FR2948938A1

FR2948938A1 - Advanced control of skeletal isomerization unit of C5 cut having reaction and regeneration zone of catalyst, comprises estimating circulation catalyst flow and burnt coke rate, calculating and daily setting of coke rate and adjusting flow

Info

Publication number: FR2948938A1
Application number: FR0903911A
Authority: FR
Inventors: Jean Marc Bader; Vincent Coupard
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2011-02-11
Anticipated expiration: 2029-08-07
Also published as: FR2948938B1; ZA201005500B

Abstract

Process for advanced control of skeletal isomerization unit of C5 cut comprising reaction zone and regeneration zone of catalyst, comprises: (1) estimating flow of circulation catalyst; (2) estimating the rate of burnt coke; (3) calculating the rate of coke; (4) daily setting of coke rate according to tests conducted in laboratory; and (5) adjusting flow of catalyst to reach the optimal value of the coke rate to more or less 10%, where the adjustment is done by an increment of the pressure drop developed by multivariable adaptive digital controller (MVAC). Process for advanced control of skeletal isomerization unit of C5 cut comprising a reaction zone and regeneration zone of catalyst, the catalyst circulating in a continuous loop of the reaction zone towards the regeneration zone, where the rate of coke on the catalyst in the reaction zone is maintained near optimal value, and the process is carried out in automatic implementation and in real time using a predictive controller multivariable adaptive digital controller (MVAC), comprises: (1) estimating flow of circulation catalyst; (2) estimating the rate of burnt coke; (3) calculating the rate of coke, where the coke rate is by defining the ratio of the rate of coke burned on the flow of catalyst; (4) daily setting of coke rate according to tests conducted in laboratory; and (5) adjusting flow of catalyst to reach the optimal value of the coke rate to more or less 10%, where the adjustment is done by an increment of the pressure drop developed by multivariable adaptive digital controller (MVAC), at a frequency of about two hundred times greater than the natural frequency of stabilization unit.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui du contrôle avancé des unités industrielles. Dans un procédé de contrôle avancé, selon le vocabulaire de l'homme du métier, l'unité industrielle à réguler est représentée par un modèle qui permet d'anticiper sur les actions à mettre en oeuvre en atteignant un niveau de finesse sur les actions correctrices que ne permet pas la régulation au moyen de simples contrôleurs par action proportionnelle, intégrale et dérivée (PID). Dans le cas présent, c'est à dire celui des unités d'isomérisation squelettale, le modèle de l'unité est utilisé pour la prédiction en temps réel du taux de coke au 10 moyen d'un modèle de combustion. Une unité d'isomérisation squelettale comprend une zone réactionnelle et une zone de régénération du catalyseur. Le catalyseur est composé de billes sphériques de diamètre entre 1 et 3 mm circulant de manière continue de l'une à l'autre des zones. Au cours des réactions chimiques mises en oeuvre dans la zone réactionnelle, le 15 catalyseur se charge de coke. Ce coke est chimiquement lié au catalyseur et ne peut être enlevé de façon efficace que par brûlage. Ce coke donne lieu également à une perte d'activité du catalyseur. Une unité d'isomérisation squelettale des coupes C5 présente un optimum de rendement en isomérat qui est lié à un certain taux de coke du catalyseur. Le taux 20 de coke se définit dans le contexte de la présente invention comme le rapport de la quantité de coke brûlé au cours de la régénération par unité de temps sur le débit de catalyseur en circulation entre la zone réactionnelle et la zone de régénération. Ce modèle est combiné avec une estimation du débit de catalyseur en circulation qui repose sur une corrélation entre ce débit de catalyseur et la différence de pression 25 prise entre deux points de la ligne de retour du catalyseur de la zone de régénération vers la zone réactionnelle, dite ligne de transport. Un contrôleur linéaire prédictif multivariable (appelé MVAC dans la suite du texte) travaille en boucle fermée, c'est-à-dire qu'à partir de la mesure de tout ou partie des grandeurs de sortie et de leur comparaison par rapport aux objectifs fixés (valeurs 30 de consignes, limites hautes et basses). Le contrôleur calcule et applique sur l'unité industrielle les valeurs d'entrée requises pour atteindre ou maintenir les objectifs pour les CV. FIELD OF THE INVENTION The field of the invention is that of advanced control of industrial units. In an advanced control method, according to the vocabulary of those skilled in the art, the industrial unit to be regulated is represented by a model that makes it possible to anticipate the actions to be implemented by reaching a level of finesse over the corrective actions. that regulation does not allow by simple proportional, integral and derivative (PID) controllers. In this case, that is, the skeletal isomerization units, the unit model is used for real-time prediction of the coke rate by means of a combustion model. A skeletal isomerization unit comprises a reaction zone and a catalyst regeneration zone. The catalyst is composed of spherical balls of diameter between 1 and 3 mm continuously flowing from one to the other of the zones. During the chemical reactions carried out in the reaction zone, the catalyst is charged with coke. This coke is chemically bonded to the catalyst and can only be removed effectively by burning. This coke also gives rise to a loss of catalyst activity. A skeletal isomerization unit of C5 cuts has an optimum isomer yield that is related to a certain coke level of the catalyst. The coke rate is defined in the context of the present invention as the ratio of the amount of coke burned during regeneration per unit of time to the flow rate of catalyst circulating between the reaction zone and the regeneration zone. This model is combined with an estimate of the circulating catalyst flow rate which relies on a correlation between this catalyst flow rate and the pressure difference taken between two points of the catalyst return line from the regeneration zone to the reaction zone. called the transmission line. A multivariable predictive linear controller (called MVAC in the rest of the text) works in closed loop, that is to say that from the measurement of all or part of the output quantities and their comparison with the objectives set (setpoint values, high and low limits). The controller calculates and applies to the industrial unit the input values required to achieve or maintain the objectives for the CVs.

Le contrôleur MVAC permet donc de calculer la valeur du débit de catalyseur (DC) qui permet en temps réel de rester au voisinage de l'optimum du taux de coke (TC opt), tout en intégrant diverses perturbations (PERT) qui peuvent être liées aux conditions opératoires ou au débit de charge à traiter. The MVAC controller therefore allows to calculate the value of the catalyst flow (DC) which allows in real time to remain close to the optimum of the coke rate (TC opt), while integrating various disturbances (PERT) which can be related the operating conditions or the charge rate to be treated.

La présente invention consiste donc en un procédé de contrôle et régulation des unités d'isomérisation squelettale des coupes C5 qui optimise en temps réel la production d'isomerat en intégrant l'ensemble des perturbations possibles de ladite unité, et en agissant essentiellement sur le débit de catalyseur. The present invention therefore consists in a method for controlling and regulating the skeletal isomerization units of the C5 slices which optimizes the isomerate production in real time by integrating all the possible disturbances of said unit, and acting essentially on the flow rate. of catalyst.

