：

一段反应器和二段反应器出入口物料温度、一段反应器和二段反应器催化剂床层温度、碳三液相加氢反应器压力、碳三液相加氢反应器入口物料流量、一段反应器和二段反应器出入口MAPD浓度、一段反应器和二段反应器配氢流量及浓度、一段反应器的配入氢气与一段反应器入口MAPD的摩尔比，二段反应器的配入氢气与二段反应器入口MAPD的摩尔比和一段反应器和二段反应器出入口丙烯与丙烷浓度。一段反应器入口MAPD的摩尔比简称一段氢炔比，二段反应器的配入氢气与二段反应器入口MAPD的摩尔比简称二段氢炔比。

可选的，所述基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件中的一段操作参数，包括一段反应器的入口物料温度和一段氢炔比：

所述获取所述一段反应器的运行数据，基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值，包括：

当一段反应器的丙烯选择性在第一设定值时，不调整一段操作参数；

当一段反应器的丙烯选择性低于第一设定值的下限时，降低一段操作参数；

当一段反应器的丙烯选择性高于第一设定值的上限时，升高一段操作参数。

可选的，所述降低一段操作参数包括优先降低一段反应器的入口物料温度；

和/或

升高一段操作参数包括优先升高一段氢炔比。

可选的，所述一段反应器的入口物料温度的调整范围为25-60℃，优选为30-45℃；

和/或

所述一段反应器的入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时，优选为1.0-4.0℃/小时；

和/或

所述一段氢炔比的调整范围为0.5-2.0，优选为0.8-1.5；

和/或

所述一段氢炔比的调整速率范围为0.04-0.6/小时，优选为0.08-0.4/小时。

可选的，所述基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件中二段操作参数，包括二段反应器的入口物料温度和二段氢炔比：

所述获取所述二段反应器的运行数据，基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使所述二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值，包括：

当所述二段反应器出口MAPD体积含量处于第二设定值时，不调整二段操作参数；

当所述二段反应器出口MAPD体积含量小于第二设定值的下限时，降低二段操作参数；

当所述二段反应器出口MAPD体积含量大于第二设定值的上限时，升高二段操作参数。

可选的，所述降低二段操作参数中优先降低二段反应器的入口物料温度；

和/或

所述升高二段操作参数中优先升高二段氢炔比。

可选的，所述二段反应器的入口物料温度的调整范围为25-60℃，优选为30-45℃；

和/或

所述二段反应器的入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时，优选为1.0-4.0℃/小时；

和/或

所述二段氢炔比的调整范围为0.8-4.0，优选为1.4-2.0；

和/或

所述二段氢炔比的调整速率范围为0.01-0.4/小时，优选为0.04-0.2/小时。

可选的，所述第一设定值为80-95%，优选为85-90%；

所述第二设定值为M±100ppm，优选为M±50ppm。

可选的，所述M取值范围为100-1000ppm，优选为200-500ppm。

可选的，还包括调整碳三液相加氢反应器入口物料压力，所述碳三液相加氢反应器入口物料压力的调整范围为1.0-3.0MPa，优选为1.7-2.7MPa。

第二方面，本发明提供了一种双段床碳三液相加氢反应器的控制系统，所述碳三液相加氢反应器，包括一段反应器、二段反应器和控制器，所述一段反应器和二段反应器串联，所述一段反应器和二段反应器之间设置换热器，所述一段反应器和入口和所述二段反应器的入口均设置有氢气注入管线；

所述控制器，用于执行第一方面任一项所述的方法控制所述一段反应器和二段反应器。

可选的，所述控制器，包括一段控制器和二段控制器；

所述一段控制器

本发明一段反应器的运行数据和二段反应器的运行数据，基于一段反应器的运行数据和二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值，使二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值。自动保持和调整碳三液相加氢反应器中的各项操作参数，使MAPD含量稳定在一定范围内加氢，从而获得最佳的碳三液相加氢反应器加氢效率和丙烯选择性。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述。

图1示出了根据本发明的一个实施例的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法的流程图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的双段床碳三液相加氢反应器的结构示例图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的碳三液相加氢反应器控制设备的原理框图；

