CN117258705A - 三段碳二加氢反应器的控制方法、电子设备、存储介质及乙炔加氢精制乙烯方法 - Google Patents

三段碳二加氢反应器的控制方法、电子设备、存储介质及乙炔加氢精制乙烯方法 Download PDF

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CN117258705A CN202311205365.3A CN202311205365A CN117258705A CN 117258705 A CN117258705 A CN 117258705A CN 202311205365 A CN202311205365 A CN 202311205365A CN 117258705 A CN117258705 A CN 117258705A
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孔祥明
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Abstract

本发明公开一种三段碳二加氢反应器的控制方法、电子设备、存储介质及乙炔加氢精制乙烯方法。三段碳二加氢反应器的控制方法包括:根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度;根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度;根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度。本发明解决了三段前加氢碳二加氢反应器容易过加氢造成乙烯损失的问题,使得乙烯生成量量增加稳定性,反应温度较传统方法低,不易飞温,提高了碳二加氢反应器的选择性和运行稳定性,同时反应温度低,减少了蒸汽用量,降低了该反应器蒸汽消耗。

Description

三段碳二加氢反应器的控制方法、电子设备、存储介质及乙炔 加氢精制乙烯方法
技术领域
本发明涉及化工相关技术领域,特别是一种三段碳二加氢反应器的控制方法、电子设备、存储介质及乙炔加氢精制乙烯方法。
背景技术
石油化学工业在国民经济和社会发展中具有举足轻重的地位,促进了国民经济的巨大进步。乙烯是石油化学工业的重要产品之一,乙烯装置生产的三烯(乙烯、丙烯、丁烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)是石油化工最基本的原料,是生产各种重要的有机化工产品的基础。乙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。
乙烯装置的主要原料有乙烷、丙烷、丁烷、天然汽油、石脑油、柴油、加氢尾油等等,经蒸汽裂解和分离后,碳二馏分中含有乙烯、乙烷及少量的乙炔,乙炔含量约为0.2%~1%(体积)左右。在下游的聚合反应中,乙烯会使聚烯烃催化剂中毒,因此,必须除去乙炔,获得聚合级乙烯。
目前,裂解气中脱除乙炔,主要采用溶剂吸收法和催化选择加氢法两种工艺。溶剂吸收法是使用二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮和N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂吸收裂解气中乙炔以达到净化目的。催化选择加氢法指的是在加氢催化剂存在下,在一定的工艺操作条件下,乙炔加氢生成乙烯和乙烷,从而达到净化的目的。目前广泛使用的脱除乙炔方法为催化选择加氢法,根据工艺路线的不同,其又可分为前加氢和后加氢两种。前加氢工艺适用于前脱乙烷前加氢流程和前脱丙烷前加氢流程,即裂解气经过碱洗后,未经过精馏分离,即进行加氢脱除炔烃的过程,进入反应器的物料中不仅有乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷,还有氢气和甲烷。后加氢工艺适用于顺序流程、脱乙烷后加氢流程和前脱丙烷后加氢流程,他们是将碳二馏分分离出来后,再配入适量氢气进行加氢的过程。
前加氢工艺利用物料自身含有的氢气,碳二加氢反应器无需额外不加氢气,使分离流程简化,设备投资降低,能耗降低。与后加氢相比,乙烯精馏塔不需设置“巴氏精馏段”或第二脱甲烷塔分离剩余的氢气和甲烷,乙烯产品不受随氢气导入的杂质影响,纯度更高。然而,前加氢反应器的控制手段没有后加氢多,原料中有大量氢气,若催化剂选择性差,易造成过加氢损失乙烯或者反应温度失控,出现催化剂床层“飞温”。但是,结合装置建设投资费用和运行成本,目前广泛采用前加氢反应流程。
在催化剂的作用下,将碳二馏分中的乙炔选择加氢转化为乙烯,碳二加氢反应器单元是乙烯产品精制的重要环节。如果乙炔过量加氢,会使乙炔和乙烯生成乙烷,导致乙烯损失;或者乙炔或二烯烃发生聚合反应生成低聚物或高聚物,影响使用周期;或者催化剂活性降低,造成乙烯产品中乙炔浓度超标,使产品不合格。因此,碳二加氢反应器运行的好坏直接影响乙烯装置运行稳定性和乙烯产量。
目前,碳二加氢催化剂的活性组分主要为钯系金属,生产供应商有CLARIANT公司、PHILLIPS公司、中国石化等。各公司的碳二加氢催化剂的吸附脱附速率、热力学参数、工艺操作参数、工艺参数敏感度等不尽相同,需要通过精确的调整和优化来保证其发挥加氢效果,最大限度提升乙烯选择性,增加乙烯产量。
碳二加氢反应器目前普遍由操作人员手动控制相关参数,进行手动调控,由于乙烯装置流程长、控制点多、工艺复杂,人员精力有限,无法实时对碳二加氢反应器进行监控和优化调整,且同时为保证乙烯产品合格不出现漏炔,操作人员根据经验进行手动调整,导致乙炔过加氢生成乙烷,造成乙烯产品损失,影响乙烯收率,且造成一床反应器超负荷运行,影响催化剂使用周期,同时乙烷循环量增加,装置运行能耗增加。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术的碳二加氢反应器需要人工控制参数的技术问题,提供一种三段碳二加氢反应器的控制方法、电子设备、存储介质及乙炔加氢精制乙烯方法。
本发明提供一种三段碳二加氢反应器的控制方法,包括:
一种三段碳二加氢反应器的控制方法,所述三段碳二加氢反应器包括串联的第一段碳二加氢反应器、第二段碳二加氢反应器以及第三段碳二加氢反应器,所述方法包括:
监测第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度;
监测第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度;
监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度。
进一步地,所述根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度,包括:
以预设升温速度逐步提高第一段碳二加氢反应器入口温度,直到满足一段停止升温条件,则停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度,所述一段停止升温条件为:
第一段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第一段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第一段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且一段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
更进一步地,所述根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度后,获取第一段碳二加氢反应器入口温度对应的第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数与第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,计算第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量;
如果所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量不在所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
进一步地,所述根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度,包括:
以预设升温速度逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度,直到满足二段停止升温条件,则停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度,所述二段停止升温条件为:
第二段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第二段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第二段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且二段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
更进一步地,所述根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度后,获取第二段碳二加氢反应器入口温度对应的第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数、第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数以及第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,计算第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量;
如果所述第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量不在所述第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
进一步地,所述根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度,包括:
以预设升温速度逐步提高第三段碳二加氢反应器入口温度,直到第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在预设三段乙炔体积分数范围内,则停止提高第三段碳二加氢反应器入口温度,所述三段乙炔体积分数范围在(0,1)ppm之间;
当第三段碳二加氢反应器出口无乙炔体积分数时,计算第三段碳二加氢反应器出入口温差,如果所述第三段碳二加氢反应器出入口温差大于温差阈值,则降低第三段碳二加氢反应器入口温度至所述第三段碳二加氢反应器出入口温差小于等于所述温差阈值。
更进一步地,所述温差阈值为:
其中,△T为所述温差阈值,V为第三段碳二加氢反应器进料摩尔流量,ΔHC2H2为乙炔的加氢反应热,ΔHMA为甲基乙炔的加氢反应热,ΔHPD为丙二烯的加氢反应热,ΔHBD为丁二烯的加氢反应热,F为第三段碳二加氢反应器进料质量流量,M3为第三段碳二加氢反应器质量,Cp为进入三段碳二加氢反应器的裂解气比热容,CP3为第三段碳二加氢反应器总物质比热容,k为第三段碳二加氢反应器第一温升常数,l为第三段碳二加氢反应器第二温升常数,m为第三段碳二加氢反应器第三温升常数,a为第三段碳二加氢反应器第一反应热系数,b为第三段碳二加氢反应器第二反应热系数,c为第三段碳二加氢反应器第三反应热系数,d为第三段碳二加氢反应器第四反应热系数,X3.C2H2为第三段碳二加氢反应器入口的乙炔含量,X3.MA为第三段碳二加氢反应器入口的甲基乙炔含量,X3.PD为第三段碳二加氢反应器入口的丙二烯含量,X3.BD为第三段碳二加氢反应器入口的丁二烯含量。
本发明提供一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及,
与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法。
本发明提供一种存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当计算机执行所述计算机指令时,用于执行如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法的所有步骤。
本发明提供一种乙炔加氢精制乙烯方法,应用于乙烯装置前加氢流程,在乙烯装置前加氢流程的碳二加氢系统中采用如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法。
本发明基于各段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据变化,进行各段加氢反应器操作条件调整,从而使各段碳二加氢反应器负荷进行合理分配和设定,解决了三段前加氢碳二加氢反应器容易过加氢造成乙烯损失的问题,使得乙烯生成量量增加稳定性,反应温度较传统方法低,不易飞温,提高了碳二加氢反应器的选择性和运行稳定性,同时反应温度低,减少了蒸汽用量,降低了该反应器蒸汽消耗。
附图说明
图1为本发明一实施例一种三段碳二加氢反应器的控制方法的工作流程图;
图2为本发明另一实施例一种三段碳二加氢反应器的控制方法的工作流程图;
图3为本发明的三段碳二加氢反应器示意图;
图4为本发明一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示为本发明一实施例一种三段碳二加氢反应器的控制方法的工作流程图,所述三段碳二加氢反应器包括串联的第一段碳二加氢反应器、第二段碳二加氢反应器以及第三段碳二加氢反应器,所述方法包括:
步骤S101,监测第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度;
步骤S102,监测第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度;