EXAMEN DE L'ART ANTERIEUR L'art antérieur dans le domaine du contrôle et régulation des unités d'isomérisation squelettale se rapproche de celui concernant les unités de reformage catalytique des essences, s'agissant dans les deux cas d'unités en lit mobile. Nous citerons le brevet FR 2 837 113 qui décrit une méthode de contrôle et régulation des unités de reformage régénératif, plus particulièrement de la zone de régénération du catalyseur, en sélectionnant une grandeur, dite grandeur caractéristique, et en agissant sur le débit de catalyseur en circulation afin de maintenir ladite grandeur caractéristique à une valeur voulue ou dans une plage voulue. Les grandeurs considérées comme caractéristiques du fonctionnement de la zone de régénération sont le taux de coke du catalyseur en entrée de la zone de régénération ou la capacité de brûlage définie comme le produit du débit de catalyseur en circulation par le niveau de coke du catalyseur pris à l'entrée de la zone de régénération. La présente invention se différencie de celle du brevet cité essentiellement en ce que la grandeur maintenue constante dans la zone de régénération est une grandeur originale qui s'exprime comme le débit de coke brûlé dans la zone de régénération divisé par le débit de catalyseur en circulation. Cette grandeur, appelée dans la suite du texte "taux de coke", est spécifique aux unités d'isomérisation squelettale en ce sens que la production d'isomérat présente un optimum directement lié à une valeur particulière de ce taux de coke, valeur qui n'est pas la même pour toutes les unités mais dépend de l'unité considérée. EXAMINATION OF THE PRIOR ART The prior art in the field of the control and regulation of skeletal isomerization units is similar to that relating to the catalytic reforming units of gasolines, in the case of both units in a moving bed. We will mention the patent FR 2 837 113 which describes a method for controlling and regulating the regenerative reforming units, more particularly the catalyst regeneration zone, by selecting a quantity, called a characteristic quantity, and by acting on the catalyst flow rate. in order to maintain said characteristic quantity at a desired value or within a desired range. The quantities considered as characteristic of the operation of the regeneration zone are the coke rate of the catalyst entering the regeneration zone or the burning capacity defined as the product of the circulating catalyst flow rate by the coke level of the catalyst taken from the regeneration zone. the entrance to the regeneration zone. The present invention differs from that of the patent cited essentially in that the magnitude kept constant in the regeneration zone is an original quantity which is expressed as the rate of coke burnt in the regeneration zone divided by the flow of catalyst in circulation . This quantity, hereinafter referred to as the "coke rate", is specific to the skeletal isomerization units in that the production of isomerate has an optimum directly related to a particular value of this coke rate, which value does not vary. is not the same for all units but depends on the unit considered.

La présente invention exploite donc ce phénomène d'optimum en cherchant à maintenir en temps réel le taux de coke à sa valeur optimale, c'est à dire la valeur qui correspond au maximum de rendement en isomérat. Pour réaliser cet objectif, il est nécessaire de connaitre ou d'estimer indépendamment le débit de catalyseur en circulation et le taux de coke, ce dernier nécessitant une détermination du coke brûlé au cours de la régénération du catalyseur. The present invention therefore exploits this optimum phenomenon by seeking to maintain in real time the coke rate at its optimum value, ie the value which corresponds to the maximum yield of isomerate. To achieve this objective, it is necessary to know or independently estimate the flow rate of catalyst in circulation and the coke rate, the latter requiring a determination of the coke burned during the regeneration of the catalyst.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES La figure 1 représente une courbe typique montrant l'optimum de production d'isomérat en fonction de la variable "taux de coke", c'est à dire le débit de coke brûlé dans la zone de régénération sur le débit de catalyseur en circulation. La figure 2 représente un schéma d'une unité d'isomérisation squelettale montrant la zone de réaction et la zone de régénération reliées par la ligne de transport pneumatique du catalyseur. La figure 3 est un organigramme de la suite des opérations effectuées en 5 étapes automatiques, au moyen du contrôleur prédictif MVAC, pour réaliser le contrôle et régulation selon la présente invention. La figure 4 montre l'amélioration du rendement en isomérat par l'application du 20 procédé de contrôle et régulation selon l'invention. SUMMARY DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 represents a typical curve showing the isomerate production optimum as a function of the "coke rate" variable, ie the rate of coke burned in the regeneration zone on the flow rate of catalyst in circulation. Figure 2 shows a schematic of a skeletal isomerization unit showing the reaction zone and the regeneration zone connected by the pneumatic transport line of the catalyst. Figure 3 is a flow diagram of the sequence of operations performed in 5 automatic steps, using the predictive controller MVAC, to perform the control and regulation according to the present invention. FIG. 4 shows the improvement of the isomerate yield by the application of the control and regulation method according to the invention.

DESCRIPTION SOMMAIRE DE L'INVENTION La présente invention peut se définir comme un procédé de contrôle et régulation avancé applicable aux unités d'isomérisation squelettale des coupes C5 en vue de 25 produire une coupe C5 riche en paraffines et oléfines branchées appelée dans la suite du texte isomérat, ou plus précisément isomérat C5+. Le terme C5+ doit être compris comme désignant une coupe pétrolière comprenant des chaînes hydrocarbonées à 5 ou plus de 5 atomes de carbone. Les unités d'isomérisation squelettale des coupes C5 sont généralement des unités 30 en lit mobile au niveau de la réaction, c'est à dire à écoulement gravitaire continue du catalyseur qui est traversé de manière radiale par la charge à traiter. SUMMARY DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention can be defined as an advanced control and regulation method applicable to the skeletal isomerization units of C5 cuts to produce a C5 cut rich in branched paraffins and olefins, hereinafter referred to as the text. isomerate, or more precisely C5 + isomerate. The term C5 + should be understood to mean a petroleum cut comprising hydrocarbon chains with 5 or more carbon atoms. The skeletal isomerization units of the C5 cuts are generally mobile bed units at the level of the reaction, ie continuous gravity flow of the catalyst which is traversed radially by the charge to be treated.

Le catalyseur est présent sous la forme de particules sphériques d'environ 1 à 3 mm de diamètre. Le catalyseur subit au cours de la réaction un dépôt de coke due aux réactions parasites, notamment aux réactions de polymérisation des effluents réactionnels. The catalyst is present in the form of spherical particles of about 1 to 3 mm in diameter. During the reaction, the catalyst undergoes coke deposition due to parasitic reactions, in particular reactions of polymerization of the reaction effluents.