图4a至图4c示出了采用本发明的一个实施例的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法的碳三液相加氢反应器一段工艺条件变化示意图；

图5a至图5c示出了采用本发明的一个实施例的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法的碳三液相加氢反应器二段工艺条件变化示意图；

其中：1-一段反应器；2-二段反应器；3-换热器；4-循环泵；5-压力罐。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的范围并不局限于这些实施例。

丙烯选择性计算式如下：

。

实施例一：

如图1所示。

一种双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，碳三液相加氢反应器包括一段反应器和二段反应器，所述一段反应器和二段反应器串联；

所述方法包括：

步骤S101：获取所述一段反应器的运行数据，基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值；

可选的，所述第一设定值为80-95%，优选为85-90%；具体可以为80%、85%、90%或95%。

步骤S102：获取所述二段反应器的运行数据，基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使所述二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值。

所述第二设定值为M±100ppm，优选为M±50ppm。M取值范围为100-1000ppm，优选为200-500ppm。

具体的M可以为100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000。

可选的，所述运行数据，包括：

一段反应器和二段反应器出入口物料温度、一段反应器和二段反应器催化剂床层温度、碳三液相加氢反应器压力、碳三液相加氢反应器入口物料流量、一段反应器和二段反应器出入口MAPD浓度、一段反应器和二段反应器配氢流量及浓度、一段反应器的配入氢气与一段反应器入口MAPD的摩尔比，二段反应器的配入氢气与二段反应器入口MAPD的摩尔比和一段反应器和二段反应器出入口丙烯与丙烷浓度。

可选的，所述基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件中的一段操作参数，包括一段反应器的入口物料温度和一段氢炔比：

所述获取所述一段反应器的运行数据，基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值，包括：

当一段反应器的丙烯选择性在第一设定值时，不调整一段操作参数；

当一段反应器的丙烯选择性低于第一设定值的下限时，降低一段操作参数；

当一段反应器的丙烯选择性高于第一设定值的上限时，升高一段操作参数。

可选的，所述降低一段操作参数包括优先降低一段反应器的入口物料温度；

和/或

升高一段操作参数包括优先升高一段氢炔比。

当所述一段反应器的丙烯选择性达到80-95%，优选为85-90%时，不对一段反应器的操作参数做调整；

当所述一段反应器的丙烯选择性低于80%，优选于85%时，降低一段入口物料温度及氢炔比，优先降低一段反应器的入口物料温度，直至一段反应器的丙烯选择性达到80-95%，优选为85-90%之间；

当所述一段反应器的丙烯选择性高于95%，优选于90%时，升高一段反应器的入口物料温度，优先升高一段氢炔比，直至一段反应器的丙烯选择性达到80-95%，优选为85-90%之间。

可选的，所述一段反应器的入口物料温度的调整范围为25-60℃，优选为30-45℃；

具体的一段反应器的入口物料温度可以为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、55℃或60℃。

所述一段反应器的入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时，优选为1.0-4.0℃/小时；

具体的一段反应器的入口物料温度的调整速率可以为：0.5℃/小时、1.0℃/小时、1.5℃/小时、2.0℃/小时、2.5℃/小时、3.0℃/小时、3.5℃/小时、4.0℃/小时、5.5℃/小时、6.0℃/小时、7.5℃/小时或8.0℃/小时。

所述一段氢炔比的调整范围为0.5-2.0，优选为0.8-1.5；

一段氢炔比可以为0.5、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0。

所述一段氢炔比的调整速率范围为0.04-0.6/小时，优选为0.08-0.4/小时。

具体的一段氢炔比的调整速率可以为0.04/小时、0.06/小时、0.08/小时、0.1/小时、0.14/小时、0.28/小时、0.34/小时、0.4/小时、0.45/小时、0.55/小时或0.6/小时。

可选的，所述基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件中二段操作参数，包括二段反应器的入口物料温度和二段氢炔比：

所述获取所述二段反应器的运行数据，基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使所述二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值，包括：