步骤S103,监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度。
具体来说,本发明可以应用在具有处理能力的电子设备上,例如三段碳二加氢反应器的控制器上。
如图3所示为本发明的三段碳二加氢反应器示意图,包括第一段碳二加氢反应器1、第二段碳二加氢反应器2以及第三段碳二加氢反应器3。碳二加氢反应器初始进料温度低于加氢反应起始温度,且各段间物料均走冷却器流程。裂解气通过加热器4进入第一段碳二加氢反应器1,并通过冷却器5降温后进入第二段碳二加氢反应器2,然后通过冷却器6降温后进入第三段碳二加氢反应器3,从第三段碳二加氢反应器3输出产物。
控制方法首先执行步骤S101,监测第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度。具体地,
具体地,以2℃/h逐步提高第一段碳二加氢反应器入口温度,例如通过加热器4提高第一段碳二加氢反应器入口温度。获取第一段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数,根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度。
然后,执行步骤S102,监测第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度。
具体地,以2℃/h逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度,例如通过冷却器5逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度。获取第二段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数,根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度。
最后,执行步骤S103,监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度。
具体地,以2℃/h逐步提高第三段碳二加氢反应器入口温度,例如通过冷却器6逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度。获取第三段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数,根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度。
本发明基于各段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据变化,进行各段加氢反应器操作条件调整,从而使各段碳二加氢反应器负荷进行合理分配和设定,解决了三段前加氢碳二加氢反应器容易过加氢造成乙烯损失的问题,使得乙烯生成量量增加稳定性,反应温度较传统方法低,不易飞温,提高了碳二加氢反应器的选择性和运行稳定性,同时反应温度低,减少了蒸汽用量,降低了该反应器蒸汽消耗。其中,选择性为某种生成目标产物的反应物占反应物的比例。在本实施例中,乙炔加氢可以生成乙烯,也可生成乙烷,选择性就是生成乙烯的乙炔的占比。
如图2所示为本发明另一实施例中一种三段碳二加氢反应器的控制方法的工作流程图,所述三段碳二加氢反应器包括串联的第一段碳二加氢反应器、第二段碳二加氢反应器以及第三段碳二加氢反应器,所述方法包括:
步骤S201,监测第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,以预设升温速度逐步提高第一段碳二加氢反应器入口温度,直到满足一段停止升温条件,则停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度,所述一段停止升温条件为:
第一段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第一段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第一段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且一段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
在其中一个实施例中,所述根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度后,获取第一段碳二加氢反应器入口温度对应的第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数与第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,计算第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量;
如果所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量不在所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
步骤S202,监测第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,以预设升温速度逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度,直到满足二段停止升温条件,则停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度,所述二段停止升温条件为:
第二段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第二段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第二段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且二段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
在其中一个实施例中,所述根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度后,获取第二段碳二加氢反应器入口温度对应的第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数、第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数以及第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,计算第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量;