Ce dépôt de coke s'accompagne d'une baisse d'activité du catalyseur et nécessite sa régénération qui est effectuée dans une zone de régénération située en série par rapport à la zone réactionnelle. La réaction se produit essentiellement suivant 2 mécanismes parallèles: 1 ù Isomerisation directe 2 ù Dimerisation en Cl0, puis craquage du Cl0 formé avec formation de coke Le coke apporte une certaine sélectivité à la réaction, mais désactive le catalyseur par encombrement voire bouchage des pores. En dessous de l'optimum, le catalyseur est trop actif et conduit à un excès de craquage, donc d'espèces légères, ce qui augmente la pression et défavorise la 15 sélectivité. Au dessus de l'optimum, il y a trop de coke, le catalyseur perd son activité, et la conversion baisse. La régénération du catalyseur consiste essentiellement en une combustion contrôlée à l'air ou à l'oxygène du coke présent dans la porosité du catalyseur et à sa surface. 20 Pour la régénération, le catalyseur circule en lit mobile, c'est à dire en écoulement gravitaire lent, du haut vers le bas, à la fois dans le réacteur et dans la zone de régénération. Le circuit du catalyseur peut se décrire de la façon suivante: Le catalyseur en provenance de la zone de régénération est introduit en tête du 25 réacteur dans lequel il s'écoule en lit mobile. Il est collecté en fond du réacteur par un jeu de jambes de soutirages fusionnant dans une capacité unique (appelé "lift pot", puis est transporté en tête de la zone de régénération par transport pneumatique au moyen d'un gaz de transport. Le catalyseur s'écoule également en lit mobile à l'intérieur de la zone de 30 régénération où il est récupéré par un jeu de jambes de soutirages fusionnant dans un second "lift pot" avant d'être réintroduit en tête du réacteur par l'intermédiaire d'un second transport pneumatique. This coke deposition is accompanied by a decrease in catalyst activity and requires its regeneration which is carried out in a regeneration zone located in series with respect to the reaction zone. The reaction proceeds essentially according to two parallel mechanisms: Direct Isomerization 2 - Dimerisation in Cl0, then cracking of the C0 0 formed with formation of coke The coke brings a certain selectivity to the reaction, but deactivates the catalyst by congestion or even clogging of the pores. Below the optimum, the catalyst is too active and leads to an excess of cracking, thus light species, which increases the pressure and disadvantages the selectivity. Above the optimum, there is too much coke, the catalyst loses its activity, and the conversion decreases. The regeneration of the catalyst consists essentially of a controlled combustion with air or oxygen of the coke present in the porosity of the catalyst and on its surface. For regeneration, the catalyst circulates in a moving bed, ie in slow gravity flow, from top to bottom, both in the reactor and in the regeneration zone. The catalyst circuit can be described as follows: The catalyst from the regeneration zone is introduced at the top of the reactor in which it flows in a moving bed. It is collected at the bottom of the reactor by a set of extraction legs merging into a single capacity (called "lift pot") and is then transported to the top of the regeneration zone by pneumatic transport using a transport gas. also flows in a moving bed inside the regeneration zone where it is recovered by a set of drawdown legs merging into a second "lift pot" before being reintroduced to the top of the reactor via a second pneumatic transport.

Le temps de rotation du catalyseur dans l'unité est de l'ordre de 72 heures, ce qui est une valeur importante expliquant la difficulté de réguler ce type d'unité qu'on peut qualifier de non réactive, au sens ayant un temps de stabilisation très élevé. La notion de temps de stabilisation appliquée à la présente invention peut se préciser par une expérience consistant à pratiquer une variation en échelon sur la perte de charge prise entre deux points de la ligne de transfert du catalyseur, et à repérer le temps que met l'unité à se stabiliser sur un nouveau niveau de taux de coke. La présente invention permet de réaliser un contrôle et une régulation fine malgré un temps de stabilisation de l'ordre de 72 heures, (alors qu'il est de l'ordre de quelques heures sur la plupart des unités de raffinage), avec un intervalle entre deux interventions du contrôleur MVAC le plus souvent compris entre 20 et 30 minutes. Le rapport du temps de stabilisation de l'unité sur le temps d'intervention au niveau du débit de catalyseur est de l'ordre de 200, ce qui est une valeur beaucoup plus élevée que les valeurs usuelles dans les procédé de contrôle et régulation d'unités de raffinage, et garantit une parfaite stabilité de l'unité qui n'a pas le temps de prendre des dérives importantes. Lorsque dans la suite du texte, on parle de débit de catalyseur, il s'agit du débit de circulation dudit catalyseur pris entre la zone réactionnelle et la zone de 20 régénération. L'objectif de la conduite d'une telle unité est donc de se situer à chaque instant au plus près de l'optimum de taux de coke correspondant à la production maximale d'isomérat. Or la connaissance à tout moment de cet optimum nécessite le suivi en temps réel du débit de catalyseur d'une part, et de la quantité de coke déposé sur le 25 catalyseur d'autre part. La présente invention fournit une méthode automatique de suivi de ces deux grandeurs en utilisant un modèle de combustion du coke qui permet d'estimer le coke brûlé, et une corrélation permettant d'estimer le débit de catalyseur en fonction de la perte de charge le long de la ligne de transport dudit catalyseur depuis la zone 30 de régénération jusqu'à la zone de réaction. Dans une variante de la présente invention, la corrélation permettant d'estimer le débit de catalyseur est basée sur la notion d'intervalle de temps séparant deux transferts successifs du catalyseur vers la zone de régénération. Cette variante concerne les unités dans lesquelles la zone de régénération fonctionne de manière séquentielle. L'unité d'isomérisation squelettale d'une coupe C5 comprend une zone réactionnelle et une zone de régénération du catalyseur, le catalyseur circulant en boucle continue de la zone réactionnelle vers la zone de régénération, dans lequel le taux de coke sur le catalyseur (TC) dans la zone réactionnelle est maintenu constant au voisinage d'une valeur optimale, notée TCopt, par un système de contrôle avancé faisant appel à un contrôleur prédictif noté MVAC. The rotation time of the catalyst in the unit is of the order of 72 hours, which is an important value explaining the difficulty of regulating this type of unit that can be described as non-reactive, in the sense having a time of very high stabilization. The concept of stabilization time applied to the present invention can be clarified by an experiment consisting in making a step change in the pressure drop taken between two points of the catalyst transfer line, and in identifying the time that the unit to stabilize on a new level of coke rate. The present invention makes it possible to carry out fine control and regulation despite a stabilization time of the order of 72 hours, (whereas it is of the order of a few hours on most refining units), with an interval between two MVAC controller interventions most often between 20 and 30 minutes. The ratio of the stabilization time of the unit to the intervention time at the catalyst flow rate is of the order of 200, which is a much higher value than the usual values in the control and regulation processes of the catalyst. refining units, and guarantees perfect stability of the unit which does not have time to take large drifts. When in the rest of the text, it refers to catalyst flow rate, it is the flow rate of said catalyst taken between the reaction zone and the regeneration zone. The objective of driving such a unit is therefore to be at each moment as close as possible to the coke rate optimum corresponding to the maximum production of isomerate. Now, knowing this optimum at all times requires real-time monitoring of the catalyst flow rate on the one hand, and the amount of coke deposited on the catalyst on the other hand. The present invention provides an automatic method for monitoring these two quantities by using a coke combustion model that estimates the burned coke, and a correlation to estimate the catalyst flow as a function of the pressure drop along the transport line of said catalyst from the regeneration zone 30 to the reaction zone. In a variant of the present invention, the correlation making it possible to estimate the catalyst flow rate is based on the notion of time interval separating two successive transfers of the catalyst towards the regeneration zone. This variant concerns the units in which the regeneration zone operates sequentially. The skeletal isomerization unit of a C5 cut comprises a reaction zone and a catalyst regeneration zone, the catalyst circulating in a continuous loop from the reaction zone to the regeneration zone, in which the level of coke on the catalyst ( TC) in the reaction zone is kept constant near an optimal value, denoted TCopt, by an advanced control system using a predictive controller rated MVAC.