当所述二段反应器出口MAPD体积含量处于第二设定值时，不调整二段操作参数；

当所述二段反应器出口MAPD体积含量小于第二设定值的下限时，降低二段操作参数；

当所述二段反应器出口MAPD体积含量大于第二设定值的上限时，升高二段操作参数。

可选的，所述降低二段操作参数中优先降低二段反应器的入口物料温度；

所述升高二段操作参数中优先升高二段氢炔比。

二段反应器出口MAPD体积处于设定值M±100ppm，优选为M±50ppm时，不对一段反应器操作参数做调整；

二段反应器出口MAPD体积小于设定值M-100ppm，优选M-50ppm时，降低二段反应器的入口物料温度及二段氢炔比，优先降低二段反应器的入口物料温度，直至二段反应器出口MAPD体积处于设定值M±100ppm，优选为M±50ppm之间；

二段反应器出口MAPD体积大于设定值M+100ppm，优选M+50ppm时，升高二段反应器的入口物料温度及二段氢炔比，优先升高二段氢炔比，直至二段反应器出口MAPD体积处于设定值M±100ppm，优选为M±50ppm之间。

可选的，所述二段反应器的入口物料温度的调整范围为25-60℃，优选为30-45℃；

具体的二段反应器的入口物料温度可以为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、55℃或60℃。

所述二段反应器的入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时，优选为1.0-4.0℃/小时；

具体的二段反应器的入口物料温度的调整速率可以为：0.5℃/小时、1.0℃/小时、1.5℃/小时、2.0℃/小时、2.5℃/小时、3.0℃/小时、3.5℃/小时、4.0℃/小时、5.5℃/小时、6.0℃/小时、7.5℃/小时或8.0℃/小时。

所述二段氢炔比的调整范围为0.8-4.0，优选为1.4-2.0；

二段氢炔比可以为0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0。

所述二段氢炔比的调整速率范围为0.01-0.4/小时，优选为0.04-0.2/小时。

二段氢炔比的调整速率可以为0.01/小时、0.02/小时、0.04/小时、0.06/小时、0.08/小时、0.1/小时、0.14/小时、0.2/小时、0.28/小时、0.34/小时或0.4/小时。

可选的，还包括调整碳三液相加氢反应器入口物料压力，所述碳三液相加氢反应器入口物料压力的调整范围为1.0-3.0MPa，优选为1.7-2.7MPa。

碳三液相加氢反应器入口物料压力可以为：1.0 MPa、1.2 MPa、1.5 MPa、1.7 MPa、1.9 MPa、2.0 MPa、2.5MPa、2.7 MPa或3.0 MPa。

实施例二：

一种双段床碳三液相加氢反应器的控制系统，如图2所示，碳三液相加氢反应器，包括一段反应器、二段反应器和控制器，所述一段反应器和二段反应器串联，所述一段反应器和二段反应器之间设置换热器，所述一段反应器和入口和所述二段反应器的入口均设置有氢气注入管线；

所述控制器，用于执行第一方面任一项所述的方法控制所述一段反应器和二段反应器。

可选的，所述控制器，包括一段控制器和二段控制器；

所述一段控制器用于控制所述一段反应器，所述二段控制器用于控制所述二段反应器。

本实施的碳三液相加氢反应器工艺采用两台固定床反应器串联设计，双段床碳三液相加氢反应器工艺中，在两台反应器段间设有换热器，一段和二段均配有氢气注入管线，依据各段的入口物料温度和氢炔比操作要求，实现精准控制，提升催化剂加氢效率，获得最佳的丙烯选择性。

双段床碳三液相加氢反应器控制系统中引入双控制器，分为一段控制器和二段控制器。一段和二段控制器均位于碳三液相加氢反应器的集散控制系统即DCS系统或与DCS相连的服务器中。一段控制器中的控制逻辑程序采集在一段反应器入口和出口的全组分分析数据，并由自动采集分析结果数据存储在固定内存单元内并计算出实时一段丙烯选择性；二段控制器中的控制逻辑程序采集在二段反应器出口最终加氢产物中MAPD体积，并将自动采集分析结果数据存储在固定内存单元内。

碳三液相加氢各段反应器全组分数据包括但不限于入口和出口的氢气、入口和出口的丙烯、入口和出口的丙烷、入口和出口的甲基乙炔（MA）、入口和出口的丙二烯（PD）以及入口和出口的丁二烯等。