如果所述第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量不在所述第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
步骤S203,监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,以预设升温速度逐步提高第三段碳二加氢反应器入口温度,直到第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在预设三段乙炔体积分数范围内,则停止提高第三段碳二加氢反应器入口温度,所述三段乙炔体积分数范围在(0,1)ppm之间。
步骤S204,当第三段碳二加氢反应器出口无乙炔体积分数时,计算第三段碳二加氢反应器出入口温差,如果所述第三段碳二加氢反应器出入口温差大于温差阈值,则降低第三段碳二加氢反应器入口温度至所述第三段碳二加氢反应器出入口温差小于等于所述温差阈值。
在其中一个实施例中,所述温差阈值为:
其中,△T为所述温差阈值,V为第三段碳二加氢反应器进料摩尔流量,ΔHC2H2为乙炔的加氢反应热,ΔHMA为甲基乙炔的加氢反应热,ΔHPD为丙二烯的加氢反应热,ΔHBD为丁二烯的加氢反应热,F为第三段碳二加氢反应器进料质量流量,M3为第三段碳二加氢反应器质量,Cp为进入三段碳二加氢反应器的裂解气比热容,CP3为第三段碳二加氢反应器总物质比热容,k为第三段碳二加氢反应器第一温升常数,l为第三段碳二加氢反应器第二温升常数,m为第三段碳二加氢反应器第三温升常数,a为第三段碳二加氢反应器第一反应热系数,b为第三段碳二加氢反应器第二反应热系数,c为第三段碳二加氢反应器第三反应热系数,d为第三段碳二加氢反应器第四反应热系数,X3.C2H2为第三段碳二加氢反应器入口的乙炔含量,X3.MA为第三段碳二加氢反应器入口的甲基乙炔含量,X3.PD为第三段碳二加氢反应器入口的丙二烯含量,X3.BD为第三段碳二加氢反应器入口的丁二烯含量。
具体地,如图3所示为本发明的三段碳二加氢反应器示意图,包括第一段碳二加氢反应器1、第二段碳二加氢反应器2以及第三段碳二加氢反应器3。碳二加氢反应器初始进料温度低于加氢反应起始温度,且各段间物料均走冷却器流程。裂解气通过加热器4进入第一段碳二加氢反应器1,并通过冷却器5降温后进入第二段碳二加氢反应器2,然后通过冷却器6降温后进入第三段碳二加氢反应器3,从第三段碳二加氢反应器3输出产物。
首先执行步骤S201,监测第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,以预设升温速度逐步提高第一段碳二加氢反应器入口温度,直到满足一段停止升温条件,则停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度,所述一段停止升温条件为:
第一段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第一段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第一段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且一段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
具体地,以2℃/h逐步提高第一段碳二加氢反应器入口温度,获取获取第一段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数。
当第一段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第一段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数,停止提高温度,此时的第一段碳二加氢反应器入口温度为T1;或者
当第一段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且一段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数,停止提高温度,此时的第一段碳二加氢反应器入口温度为T1`。
因此,当满足一段停止升温条件时,第一段碳二加氢反应器入口温度T1入=min(T1,T1`)。
本实施例增加乙炔加氢生成乙烯的选择性,反应温度低,运行稳定,节约蒸汽。
在其中一个实施例中,所述根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度后,获取第一段碳二加氢反应器入口温度对应的第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数与第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,计算第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量;
如果所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量不在所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
具体来说,获取第一段碳二加氢反应器入口温度T1入下,第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数。根据其加氢反应特性,确定转化量,由于反应温度与转化量基本对应,因此可以通过控制第一段碳二加氢反应器入口温度来调节第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,从而使得第一段碳二加氢反应器入口与出口乙炔体积含量差保持在预设范围内。
不同第一段碳二加氢反应器入口温度对应一个乙炔加氢转化量。该乙炔加氢转化量±误差值,则为该第一段碳二加氢反应器入口温度对应的乙炔加氢转化量设定范围。在正常运行时,第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量在第一段碳二加氢反应器入口温度对应的乙炔加氢转化量设定范围内,当第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量不在所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则出现故障,执行告警操作。
在一些实施例中,所述根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数与第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,计算第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,包括:
计算第一段碳二加氢反应器乙炔加氢转化量为:
Y1=(X-X1出)/X;