Le procédé de contrôle et régulation selon la présente invention fait appel à la succession d'étapes suivantes: Etape 1: estimation du débit de catalyseur en circulation ( DC), The control and regulation method according to the present invention uses the following succession of steps: Step 1: estimation of the flow rate of catalyst in circulation (DC),

Etape 2: estimation du débit de coke brûlé (CB), Etape 3: calcul du taux de coke (TC), le taux de coke étant par définition le rapport du débit de coke brûlé sur le débit de catalyseur, Step 2: Estimation of the Burnt Coke Rate (CB), Step 3: Calculation of the Coke Rate (TC), the coke rate being by definition the ratio of the burnt coke flow rate to the catalyst flow rate,

Etape 4 : calage journalier du taux coke en fonction des analyses effectuées en 20 laboratoire ( LAB), Step 4: daily setting of the coke rate according to the laboratory analyzes (LAB),

Etape 5: ajustement du débit de catalyseur de manière à atteindre la valeur optimale du taux de coke (TC opt) à plus ou moins 10% près, le dit ajustement étant réalisé à partir d'un incrément de la perte de charge IAP élaboré 25 par MVAC, et la fréquence des ajustements étant de l'ordre de 200 fois la fréquence naturelle de stabilisation de l'unité. L'ensemble des étapes précédentes est mis en oeuvre automatiquement et en temps réel. Dans une variante préférée de la présente invention, la valeur optimale du taux de 30 coke est approchée à plus ou mois 5% près. En d'autres termes, la valeur du taux de coke est donc maintenue en temps réel au voisinage de ladite valeur optimale à plus ou moins 5% près.15 Dans une autre variante préférée de l'invention, l'intervalle de temps séparant deux ajustements successifs du débit de catalyseur selon l'étape 5 est compris entre 20 et 30 minutes. Step 5: adjustment of the catalyst flow so as to reach the optimal value of the coke rate (TC opt) within plus or minus 10%, said adjustment being made from an increment of the pressure loss IAP developed 25 by MVAC, and the frequency of the adjustments being of the order of 200 times the natural frequency of stabilization of the unit. All of the preceding steps are implemented automatically and in real time. In a preferred variant of the present invention, the optimum value of the coke rate is approximated within plus or minus 5%. In other words, the value of the coke rate is thus maintained in real time in the vicinity of said optimum value within plus or minus 5%. In another preferred variant of the invention, the time interval separating two successive adjustments of the catalyst flow rate according to step 5 is between 20 and 30 minutes.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La description qui suit sera faite au moyen des figures 1, 2, 3 jointes. La figure 4 sera décrite dans l'exemple faisant partie de la demande. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description will be made by means of Figures 1, 2 and 3 attached. Figure 4 will be described in the example forming part of the application.

La figure 1 représente une courbe typique montrant l'optimum de production d'isomérat en fonction de la variable "taux de coke", c'est à dire le débit de coke brûlé dans la zone de régénération sur le débit de catalyseur en circulation. Cette courbe d'origine expérimentale (les carrés représentant des points expérimentaux) fait apparaître l'optimum de la production d'isomérat exprimé en pourcent pour une valeur du taux de coke comprise entre 4,3 et 4,8. La variable taux de coke est adimensionnelle puisqu'elle est un rapport de débit pris dans la même unité( kg/heure par exemple). On comprend grâce à cette courbe l'enjeu d'un dispositif de contrôle et régulation avancé pour les unités d'isomérisation squelettale des coupes C5. FIG. 1 represents a typical curve showing the isomerate production optimum as a function of the "coke rate" variable, ie the coke flow rate burned in the regeneration zone over the circulating catalyst flow rate. This curve of experimental origin (the squares representing experimental points) shows the optimum of isomerization production expressed in percent for a value of the coke rate of between 4.3 and 4.8. The variable coke rate is adimensional since it is a flow ratio taken in the same unit (kg / hour for example). This curve shows the importance of an advanced control and regulation device for the skeletal isomerization units of C5 slices.

En effet, l'optimum de rendement en isomérat est relativement plat puisqu'il varie entre 52% et 54% pour une variation correspondante du taux de coke comprise dans la plage 3,8 à 5,3. II est donc essentiel de maintenir le taux de coke autour de la valeur correspondant à l'optimum de rendement en isomérat ( soit 53,7 % sur la courbe de la figure 1), c'est à dire dans une plage comprise entre 4,3 et 4,8. Indeed, the isomerate yield optimum is relatively flat since it varies between 52% and 54% for a corresponding variation in the coke rate in the range 3.8 to 5.3. It is therefore essential to maintain the coke rate around the value corresponding to the isomerate yield optimum (ie 53.7% on the curve of FIG. 1), that is to say in a range of between 4, 3 and 4.8.

Cette plage est nettement resserrée par rapport à la plage de variation "naturelle" du taux de coke, c'est à dire sans le dispositif de contrôle et régulation objet de la présente invention. This range is clearly narrowed relative to the "natural" variation range of the coke rate, that is to say without the control and regulation device object of the present invention.

La figure 2 représente un schéma d'une unité d'isomérisation squelettale montrant 30 la zone de réaction et la zone de régénération reliée par la ligne de transport pneumatique du catalyseur. Figure 2 is a schematic of a skeletal isomerization unit showing the reaction zone and the regeneration zone connected by the pneumatic transport line of the catalyst.

Le catalyseur en provenance de la zone de régénération (Il) est introduit dans le réacteur par l'intermédiaire du pot d'introduction (1). Il circule dans le réacteur (I) où il rencontre la charge (10) généralement introduite de manière radiale et circulant depuis la périphérie vers le centre du réacteur. Les effluents (11) sont récupérés dans un collecteur central ( non représenté sur la figure 2). Une unité d'isomérisation squelettale met en oeuvre une circulation du catalyseur et des fluides réactionnels du même type que celle qu'on rencontre dans les unités de reformage régénératif dont on pourra trouver une description plus complète par exemple dans le brevet FR 2 837 113. The catalyst from the regeneration zone (II) is introduced into the reactor via the introduction pot (1). It circulates in the reactor (I) where it meets the load (10) generally introduced radially and circulating from the periphery to the center of the reactor. The effluents (11) are recovered in a central collector (not shown in Figure 2). A skeletal isomerization unit uses a circulation of the catalyst and reaction fluids of the same type as that encountered in the regenerative reforming units, a more complete description of which can be found, for example, in patent FR 2 837 113.