一段控制器中的控制逻辑程序根据所监测并计算得到的一段丙烯选择性的高低以及变化趋势，自动保持和一段调整碳三液相加氢反应器的入口物料温度和氢炔比，自动实现碳三液相加氢反应器的分段加氢平稳操作；二段控制器中的控制逻辑程序根据所监测到的二段碳三液相加氢反应器出口MAPD体积含量的高低以及变化趋势，自动保持和调整二段碳三液相加氢反应器的入口物料温度和二段氢炔比，自动实现碳三液相加氢反应器的平稳控制。

所有控制器的控制逻辑程序的主要控制变量是一段反应器的入口物料温度、一段氢炔比、二段反应器的入口物料温度和二段氢炔比，主要调节变量是一段反应器的入口物料温度、一段氢炔比、二段反应器的入口物料温度和二段氢炔比。

碳三液相加氢反应器的控制逻辑程序中，其调节的原则：

一段控制器在根据一段丙烯选择性调节一段碳三液相加氢反应器的操作参数，满足以下条件中至少一个：

一段反应器的丙烯选择性达到80-95%，优选为85-90%时，不对一段反应器的操作参数做调整；

一段反应器的丙烯选择性低于80%，优选于85%时，降低一段反应器入口物料温度及一段氢炔比，优先降低一段反应器入口物料温度，直至一段反应器的丙烯选择性达到80-95%，优选为85-90%之间；

一段反应器的丙烯选择性高于95%，优选于90%时，升高一段反应器入口物料温度及一段氢炔比，优先升高一段氢炔比，直至一段反应器的丙烯选择性达到80-95%，优选为85-90%之间。当一段反应器丙烯选择性超过上下限时，可采取同时调节两个操作参数，这时调整的速率为可调整范围的下限。

二段反应器出口MAPD体积小于设定值M-100ppm，优选M-50ppm时，降低二段反应器入口物料温度及二段氢炔比，优先降低二段反应器入口物料温度，其次调整二段氢炔比；MAPD体积大于设定值M+100ppm，优选M+50ppm时，升高二段反应器入口物料温度及二段氢炔比，优先升高二段氢炔比，其次调整二段反应器入口物料温度。碳三液相加氢反应器的控制逻辑程序根据反应器出口MAPD体积的分析数据，自动调节碳三液相加氢反应器氢炔比。

碳三液相加氢反应器控制逻辑程序调节加氢各控制变量的过程中，碳三加氢反应器的一段和二段反应器入口物料温度的调整范围均为25-60℃，均优选为30-45℃；碳三液相加氢反应器的一段氢炔比的调整范围为0.5-2.0，优选为0.8-1.5；二段氢炔比的调整范围为0.8-4.0，优选为1.4-2.0；碳三液相加氢反应器的入口物料压力的调整范围为1.0-3.0MPa，优选为1.7-2.7MPa。如果某一操作参数到达上限，则会保持该参数不变，去调整另一操作变量。若一段和二段反应器的入口物料温度与氢炔比以及反应器入口物料压力都达到上限还不能满足反应器一段和二段出口MAPD体积的要求，则操作模式自动切换为手动模式并发出警报。

在碳三液相加氢反应器工艺的控制过程中，当一段反应器丙烯选择性低于80%，优选85%且高于95%，优选90%时所对应的温度范围，可采用同时调整两个操作参数，调整的速率幅度通常为可调整速率范围的下限。一段反应器丙烯选择性处于80-95%，优选为85-90%范围内，通常对操作不进行调整，以保持生产操作的平稳性。

在碳三液相加氢反应器的控制过程中，一般所述的碳三加氢反应器的二段反应器入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时，优选为1.0-4.0℃/小时；二段氢炔比的调整速率范围为0.01-0.4/小时，优选为0.04-0.2/小时。当二段反应器出口MAPD体积低于M-100ppm，优选M-50ppm或高于M+100ppm，优选M+50ppm，调整速率幅度通常控制在调整速率范围内。若二段反应器MAPD体积位于M±100ppm，优选为M±50ppm之间，通常对操作不进行调整，以保持生产操作的平稳性。