其中,Y1为第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,X为第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数,X1出为第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数。
优选地,0.2%≤X≤1%,0.3X≤X1出≤0.6X。
本实施例通过对第一段碳二加氢反应器乙炔加氢转化量进行监测,判断第一段碳二加氢反应器是否故障。
然后执行步骤S202,监测第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,以预设升温速度逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度,直到满足二段停止升温条件,则停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度,所述二段停止升温条件为:
第二段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第二段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第二段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且二段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
具体地,以2℃/h逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度,获取第二段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数。
当第二段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第二段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数,停止提高温度,此时的第二段碳二加氢反应器入口温度为T2;或者
当第二段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且二段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数,停止提高温度,此时的第二段碳二加氢反应器入口温度为T2`。
因此,当满足一段停止升温条件时,第二段碳二加氢反应器入口温度T2入=min(T2,T2`)。
本实施例进一步增加乙炔加氢生成乙烯的选择性,反应温度低,运行稳定,节约蒸汽。
在其中一个实施例中,所述根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度后,获取第二段碳二加氢反应器入口温度对应的第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数、第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数以及第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,计算第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量;
如果所述第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量不在所述第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
具体来说,获取第二段碳二加氢反应器入口温度T2入下,第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,可以通过控制第二段碳二加氢反应器入口温度来调节第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,从而使得第二段床碳二加氢反应器入口与出口乙炔体积含量差保持在预设范围内。
不同第二段碳二加氢反应器入口温度对应一个乙炔加氢转化量。该乙炔加氢转化量±误差值,则为该第二段碳二加氢反应器入口温度对应的乙炔加氢转化量设定范围。在正常运行时,第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量在第二段碳二加氢反应器入口温度对应的乙炔加氢转化量设定范围内,当第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量不在所述第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则出现故障,执行告警操作。
在一些实施例中,所述根据第二段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数与第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,计算第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,包括:
计算第二段碳二加氢反应器乙炔加氢转化量为:
Y2=((1-Y1)X-X2出)/X;
其中,Y2为第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,Y1为第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,X为第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数,X2出为第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数。
优选地,0.2%≤X≤1%,0.05X≤X2出≤0.1X。
可选的所述分析数据包括:
第一段碳二加氢反应器和第二段碳二加氢反应器的入口物料温度、入口物料压力、入口物料流量、入口乙炔体积分数、出口乙炔体积分数。
本实施例通过对第二段碳二加氢反应器乙炔加氢转化量进行监测,判断第二段碳二加氢反应器是否故障。
然后,执行步骤S203,监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,以预设升温速度逐步提高第三段碳二加氢反应器入口温度,直到第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在预设三段乙炔体积分数范围内,则停止提高第三段碳二加氢反应器入口温度,所述三段乙炔体积分数范围在(0,1)ppm之间。其中,ppm为百万分比浓度。
具体来说,当第三段碳二加氢反应器入口温度上升,则第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数逐渐下降,当第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数下降至预设三段乙炔体积分数范围内,则停止提高第三段碳二加氢反应器入口温度。
在一些实施例中,所述预设第三段乙炔体积分数范围为(0~0.5)ppm。