Le catalyseur est récupéré en fond dans un pot de transport (2) à partir duquel il est convoyé par transport pneumatique à travers la ligne (5) vers le pot (3) situé en tête de la zone de régénération (II). Le catalyseur est ensuite régénéré dans la zone de régénération (Il) qui consiste essentiellement en une combustion du coke déposé sur le catalyseur à l'issue de son passage dans le réacteur (I). The catalyst is recovered in the bottom in a transport pot (2) from which it is conveyed by pneumatic transport through the line (5) to the pot (3) located at the head of the regeneration zone (II). The catalyst is then regenerated in the regeneration zone (II) which consists essentially of a combustion of the coke deposited on the catalyst after passing through the reactor (I).

La zone de régénération peut comprendre d'autres étapes, telle qu'une réduction du catalyseur à l'hydrogène avant sa réintroduction dans le réacteur. Le catalyseur est ramené en tête du réacteur (I) par un transport pneumatique au moyen de la ligne de transport (6). La perte de charge delta P qui sert à l'évaluation du débit de catalyseur en 20 circulation peut être prise sur la ligne de transport (5) ou sur la ligne de transport (6) comme représenté sur la figure 2. Dans une variante de la présente invention, le débit de catalyseur peut être mesuré par la variation de poids du pot de stockage (3) alors monté sur des pesons (7). La figure 2 permet également de situer les prélèvements d'effluents (8) de la zone 25 de régénération (Il) qui sont nécessaires au calcul du bilan thermique de ladite zone et à l'estimation du débit de coke brûlé. The regeneration zone may comprise other steps, such as a reduction of the hydrogen catalyst prior to reintroduction into the reactor. The catalyst is returned to the top of the reactor (I) by pneumatic transport by means of the transport line (6). The pressure drop delta P which serves to evaluate the flow of catalyst in circulation can be taken on the transport line (5) or on the transport line (6) as shown in FIG. According to the present invention, the catalyst flow rate can be measured by the variation of the weight of the storage pot (3) then mounted on scales (7). FIG. 2 also makes it possible to locate the effluent samples (8) from the regeneration zone (II) which are necessary for calculating the heat balance of said zone and for estimating the burnt coke flow rate.

La figure 3 est un organigramme de la suite des opérations effectuées en automatique par le contrôleur MVAC en 5 étapes automatiques, pour réaliser le 30 contrôle et régulation selon la présente invention. Sur cette figure la signification des abréviations est la suivante: DC désigne le débit de catalyseur. Figure 3 is a flowchart of the sequence of operations performed automatically by the MVAC controller in 5 automatic steps, to perform the control and regulation according to the present invention. In this figure the meaning of the abbreviations is as follows: DC denotes the catalyst flow.

CB désigne le débit de coke brûlé. TC désigne le taux de coke. TC * désigne le taux de coke corrigé après information en provenance du laboratoire TCopt désigne le taux de coke optimal. CB is the flow rate of burnt coke. TC is the coke rate. TC * is the corrected coke rate after information from the laboratory TCopt refers to the optimal coke rate.

LAB désigne une information expérimentale sur le taux de coke en provenance d'un laboratoire qui est le plus souvent le laboratoire de la raffinerie. PERT désigne tout type de perturbations affectant l'unité notamment le débit de charge entrante. DP désigne la perte de charge mesurée entre deux points de la ligne de transport du 10 catalyseur. BCOMB désigne un bilan de combustion réalisé à partir d'une analyse des fumées de la zone de régénération du catalyseur. TC*- TCopt est l'écart entre la valeur du taux de coke corrigé et la valeur optimale. MVAC désigne le contrôleur linéaire prédictif multivariable. 15 IDP désigne l' incrément sur la perte de charge élaboré par MVAC. OP* désigne la nouvelle valeur de la A P après incrémentation. LAB is experimental information on the rate of coke from a laboratory that is most often the refinery laboratory. PERT refers to any type of disturbance affecting the unit including the incoming charge rate. DP denotes the pressure drop measured between two points of the catalyst transport line. BCOMB denotes a combustion report made from a flue gas analysis of the catalyst regeneration zone. TC * - TCopt is the difference between the value of the corrected coke rate and the optimal value. MVAC refers to the multivariable predictive linear controller. IDP refers to the pressure loss increment developed by MVAC. OP * denotes the new value of the A P after incrementing.

Cette suite d'opération est décrite dans la description sommaire de l'unité qu'il convient de compléter par les points suivants: 20 Concernant l'étape 1: estimation du débit de catalyseur en circulation ( DC) L'estimation du débit de catalyseur en circulation est faite à partir de la mesure de perte de charge prise entre deux points situés sur la ligne de transport (5) ou la ligne de transport (6). II s'agit d'établir la courbe expérimentale reliant le débit de catalyseur (DC) à la dite 25 perte de charge. En effet, dans une ligne de transport pneumatique, la perte de charge est directement liée à la concentration moyenne de catalyseur circulant dans la ligne. Connaissant la vitesse de circulation du gaz de transport, et compte tenu d'un éventuel facteur de glissement, on en déduit le débit de catalyseur en circulation. 30 Ce type de corrélation est bien connue de l'homme du métier et ne sera pas développée plus avant. This sequence of operations is described in the summary description of the unit which should be completed by the following points: Concerning step 1: estimation of the flow of catalyst in circulation (DC) The estimation of the catalyst flow in circulation is made from the pressure drop measurement taken between two points on the transmission line (5) or the transmission line (6). It is a question of establishing the experimental curve connecting the flow of catalyst (DC) to said pressure drop. Indeed, in a pneumatic conveying line, the pressure drop is directly related to the average concentration of catalyst circulating in the line. Knowing the speed of circulation of the transport gas, and taking into account a possible slip factor, the flow of catalyst in circulation is deduced therefrom. This type of correlation is well known to those skilled in the art and will not be further developed.

De manière générale, pour des débits de catalyseur compris entre 500 et 1500 kg/h, la variation correspondant de la perte de charge est pratiquement linéaire. Il est donc facile de donner un expression mathématique simple à cette variation et de l'introduire comme élément de calcul dans le contrôleur MVAC. In general, for catalyst flow rates of between 500 and 1500 kg / h, the corresponding variation of the pressure drop is practically linear. It is therefore easy to give a simple mathematical expression to this variation and introduce it as a calculation element in the MVAC controller.