双段床碳三液相加氢反应器的控制共分二个步骤：程序初始化阶段和自动控制阶段。自动控制程序的执行顺序如下：

1、程序初始化阶段

程序启动后，首先对双段床的碳三液相加氢反应器的压力、各段的氢炔比和入口物料温度等内部变量进行初始化，并自动识别各段反应器入口和出口分析数据信号并计算一段丙烯选择性和二段出口MAPD浓度。

由操作人员确认所有的现场操作都已经执行完毕，现场分析数据输入正常，且已准备好进入自动控制阶段，如未被确认则程序处于等待状态，直到全部确认。由操作人员点击开始为二段反应器出口MAPD浓度M赋值并确认后，进入自动控制阶段。

2、自控阶段

进入动控制程序后，控制逻辑程序通过根据碳三液相加氢反应器的DCS系统获取现场数据和输入的各段反应器入口和出口分析数据，并依据判断原则每隔1-1800秒对一段丙烯选择性和二段出口MAPD浓度数据进行判断是否需要调整加氢反应器中的各控制变量，实现碳三液相加氢反应器工艺生产过程各参数的自动控制。调整各参数的时间间隔越短越好，但同时要考虑调整控制变量信号的反馈时间和分析数据的时间间隔。

在碳三液相加氢反应器的生产自动控制过程中，自动控制程序对各段的入口物料温度、氢炔比以及催化剂床层温度等重要变量进行监测，一旦出现偏差过大的情况，程序将进入保持状态，同时显示报警信息，进行声音报警。

双段床碳三液相加氢反应器的控制系统应用于烯烃厂的双段床碳三加氢反应器工艺中，工艺流程详见图2。在DCS系统之外增加一个与原系统OPC服务器连接的控制器，如图3所示，对碳三加氢反应器的工艺条件进行调整，并将调整目标实时提供给系统DCS，以实现碳三加氢反应器的控制。

首先根据一段反应器入口和出口在线分析计算出一段丙烯选择性，一段控制器通过调整一段入口温度和氢炔比调节丙烯选择性在85-92%，如图4a至图4c所示；二段控制器为二段反应器出口MAPD浓度M赋值100ppm，调控出口MAPD在50-150ppm的范围内波动，如图5a至图5c所示，在线的控制控制单元自动对加氢反应器二段入口物料温度和氢炔比实时进行调整。该碳三液相加氢反应器的催化剂总选择性能够提升至62%。

对比例：

某年产乙烯22万吨的烯烃厂，共有裂解炉8台，可加工从乙烷到加氢尾油等各种裂解原料，年产丙烯12万吨。该厂分离工艺采用顺序分离流程，碳三液相加氢反应器位于热区脱丙烷塔与丙烯精馏塔之间，由高压脱丙烷塔塔顶得到的碳三馏分，经过冷却器（或预热器）换热至所需温度后，经进料泵升压后，经原料脱砷器进入到双段床加氢反应器，在管路中与一定氢炔比的氢气混合，进入各段反应器催化床层进行选择性加氢反应，该厂碳三加氢工艺为液相加氢工艺。

该厂碳三反应器运行时，人为手工通过DCS系统控制各段碳三反应器前的冷热物料流量调节入口物料温度；控制各段配氢流量，调节入口氢气浓度。经各段碳三液相加氢反应器入口和出口的在线色谱对物流中的炔烃浓度进行测定，确保碳三液相加氢反应器出口MAPD浓度达到合格（200 ppm以下），此时碳三液相加氢反应器催化剂的选择性维持在20%附近。

对比结果显示：通过本发明方法及系统的引入，与原工厂的手动控制相比，能够明显地提高碳三液相加氢催化剂的丙烯选择性。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

Claims (12)

1.一种双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，碳三液相加氢反应器包括一段反应器和二段反应器，所述一段反应器和二段反应器串联；

所述方法包括：

获取所述一段反应器的运行数据，基于所述一段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使一段反应器的丙烯选择性在第一设定值，包括：