具体地,以2℃/h逐步提高第三段碳二加氢反应器入口温度,获取第三段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数。
当第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数小于0.5ppm后,停止提高第三段碳二加氢反应器入口温度T3,此时第三段碳二加氢反应器出口温度为T3出,即当第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在(0~0.5)ppm,第三段碳二加氢反应器入口温度T3入为T3
然后,继续监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,当第三段碳二加氢反应器出口无乙炔体积分数时,执行步骤S204,计算第三段碳二加氢反应器出入口温差,如果所述第三段碳二加氢反应器出入口温差大于温差阈值,则降低第三段碳二加氢反应器入口温度至所述第三段碳二加氢反应器出入口温差小于等于所述温差阈值。
具体地,第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数会逐渐减少,当第三段碳二加氢反应器出口无乙炔体积分数时,则根据第三段碳二加氢反应器出入口温差,调整第三段碳二加氢反应器入口温度。
其中,第三段碳二加氢反应器出入口温差为第三段碳二加氢反应器出口温度减去第三段碳二加氢反应器入口温度,即T3出-T3
当T3出-T3>ΔT时,降低三段碳二加氢反应器入口温度至三段碳二加氢反应器温差为温差阈值ΔT。
当三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在(0~0.5)ppm时,无需计算三段碳二加氢反应器出入口温差。
本实施例通过降低第三段碳二加氢反应器入口温度至所述第三段碳二加氢反应器出入口温差小于等于所述温差阈值,从而减少乙炔过加氢生成乙烷、减少乙烯加氢生成乙烷,提高乙烯收率。
在其中一个实施例中,所述温差阈值为:
其中,△T为所述温差阈值,V为第三段碳二加氢反应器进料摩尔流量,ΔHC2H2为乙炔的加氢反应热,ΔHMA为甲基乙炔的加氢反应热,ΔHPD为丙二烯的加氢反应热,ΔHBD为丁二烯的加氢反应热,F为第三段碳二加氢反应器进料质量流量,M3为第三段碳二加氢反应器质量,Cp为进入三段碳二加氢反应器的裂解气比热容,CP3为第三段碳二加氢反应器总物质比热容,k为第三段碳二加氢反应器第一温升常数,l为第三段碳二加氢反应器第二温升常数,m为第三段碳二加氢反应器第三温升常数,a为第三段碳二加氢反应器第一反应热系数,b为第三段碳二加氢反应器第二反应热系数,c为第三段碳二加氢反应器第三反应热系数,d为第三段碳二加氢反应器第四反应热系数,X3.C2H2为第三段碳二加氢反应器入口的乙炔含量,X3.MA为第三段碳二加氢反应器入口的甲基乙炔含量,X3.PD为第三段碳二加氢反应器入口的丙二烯含量,X3.BD为第三段碳二加氢反应器入口的丁二烯含量。
优选地,各段碳二加氢反应器入口温度的调整范围为35-80℃,优选为45-70℃。
各段碳二加氢反应器无须配入加氢缓和剂。
各段碳二加氢反应器无法调整氢炔比,均为过氢。
各段碳二加氢反应器入口物料温度调整速率范围为0.5-10℃/h,优选为2-4℃/h。
各段碳二加氢反应器入口物料至少包括氢气、甲烷、一氧化碳、乙炔、乙烯、乙烷、MA、PD、丙烯、丙烷。
第一段碳二加氢反应器入口物料组成中乙炔体积分数在0.2%-1%之间。
本实施例基于各段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据变化,结合一氧化碳、乙炔、MA、PD、乙烯的加氢反应速率和反应热,进行各段加氢反应器操作条件调整,从而使各段碳二加氢反应器负荷进行合理分配和设定,解决了三段前加氢碳二加氢反应器容易过加氢造成乙烯损失的问题,使得乙烯生成量量增加稳定性,反应温度较传统方法低,不易飞温,提高了碳二加氢反应器的选择性和运行稳定性,同时反应温度低,减少了蒸汽用量,降低了该反应器蒸汽消耗。
以下举例以对本发明实施例一种三段碳二加氢反应器的控制方法进行说明,以下实例中使用的反应器进料均为裂解气,其中CO含量200ppm,使用的催化剂为PHILLIPS公司Pd系催化剂。
实施例1
碳二加氢反应器进料中乙炔体积分数0.28%、乙烯体积分数28.41%、乙烷体积分数4.58%、CO体积分数200ppm,以2℃/h升温速率提高第一段碳二加氢反应器入口温度,温控范围50℃-65℃,获取碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数。温控范围内,第一段碳二加氢反应器出口裂解气中乙烯体积分数均高于入口,不存在过加氢风险,当碳二加氢反应器进料温度大于55℃后,碳二加氢反应器出口乙烯体积分数降低,温度控制在55℃左右,该进料温度下,碳二加氢反应器出口乙炔体积分数900ppm为宜。当碳二加氢反应器进料温度大于58℃后,碳二加氢反应器出口乙烷体积分数增加,温度控制在58℃左右,该进料温度下,碳二加氢反应器出口乙炔体积分数600ppm左右。
可选的,第一段碳二加氢反应器入口温度T1入=min(T1,T1`),入口温度为55℃,出口乙炔体积分数为900ppm,所述第一段碳二加氢反应器加氢分配负荷即乙炔加氢转化量为70%。
此操作条件下,该入口温度下,第一段碳二加氢反应器乙烯选择性为95%,高于其他入口温度。
实施例2
碳二加氢反应器进料中乙炔体积分数0.09%、乙烯体积分数28.60%、乙烷体积分数4.60%、CO体积分数200ppm,以2℃/h升温速率提高第二段碳二加氢反应器入口温度,温控范围50℃-70℃,获取碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数。温控范围内,碳二加氢反应器入口温度高于63℃时,乙烯体积分数低于入口,存在过加氢风险。当碳二加氢反应器进料温度大于60℃后,第二段碳二加氢反应器出口乙烯体积分数降低,该进料温度下,碳二加氢反应器出口乙炔体积分数100ppm为宜。当碳二加氢反应器进料温度大于61℃后,碳二加氢反应器出口乙烷体积分数增加,温度控制在61℃左右,该进料温度下,碳二加氢反应器出口乙炔体积分数50ppm左右。
可选的,第二段碳二加氢反应器入口温度T2入=min(T2,T2`),入口温度为60℃,出口乙炔体积分数为130ppm,所述第一段碳二加氢反应器加氢分配负荷为25%。
此操作条件下,该入口温度下,第二段碳二加氢反应器乙烯选择性95%,高于其他入口温度。
实施例3
第三段碳二加氢反应器进料中乙炔体积分数0.01%、乙烯体积分数28.64%、乙烷体积分数4.65%、CO体积分数200ppm,以2℃/h升温速率提高碳二加氢反应器入口温度,温控范围50℃-70℃,获取碳二加氢反应器入口和出口的分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数。温控范围内,碳二加氢反应器入口温度62℃时,出口的乙炔体积分数在(0~0.5)ppm,达到加氢指标要求,第三段碳二加氢反应器乙烯选择性80%,继续提高碳二加氢反应器入口温度,出口的乙炔体积分数为0,乙烯体积分数降低,碳二加氢反应器乙烯选择性下降。此时,碳二加氢反应器温升2.3℃。