Par ailleurs, la mesure du temps de remplissage ou de vidange du pot de stockage (3) situé en tête de la zone de régénération (II) fournit également une évaluation du débit moyen de catalyseur en circulation. La valeur estimée par corrélation à partir de la perte de charge et la valeur résultant de la pesée du pot (3) ne doivent pas être trop éloignées. On estime que les deux valeurs sont en accord si l'écart qui les sépare est inférieur à 15%, et préférentiellement inférieur à 10%. Dans le cas contraire, c'est à dire si l'écart séparant les deux valeurs du débit de catalyseur est strictement supérieur à 15%, le contrôleur effectue une opération dite de "calage" qui consiste à corriger la valeur obtenue à partir de la perte de charge de manière à se rapprocher au plus près de la valeur issue de la pesée du pot de stockage. En pratique, la valeur retenue par le contrôleur est alors la valeur issue de la pesée du pot de stockage à plus ou moins 5% près. Si l'on obtient un écart supérieur à 10% entre la valeur issue de la corrélation de perte de charge et celle résultant de la pesée, l'opération de calage n'est pas effectuée, et le contrôleur conserve la valeur issue de la corrélation de perte de charge. Moreover, the measurement of the filling or emptying time of the storage pot (3) located at the head of the regeneration zone (II) also provides an evaluation of the average flow rate of catalyst in circulation. The value estimated by correlation from the pressure drop and the value resulting from the weighing of the pot (3) must not be too far apart. It is estimated that the two values are in agreement if the difference which separates them is lower than 15%, and preferentially less than 10%. In the opposite case, that is to say if the difference separating the two values of the catalyst flow rate is strictly greater than 15%, the controller performs a so-called "calibration" operation which consists in correcting the value obtained from the pressure drop so as to be closer to the value resulting from the weighing of the storage pot. In practice, the value retained by the controller is then the value from the weighing of the storage pot within plus or minus 5%. If a difference greater than 10% is obtained between the value resulting from the pressure drop correlation and that resulting from the weighing, the calibration operation is not performed, and the controller retains the value resulting from the correlation. loss of charge.

Concernant l'étape 2: estimation de la quantité de coke brûlé donc du débit de coke (CB) L'estimation de la quantité de coke brûlé (CB) se fait par un bilan thermique autour de la zone de régénération (II) à partir du débit de gaz entrant ( en général de l'air), du débit des effluents (CO, CO2, N2) et de sa composition, l'ensemble de ces informations étant noté BCOMB sur la figure 3. Il s'agit d'un calcul usuel, bien connu de l'homme du métier, qui ne sera pas détaillé. II en résulte une évaluation du débit de coke brûlé (CB) dans la zone de 30 régénération. With regard to step 2: estimation of the amount of coke burned and therefore of the coke flow (CB) The estimate of the quantity of burned coke (CB) is done by a thermal balance around the regeneration zone (II) from the flow of incoming gas (generally air), the flow of effluents (CO, CO2, N2) and its composition, all of this information being noted BCOMB in Figure 3. This is a usual calculation, well known to those skilled in the art, which will not be detailed. This results in an evaluation of the burned coke (CB) flow rate in the regeneration zone.

Concernant l'étape 3: estimation du taux de coke (TC) L'étape 3 n'appelle pas de commentaires particuliers dans la mesure où il s'agit d'effectuer le rapport du résultat de l'étape 2 (CB) sur le résultat de l'étape 1 (DC). Regarding Step 3: Estimating the Coke Rate (TC) Step 3 does not call for any specific comments as it involves performing the Step 2 (CB) result report on the result of step 1 (DC).

Concernant l'étape 4: calaqe iournalier du taux coke en fonction des analyses effectuées en laboratoire (TC*) Le calage journalier du taux coke est réalisé à partir des analyses effectuées en laboratoire (LAB), qui fournissent une valeur expérimentale à fréquence moyenne d'une valeur par jour. Concerning step 4: daily calorific rate of coke based on laboratory analyzes (TC *) The daily calibration of the coke rate is carried out on the basis of the laboratory analyzes (LAB), which provide an experimental value with a mean frequency of coke. a value per day.

Deux cas de figure se présentent: - Soit la valeur issue du laboratoire est voisine de la valeur obtenue à l'issue de l'étape 3, c'est à dire égale à la dite valeur à plus ou moins 5% près, et il n'y a aucune modification apportée à la valeur issue de ladite étape 3, - Soit la valeur issue du laboratoire est éloignée de la valeur obtenue à l'issue de l'étape 3 de plus de 5%, et il peut y avoir une correction à apporter à la valeur issue de ladite étape 3. La correction devient effective à l'issue d'un test de fiabilité qui fait appel à la notion de variation statistique des valeurs du taux de coke issues du laboratoire. La valeur corrigée du taux de coke est notée TC*. Ces valeurs sont en effet moyennées et doivent rester à l'intérieur d'un écart type issu d'un traitement statistique portant sur un grand nombre de valeurs. - Si la valeur actuelle du taux de coke issue du laboratoire (LAB) ne rentre pas dans la moyenne des valeurs déjà obtenues, elle n'est pas prise en compte, et il n'y a pas de correction sur la valeur du taux de coke issue de l'étape 3. - Si la valeur du taux de coke issue du laboratoire (LAB) rentre dans la dispersion statistique normale des valeurs précédemment obtenues, tout en étant éloignée de plus de 5% de la valeur issue de l'étape 3, alors la valeur de l'étape 3 est remplacée par la valeur du taux de coke issue du laboratoire (LAB). Two cases are presented: - Either the value resulting from the laboratory is close to the value obtained at the end of step 3, ie equal to the said value within plus or minus 5%, and there is no change to the value from step 3, - or the value from the laboratory is removed from the value obtained at the end of step 3 by more than 5%, and there may be a correction to be made to the value resulting from said step 3. The correction becomes effective after a reliability test which makes use of the notion of statistical variation of the values of the coke rate from the laboratory. The corrected value of the coke rate is noted TC *. These values are indeed averaged and must remain within a standard deviation resulting from a statistical treatment involving a large number of values. - If the present value of the coke rate from the laboratory (LAB) does not fall within the average of the values already obtained, it is not taken into account, and there is no correction on the value of the rate of coke from step 3. - If the value of the coke rate from the laboratory (LAB) falls within the normal statistical dispersion of the previously obtained values, while being more than 5% distant from the value resulting from the step 3, then the value of step 3 is replaced by the value of the coke rate from the laboratory (LAB).

Concernant l'étape 5: aiustement du débit de catalyseur de manière à atteindre la valeur optimale du taux de coke à plus ou moins 10% près (TC opt). L'étape 5 nécessite une courbe expérimentale, telle que la courbe représentée figure 1, donnant le rendement en isomérat en fonction du taux de coke. Regarding step 5: adjustment of the catalyst flow so as to reach the optimal value of the coke rate within plus or minus 10% (TC opt). Step 5 requires an experimental curve, such as the curve shown in Figure 1, giving the isomer yield as a function of the coke rate.