当一段反应器的丙烯选择性在第一设定值时，不调整一段操作参数；

当一段反应器的丙烯选择性低于第一设定值的下限时，降低一段操作参数；

当一段反应器的丙烯选择性高于第一设定值的上限时，升高一段操作参数；

获取所述二段反应器的运行数据，基于所述二段反应器的运行数据调整碳三液相加氢反应器的操作条件，使所述二段反应器出口MAPD体积含量在第二设定值，包括：

当所述二段反应器出口MAPD体积含量处于第二设定值时，不调整二段操作参数；

当所述二段反应器出口MAPD体积含量小于第二设定值的下限时，降低二段操作参数；

当所述二段反应器出口MAPD体积含量大于第二设定值的上限时，升高二段操作参数；

所述运行数据，包括：

一段反应器和二段反应器出入口物料温度、一段反应器和二段反应器催化剂床层温度、碳三液相加氢反应器压力、碳三液相加氢反应器入口物料流量、一段反应器和二段反应器出入口MAPD浓度、一段反应器和二段反应器配氢流量及浓度、一段反应器的配入氢气与一段反应器入口MAPD的摩尔比，二段反应器的配入氢气与二段反应器入口MAPD的摩尔比和一段反应器和二段反应器出入口丙烯与丙烷浓度；

所述一段操作参数包括一段反应器的入口物料温度和一段氢炔比：

所述二段操作参数包括二段反应器的入口物料温度和二段氢炔比：

所述第一设定值为80-95％；

所述第二设定值为M±100ppm，M的取值范围为100-1000ppm；

所述丙烯选择性的计算式如下：

2.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述降低一段操作参数包括优先降低一段反应器的入口物料温度；

和/或

升高一段操作参数包括优先升高一段氢炔比。

3.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述一段反应器的入口物料温度的调整范围为25-60℃；

和/或

所述一段反应器的入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时；

和/或

所述一段氢炔比的调整范围为0.5-2.0；

和/或

所述一段氢炔比的调整速率范围为0.04-0.6/小时。

4.根据权利要求3所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述一段反应器的入口物料温度的调整范围为30-45℃；

和/或

所述一段反应器的入口物料温度的调整速率范围为1.0-4.0℃/小时；

和/或

所述一段氢炔比的调整范围为0.8-1.5；

和/或

所述一段氢炔比的调整速率范围为0.08-0.4/小时。

5.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述降低二段操作参数中优先降低二段反应器的入口物料温度；

和/或

所述升高二段操作参数中优先升高二段氢炔比。

6.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述二段反应器的入口物料温度的调整范围为25-60℃；

和/或

所述二段反应器的入口物料温度的调整速率范围为0.5-8.0℃/小时；

和/或

所述二段氢炔比的调整范围为0.8-4.0；

和/或

所述二段氢炔比的调整速率范围为0.01-0.4/小时。

7.根据权利要求6所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述二段反应器的入口物料温度的调整范围为30-45℃；

和/或

所述二段反应器的入口物料温度的调整速率范围为1.0-4.0℃/小时；

和/或

所述二段氢炔比的调整范围为1.4-2.0；

和/或

所述二段氢炔比的调整速率范围为0.04-0.2/小时。

8.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述第一设定值为85-90％；

所述第二设定值为M±50ppm，M的取值范围为200-500ppm。

9.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，还包括调整碳三液相加氢反应器入口物料压力，所述碳三液相加氢反应器入口物料压力的调整范围为1.0-3.0MPa。

10.根据权利要求1所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制方法，其特征在于，所述碳三液相加氢反应器入口物料压力的调整范围为1.7-2.7MPa。

11.一种双段床碳三液相加氢反应器的控制系统，其特征在于，所述碳三液相加氢反应器，包括一段反应器、二段反应器和控制器，所述一段反应器和二段反应器串联，所述一段反应器和二段反应器之间设置换热器，所述一段反应器和入口和所述二段反应器的入口均设置有氢气注入管线；

所述控制器，用于执行权利要求1至10任一项所述的方法控制所述一段反应器和二段反应器。

12.根据权利要求11所述的双段床碳三液相加氢反应器的控制系统，其特征在于，所述控制器，包括一段控制器和二段控制器；

所述一段控制器用于控制所述一段反应器，所述二段控制器用于控制所述二段反应器。

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