出口无乙炔时加氢温差阈值为:
其中,△T为所述温差阈值,V为第三段碳二加氢反应器进料摩尔流量,ΔHC2H2为乙炔的加氢反应热,ΔHMA为甲基乙炔的加氢反应热,ΔHPD为丙二烯的加氢反应热,ΔHBD为丁二烯的加氢反应热,F为第三段碳二加氢反应器进料质量流量,M3为第三段碳二加氢反应器质量,Cp为进入三段碳二加氢反应器的裂解气比热容,CP3为第三段碳二加氢反应器总物质比热容,k为第三段碳二加氢反应器第一温升常数,l为第三段碳二加氢反应器第二温升常数,m为第三段碳二加氢反应器第三温升常数,a为第三段碳二加氢反应器第一反应热系数,b为第三段碳二加氢反应器第二反应热系数,c为第三段碳二加氢反应器第三反应热系数,d为第三段碳二加氢反应器第四反应热系数,X3.C2H2为第三段碳二加氢反应器入口的乙炔含量,X3.MA为第三段碳二加氢反应器入口的甲基乙炔含量,X3.PD为第三段碳二加氢反应器入口的丙二烯含量,X3.BD为第三段碳二加氢反应器入口的丁二烯含量。
获取碳二加氢反应器入口分析数据,包括乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、MAPD、丙烷的体积分数,无过加氢最高温升为1.9℃。其中,无过加氢表示没有乙炔、乙烯等加氢生成乙烷。
T3-T3>ΔT,降低第三段碳二加氢反应器入口温度至第三段碳二加氢反应器出入口温差为ΔT,第三段碳二加氢反应器乙烯选择性74%。
当第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在(0~0.5)ppm,第三段碳二加氢反应器入口温度T3以T3为准。
实施例4
某年产100万吨乙烯装置,共有6台裂解炉,主要以丙烷作为裂解原料,采用前脱丙烷前加氢流程,碳二加氢反应器位于前冷之前,利用进料中的过量氢气,无单独配氢,采用三段反应器串联设计,各反应器为绝热式,第一段反应器入口采用蒸汽加热提高入口温度,段间采用循环水冷却控制各段碳二加氢反应器入口温度。催化剂为PHILLIPS公司Pd系催化剂。该装置碳二加氢反应器运行时,分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)与在线色谱相连,在线色谱分析数据可直接输入DCS中,获取各段碳二加氢反应器入口和出口各组分分析数据。
碳二加氢反应器进料中乙炔体积分数0.28%、乙烯体积分数28.41%、乙烷体积分数4.58%、CO体积分数200ppm,采用实施例1、实施例2和实施例3的控制方法进行第一段碳二加氢反应器、第二段碳二加氢反应器和第三段碳二加氢反应器控制,Y1=70%、X1出=900ppm、Y2=25%、X2出=130ppm、Y3=5%、X3出=(0~0.5)ppm、ΔT3=1.9℃。该控制方法可控制各段碳二加氢反应器入口物料温度,避免了第一段碳二加氢反应器满负荷乙炔加氢、第二第三段碳二加氢反应器过度加氢,使乙烯加氢生成乙烷,造成乙烯损失。该三段碳二加氢反应器的选择性提高至90%,蒸汽用量降低30%。
对比例
此对比例与实施例4采用相同流程、相同碳二加氢反应器和催化剂,进料中乙炔体积分数0.28%、乙烯体积分数28.41%、乙烷体积分数4.58%、CO体积分数200ppm,未采用实施例4的控制方法,造成第一段碳二加氢反应器满负荷乙炔加氢,第二、第三段碳二加氢反应器过度加氢,Y1=95%、X1出=100ppm、Y2=5%、X2出=0ppm、Y3=0、X3出=0ppm、ΔT3=3℃,虽然碳二加氢反应器出口乙炔含量为0,符合产品指标要求,但是部分乙烯加氢生成乙烷,造成乙烯损失,该第三段碳二加氢反应器的选择性仅有45%,且第一段反应器入口蒸汽用量增加。
对比结果显示,通过本实施例的控制方法,能够明显的提高前脱丙烷前加氢流程中碳二加氢反应器的选择性。
如图4所示为本发明一种电子设备的硬件结构示意图,包括:
至少一个处理器401;以及,
与至少一个所述处理器401通信连接的存储器402;其中,
所述存储器402存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法方法。
图4中以一个处理器401为例。
电子设备还可以包括:输入装置403和显示装置404。
处理器401、存储器402、输入装置403及显示装置404可以通过总线或者其他方式连接,图中以通过总线连接为例。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的三段碳二加氢反应器的控制方法方法对应的程序指令/模块,例如,图1、图2所示的方法流程。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述实施例中的三段碳二加氢反应器的控制方法方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据三段碳二加氢反应器的控制方法方法的使用所创建的数据等。此外,存储器402可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至执行三段碳二加氢反应器的控制方法方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置403可接收输入的用户点击,以及产生与三段碳二加氢反应器的控制方法方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置404可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中,当被所述一个或者多个处理器401运行时,执行上述任意方法实施例中的三段碳二加氢反应器的控制方法方法。
本发明基于各段碳二加氢反应器入口和出口的分析数据变化,进行各段加氢反应器操作条件调整,从而使各段碳二加氢反应器负荷进行合理分配和设定,解决了三段前加氢碳二加氢反应器容易过加氢造成乙烯损失的问题,使得乙烯生成量量增加稳定性,反应温度较传统方法低,不易飞温,提高了碳二加氢反应器的选择性和运行稳定性,同时反应温度低,减少了蒸汽用量,降低了该反应器蒸汽消耗。
本发明一实施例提供一种存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当计算机执行所述计算机指令时,用于执行如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法的所有步骤。
本发明一实施例提供一种乙炔加氢精制乙烯方法,应用于乙烯装置前加氢流程,在乙烯装置前加氢流程的碳二加氢系统中采用如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法。
具体来说,本实施例的乙烯精制加氢除炔的方法,应用于乙烯装置前加氢流程,主要包括前脱乙烷前加氢流程和前脱丙烷前加氢流程,利用物料自身含有的氢气,无需对加氢反应器进行额外配氢,降低操作难度,在乙烯装置前加氢流程的碳二加氢系统中使用如前所述的三段碳二加氢反应器的控制方法。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种三段碳二加氢反应器的控制方法,所述三段碳二加氢反应器包括串联的第一段碳二加氢反应器、第二段碳二加氢反应器以及第三段碳二加氢反应器,其特征在于,所述方法包括:
监测第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度;
监测第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数,根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度;
监测第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数,根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度。
2.根据权利要求1所述的三段碳二加氢反应器的控制方法,其特征在于,所述根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度,包括:
以预设升温速度逐步提高第一段碳二加氢反应器入口温度,直到满足一段停止升温条件,则停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度,所述一段停止升温条件为:
第一段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第一段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第一段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且一段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
3.根据权利要求2所述的三段碳二加氢反应器的控制方法,其特征在于,所述根据第一段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第一段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第一段碳二加氢反应器入口温度后,获取第一段碳二加氢反应器入口温度对应的第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数与第一段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数,计算第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量;
如果所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量不在所述第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
4.根据权利要求1所述的三段碳二加氢反应器的控制方法,其特征在于,所述根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度,包括:
以预设升温速度逐步提高第二段碳二加氢反应器入口温度,直到满足二段停止升温条件,则停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度,所述二段停止升温条件为:
第二段碳二加氢反应器出口的乙烯体积分数开始下降后且第二段碳二加氢反应器出口可检测乙炔体积分数;或者
第二段碳二加氢反应器出口的乙烷体积分数开始上涨后且二段反应器碳二加氢出口可检测乙炔体积分数。
5.根据权利要求4所述的三段碳二加氢反应器的控制方法,其特征在于,所述根据第二段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第二段碳二加氢反应器的入口温度,还包括:
在停止提高第二段碳二加氢反应器入口温度后,获取第二段碳二加氢反应器入口温度对应的第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围;
根据第一段碳二加氢反应器入口乙炔体积分数、第二段碳二加氢反应器出口乙炔体积分数以及第一段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量,计算第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量;
如果所述第二段碳二加氢反应器乙炔的加氢转化量不在所述第二段碳二加氢反应器的乙炔加氢转化量设定范围内,则执行告警操作。
6.根据权利要求1所述的三段碳二加氢反应器的控制方法,其特征在于,所述根据第三段碳二加氢反应器出口产物的体积分数控制第三段碳二加氢反应器的入口温度,包括:
以预设升温速度逐步提高第三段碳二加氢反应器入口温度,直到第三段碳二加氢反应器出口的乙炔体积分数在预设三段乙炔体积分数范围内,则停止提高第三段碳二加氢反应器入口温度,所述三段乙炔体积分数范围在(0,1)ppm之间;
当第三段碳二加氢反应器出口无乙炔体积分数时,计算第三段碳二加氢反应器出入口温差,如果所述第三段碳二加氢反应器出入口温差大于温差阈值,则降低第三段碳二加氢反应器入口温度至所述第三段碳二加氢反应器出入口温差小于等于所述温差阈值。
7.根据权利要求6所述的三段碳二加氢反应器的控制方法,其特征在于,所述温差阈值为:
其中,△T为所述温差阈值,V为第三段碳二加氢反应器进料摩尔流量,ΔHC2H2为乙炔的加氢反应热,ΔHMA为甲基乙炔的加氢反应热,ΔHPD为丙二烯的加氢反应热,ΔHBD为丁二烯的加氢反应热,F为第三段碳二加氢反应器进料质量流量,M3为第三段碳二加氢反应器质量,Cp为进入三段碳二加氢反应器的裂解气比热容,CP3为第三段碳二加氢反应器总物质比热容,k为第三段碳二加氢反应器第一温升常数,l为第三段碳二加氢反应器第二温升常数,m为第三段碳二加氢反应器第三温升常数,a为第三段碳二加氢反应器第一反应热系数,b为第三段碳二加氢反应器第二反应热系数,c为第三段碳二加氢反应器第三反应热系数,d为第三段碳二加氢反应器第四反应热系数,X3.C2H2为第三段碳二加氢反应器入口的乙炔含量,X3.MA为第三段碳二加氢反应器入口的甲基乙炔含量,X3.PD为第三段碳二加氢反应器入口的丙二烯含量,X3.BD为第三段碳二加氢反应器入口的丁二烯含量。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求1至7任一项所述的三段碳二加氢反应器的控制方法。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储计算机指令,当计算机执行所述计算机指令时,用于执行如权利要求1至7任一项所述的三段碳二加氢反应器的控制方法的所有步骤。
10.一种乙炔加氢精制乙烯方法,应用于乙烯装置前加氢流程,其特征在于,在乙烯装置前加氢流程的碳二加氢系统中采用如权利要求1至7任一项所述的三段碳二加氢反应器的控制方法。
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