Deux cas de figures peuvent se présenter: - Soit la valeur du taux de coke obtenue à l'issue de l'étape 3 appartient à l'intervalle correspondant à l'optimum de rendement en isomérat, et il n'y a alors pas de correction à effectuer sous réserve du résultat de l'étape 5. - Soit la valeur du taux de coke obtenue à l'issue de l'étape 3 n'appartient pas à l'intervalle correspondant à l'optimum de rendement en isomérat, et il y a une correction à effectuer sur le débit de catalyseur pour ramener la valeur du taux de coke dans la plage optimale. Cette étape sera illustrée sur des valeurs concrètes dans l'exemple qui suit. 10 EXEMPLE SELON L'INVENTION Pour illustrer de manière concrète la présente invention, nous allons prendre un 15 exemple correspondant à une unité d'isomérisation squelettale traitant une charge constituée d'une coupe hydrocarbonée en C5+ d'intervalle de distillation compris entre 80 et 200°C. La zone réactionnelle est constituée d'un réacteur, connecté à la zone de régénération par une ligne de transport pneumatique. 20 La zone de régénération est constituée d'un réacteur dans lequel s'effectue la combustion du coke brûlé déposé à la surface du catalyseur par injection d'air. Le catalyseur est constitué de particules d'environ 2 mm de diamètre. L'unité est équipée d'une prise de pression en deux points situés sur la ligne de transport du catalyseur reliant le bas du réacteur à la zone de régénération (ligne 6 25 de la figure 2). Le débit moyen de catalyseur en circulation est de:820 kg/heure Le débit moyen de charge est de: 90 m3/heure La température moyenne dans le réacteur est de: 420 °C La composition de la charge est donnée dans le tableau ci dessous: 30 Hydrocarbures Hydrocarbures enC4 m asse 1,6 % Hydrocarbures enC5 m asse 96,8 % Hydrocarbures en C6 m asse 1,6 o Répartition C5 Pentenes linéaires m asse 66,0 o iC5= masse 13,9 % Dienes masse 0,3 % Le temps moyen séparant deux fluctuations significatives du débit de charge, c'est à 5 dire de plus de 10% de la valeur moyenne dudit débit, est typiquement de 6 heures. Two cases can occur: - Either the value of the coke rate obtained at the end of step 3 belongs to the interval corresponding to the isomerate yield optimum, and there is then no correction to be carried out subject to the result of step 5. - Either the value of the coke rate obtained at the end of step 3 does not belong to the interval corresponding to the optimum yield of isomerate, and there is a correction to be made on the catalyst flow to bring the value of the coke rate back to the optimum range. This step will be illustrated on concrete values in the following example. EXAMPLE ACCORDING TO THE INVENTION To concretely illustrate the present invention, we will take an example corresponding to a skeletal isomerization unit treating a feed consisting of a C5 + hydrocarbon fraction with a distillation range between 80 and 200. ° C. The reaction zone consists of a reactor connected to the regeneration zone by a pneumatic conveying line. The regeneration zone consists of a reactor in which combustion of the burnt coke deposited on the surface of the catalyst by injection of air is carried out. The catalyst consists of particles of about 2 mm in diameter. The unit is equipped with a two-point pressure tap located on the catalyst transport line connecting the bottom of the reactor to the regeneration zone (line 6 in FIG. 2). The average flow rate of catalyst in circulation is: 820 kg / hour The average flow rate is: 90 m3 / hour The average temperature in the reactor is: 420 ° C. The composition of the charge is given in the table below : Hydrocarbons Hydrocarbons in C4 meters 1.6% Hydrocarbons in C5 meters 96.8% Hydrocarbons in C6 m ase 1.6 o Distribution C5 Linear pentenes m asse 66.0 o iC5 = mass 13.9% Dienes mass 0.3 The average time between two significant fluctuations in the charge rate, ie more than 10% of the average value of said flow rate, is typically 6 hours.

Etape 1: Estimation du débit de catalyseur en circulation (DC) Des mesures ont montré que le débit moyen de 820 kg/h de catalyseur correspond à une perte de charge moyenne de 23 kPa ( kPa désigne 103 pascals). Ces valeurs 10 sont données à titre indicatif car elles dépendent de chaque unité, en particulier de la forme exacte de la ligne de transport. Le gain statique se calcule comme le rapport de la variation du débit de catalyseur sur la variation de la perte de charge dans un intervalle donné. A partir de gain statique et de la notion de temps mort supposé dans le cas présent 15 égal à 0, on détermine la constante de temps du processus, soit dans le cas présent 10 minutes. Step 1: Estimated Circulating Catalyst Flow (DC) Measurements have shown that the average flow rate of 820 kg / h of catalyst corresponds to an average pressure drop of 23 kPa (kPa denotes 103 pascals). These values are given as an indication because they depend on each unit, in particular on the exact form of the transmission line. The static gain is calculated as the ratio of the variation of the catalyst flow to the variation of the pressure drop in a given interval. From static gain and the notion of dead time assumed in this case equal to 0, the time constant of the process is determined, in this case 10 minutes.

Etape 2: Estimation de la quantité de coke brûlé ou débit de coke brûlé (CB) II s'agit essentiellement d'un bilan thermique effectué autour de la zone de 20 régénération à partir de la quantité d'air introduite et de la quantité de gaz de combustion issus de la zone de régénération ainsi que de leur analyse en CO, CO2, puisque le coke ou carbone déposé sur le catalyseur en entrée de la zone de régénération se retrouve en sortie sous forme de CO et de CO2. 13 Ce bilan en lui même ne présente aucune originalité et ne sera pas développé. II se traduit par la quantité de coke brûlé en kg/h, soit dans le cas présent 35,3 kg/h Step 2: Estimating the amount of burned coke or burnt coke (CB) flow This is essentially a heat balance performed around the regeneration zone from the amount of air introduced and the amount of combustion gases from the regeneration zone and their analysis of CO, CO2, since the coke or carbon deposited on the catalyst at the inlet of the regeneration zone is discharged in the form of CO and CO2. 13 This assessment in itself does not present any originality and will not be developed. It results in the amount of coke burned in kg / h, in this case 35.3 kg / h

Etape 3: Calcul du taux de coke (TC). Step 3: Calculate the coke rate (TC).

Le taux de coke est par définition le rapport du débit de coke brûlé sur le débit de catalyseur. Il s'obtient donc comme le rapport de l'estimation faite à l'étape 2 sur l'estimation faite à l'étape 1, soit dans le cas présent 35,3/820 = 4,3 10-2 soit 4,3 en chiffre significatif. II convient de souligner qu'il peut être nécessaire d'effectuer à ce niveau un changement de variable sur le débit de catalyseur de manière que les valeurs du débit de catalyseur, et de son inverse (1/Débit de catalyseur) soient numériquement assez proches, afin que le résultat du rapport soit numériquement voisin de 1, ceci afin de permettre au contrôleur multivariable linéaire prédictif d'approximer l'opération d'inversion (1/Débit de catalyseur) par un gain statique (de l'ordre de - 1,22) avec une précision de + ou û 2% The coke rate is by definition the ratio of the burnt coke flow rate to the catalyst flow rate. It is therefore obtained as the ratio of the estimate made in step 2 to the estimate made in step 1, in this case 35.3 / 820 = 4.3 10-2 or 4.3 in significant numbers. It should be emphasized that it may be necessary to make a change in the catalyst flow rate at this level so that the values of the catalyst flow and its inverse (1 / Catalyst flow) are numerically relatively close. , so that the result of the report is numerically close to 1, in order to allow the predictive linear multivariable controller to approximate the inversion operation (1 / Catalyst flow) by a static gain (of the order of -1 , 22) with an accuracy of + or - 2%

Etape 4: calaqe iournalier du taux coke en fonction des analyses effectuées en laboratoire (TC*) SI la valeur du taux de coke issue du laboratoire se situe dans la plage plus ou moins 5% par rapport à la valeur calculée à l'étape 3, il n'y a donc pas de correction significative à effectuer sur la valeur calculée. Sinon, l'estimation est corrigée du biais entre l'estimation (au moment de la prise d'échantillon par le laboratoire) et la mesure de l'analyse Laboratoire Etape 5: ajustement du débit de catalyseur de manière à atteindre la valeur optimale du taux de coke à plus ou moins 10% près (TCopt). L'étape 5 nécessite une courbe expérimentale, telle que la courbe représentée figure 1, donnant le rendement en isomérat en fonction du taux de coke (TC). Dans le présent exemple, le résultat du taux de coke à l'issue de l'étape 3 étant de 4,3 il convient de ramener ce taux de coke dans la plage 4,4 à 4,6. Ceci nécessite une correction sur le débit de catalyseur qui doit passer de 820 à 785 kg/heure par une action sur la perte de charge qui passe de la valeur 23 kPa à 22,3 kPa. Step 4: Daily Coke Rate Calibration Based on Laboratory Tests (TC *) IF Laboratory Coke Rate Value Is Within +/- 5% of the Value Calculated in Step 3 , there is therefore no significant correction to be made on the calculated value. If not, the estimate is corrected for the bias between the estimate (at the time of sampling by the laboratory) and the measurement of the analysis. Step 5: Adjust the catalyst flow to reach the optimal value of the sample. coke rate within plus or minus 10% (TCopt). Step 5 requires an experimental curve, such as the curve shown in FIG. 1, giving the isomer yield as a function of the coke (TC) level. In the present example, the result of the coke rate at the end of step 3 being 4.3 it is necessary to reduce this coke rate in the range 4.4 to 4.6. This requires a correction on the catalyst flow rate which has to go from 820 to 785 kg / hour by an action on the pressure drop that goes from the value 23 kPa to 22.3 kPa.

Le temps de stabilisation de l'unité est de l'ordre de 1 à 2 jours, en absence de toute action de régulation. Or il y a en moyenne 3 ajustements par heure du débit de catalyseur en circulation. Ceci signifie donc que la régulation de l'unité se fait à une fréquence beaucoup plus élevée que la fréquence naturelle de stabilisation de l'unité, dans un rapport d'environ 200 pour 1. Cette fréquence très élevée d'ajustements garantit une parfaite stabilité de l'unité. La figure 4 permet de comprendre l'effet du contrôle et régulation de l'unité selon la présente invention: La courbe en trait pointillé correspond à la dispersion du taux de coke qui se produirait en l'absence de régulation. Cette dispersion de valeurs du taux de coke ( entre 2,6 et 6,6) conduit à une valeur moyenne du rendement en isomérat de 51,3%. La courbe en trait plein correspond à la dispersion du taux de coke avec la mise en place de la régulation selon l'invention. Par rapport à la courbe en pointillé, la courbe en trait plein est plus resserrée autour de valeurs comprises entre 4,1 et 4,9. The stabilization time of the unit is of the order of 1 to 2 days, in the absence of any regulatory action. However, there is an average of 3 adjustments per hour of the catalyst flow in circulation. This means that the unit is regulated at a frequency much higher than the natural frequency of stabilization of the unit, in a ratio of about 200 to 1. This very high frequency of adjustments guarantees perfect stability. of the unit. FIG. 4 makes it possible to understand the effect of the control and regulation of the unit according to the present invention: The dashed line curve corresponds to the dispersion of the coke rate that would occur in the absence of regulation. This dispersion of coke content values (between 2.6 and 6.6) leads to a mean value of the isomerate yield of 51.3%. The curve in solid line corresponds to the dispersion of the coke rate with the implementation of the regulation according to the invention. With respect to the dashed line, the solid line curve is narrower around values between 4.1 and 4.9.

Il en résulte une valeur moyenne du rendement en isomérat de 53%, soit une augmentation d'environ 1,7 point, ce qui est tout à fait significatif sur une unité industrielle. La régulation selon la présente invention améliore donc très nettement les performances de l'unité tout en apportant une stabilité plus grande.20 The result is an average isomer yield of 53%, an increase of about 1.7 points, which is quite significant for an industrial unit. The regulation according to the present invention thus very clearly improves the performance of the unit while providing greater stability.

Claims

1) A method for the advanced control of a skeletal isomerization unit of a C5 cut comprising a reaction zone and a catalyst regeneration zone, the catalyst circulating in a continuous loop from the reaction zone to the regeneration zone, in which the coke rate on the catalyst (TC) in the reaction zone is maintained in the vicinity of an optimum value (TC opt), said method using the following steps implemented automatically and in real time by means of a MVAC predictive controller Step 1: Estimating the Circulating Catalyst Flow (DC), Step 2: Estimating the Burned Coke Rate (CB), Step 3: Calculating the Coke Rate (TC), the coke rate being by definition the flow ratio of coke burned on the catalyst flow. Step 4: daily calibration of the coke rate according to the laboratory analyzes (LAB) Step 5: adjustment of the catalyst flow so as to reach said optimal value of the coke rate (TC opt) to within ± 10%, the said adjustment being made from an increment of the loss of IAP load developed by MVAC, at a frequency of the order of two hundred times greater than the natural frequency of stabilization of the unit.

2) A method of advanced control of a skeletal isomerization unit of a C5 cut according to claim 1, wherein the time interval between two successive adjustments of the catalyst flow according to step 5 is between 20 and 30. minutes.

3) A method of advanced control of a skeletal isomerization unit of a C5 cut according to claim 1, wherein the value of the coke rate (TC) is maintained in real time in the vicinity of the optimal value (TCopt) to more or less 5%.

4) A method of advanced control of a skeletal isomerization unit of a C5 cut according to claim 1, wherein the step 1 of estimating the flow rate of catalyst in circulation is carried out from the measurement of the loss of charging between two points on the catalyst transport line from the exit of the regeneration zone to the entry into the reaction zone.

5) A method of advanced control of a skeletal isomerization unit of a C5 cut according to claim 1, wherein the step 1 of estimating the catalyst flow rate in circulation is carried out from the measurement of the time separating two successive transfers of the catalyst from the storage pot to the regeneration zone.

6) A method for the advanced control of a skeleton isomerization unit of a C5 cut according to claim 1, wherein the step 2 of estimating the flow rate of burnt coke is made from a combustion report on the regeneration zone.