RU2065761C1 - Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process - Google Patents
Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065761C1 RU2065761C1 RU93001232A RU93001232A RU2065761C1 RU 2065761 C1 RU2065761 C1 RU 2065761C1 RU 93001232 A RU93001232 A RU 93001232A RU 93001232 A RU93001232 A RU 93001232A RU 2065761 C1 RU2065761 C1 RU 2065761C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- quality
- indexes
- indicators
- determining
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам автоматического регулирования показателей качества боковых погонов ректификационной колонны (РК), например вязкости и температуры вспышки, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности при разделении нефти и мазута в атмосферной и вакуумной колоннах установки первичной перегонки нефти (АВТ). The invention relates to methods for automatically controlling the quality indicators of the side shoulder straps of a distillation column (RK), for example, viscosity and flash point, and can be used in the petrochemical and oil refining industries, in particular when separating oil and fuel oil in atmospheric and vacuum columns of an oil primary distillation unit (AWT )
Известен способ управления качеством товарных продуктов путем вычисления пределов отбора фракций по их граничным температурам выкипания, определяемым по косвенным параметрам [1] Однако известный способ не обеспечивает полного отбора продуктов перегонки заданного качества. A known method of controlling the quality of commercial products by calculating the limits of selection of fractions by their boundary boiling temperatures determined by indirect parameters [1] However, the known method does not provide a complete selection of distillation products of a given quality.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ управления процессом первичной переработки нефти в сложной ректификационной колонне [2] по которому задание на качество нефтепродуктов, значения технологических параметров поступают в вычислительное устройство для задания возможных отборов продуктов перегонки и определения необходимых при этом значений регулируемых параметров по математической модели процесса управления, в основу которой положена система линейных уравнений, сформированной из функциональных зависимостей по расчету определяющих показателей продуктов (например для керосина определяющим показателем выбрана температура вспышки (tвсп) и температура выкипания 90%-ной точки). По сформированной модели процесса определяют расчетные значения показателей качества. Показатели качества получаемых нефтепродуктов регулируют путем установки необходимых значений температуры сырья на входе в колонну, расхода орошения и расходов перегретого водяного пара, определяемых вычислительным блоком.The closest in technical essence to the proposed method is a method of controlling the process of primary oil refining in a complex distillation column [2] by which the task for the quality of oil products, the values of the process parameters are supplied to the computing device to set the possible selection of distillation products and determine the required values of the controlled parameters according to the mathematical model of the control process, which is based on a system of linear equations formed from the function tional dependencies on calculation determining indicators products (e.g. kerosene for determining the flash point indicator is selected (t Aux) and the boiling temperature of the 90% point). According to the formed process model, the calculated values of quality indicators are determined. The quality indicators of the obtained petroleum products are regulated by setting the necessary values of the temperature of the raw materials at the inlet to the column, the irrigation flow rate and the flow rate of superheated water vapor, determined by the computing unit.
Известный способ также не обеспечивает полного отбора продуктов перегонки заданного качества. Это связано с некорректностью задачи формирования определяющих показателей (характерных точек истинных температур кипения ИТК) по совокупности показателей качества из-за: 1) отсутствия в общем случае решения задачи одновременного поддержания заданных значений отдельных показателей качества в силу их возможной противоречивости; ограничений, вызванных характеристиками, в частности (ИТК), сырья и техническими характеристиками оборудования. The known method also does not provide a complete selection of distillation products of a given quality. This is due to the incorrectness of the task of forming determining indicators (characteristic points of the true boiling temperature of the ICC) for the totality of quality indicators due to: 1) in the general case, there is no solution to the problem of simultaneously maintaining the set values of individual quality indicators due to their possible inconsistency; restrictions caused by characteristics, in particular (ITC), raw materials and technical characteristics of equipment.
Кроме того, (формализованная численная) оценка качества продукта по совокупности показателей качества, как правило, не производится. Эти обстоятельства вызывают основные трудности при автоматическом управлении качеством продуктов. In addition, a (formalized numerical) assessment of the quality of a product based on a set of quality indicators, as a rule, is not performed. These circumstances cause major difficulties in the automatic control of product quality.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения выхода продуктовых потоков заданного качества, отбираемых в виде боковых погонов, за счет повышения точности и оперативности регулирования. The present invention solves the problem of increasing the yield of product streams of a given quality, selected in the form of side shoulder straps, by increasing the accuracy and efficiency of regulation.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе управления качеством продуктов разделения нефтяных смесей методом ректификации, включающем регулирование показателей качества продуктов путем вычисления по технологическим параметрам определяющих показателей продуктов и вычисление показателей качества этих продуктов по вычисленным значениям определяющих показателей продуктов, регулирование расхода потоков и температуры в аппаратах, согласно изобретению регулируют уровень и давление в аппаратах, регулирование определяющих показателей продуктов осуществляют с коррекцией по вычисленным показателям качества этих продуктов. В качестве определяющих показателей используют характерные точки истинных температур кипения продуктов. При заданной кривой (ИТК) продуктов однозначно может быть определено множество показателей качества продуктов (погонов), например, температуры вспышки и застывания, вязкость. Обратная задача, а именно формирование ИТК продукта по заданным показателям качества, в общем случае является некорректной. Формирование контуров обратной связи по качеству продуктов приводит в конечном итоге к поставленной в изобретении задаче. The essence of the invention lies in the fact that in a method of controlling the quality of products for the separation of oil mixtures by the rectification method, which includes regulating the quality indicators of products by calculating the technological parameters of the defining indicators of the products and calculating the quality indicators of these products from the calculated values of the defining indicators of the products, regulating the flow rate and temperature in devices, according to the invention regulate the level and pressure in the devices, the regulation of determining product exponent is performed with the correction of the calculated indicators of quality of these products. The characteristic points of the true boiling points of the products are used as determining indicators. For a given curve (ITC) of products, a multitude of product quality indicators (shoulder straps) can be uniquely determined, for example, flash point and solidification, viscosity. The inverse problem, namely the formation of the ITC product according to specified quality indicators, is generally incorrect. The formation of feedback loops on the quality of the products ultimately leads to the task of the invention.
На чертеже приведена принципиальная схема реализации способа. The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the method.
Способ управления осуществляют следующим образом. Сигналы о расходах питания в ректификационной колонне (РК) и водяного пара в куб колонны от датчиков 1 и 2, датчика давления 3 в колонне, датчиков температур верха 4, питания 5, низа 6 и на тарелках отбора боковых погонов 7-9, датчиков отбора боковых 10-12 и головного 13 погонов поступают в вычислительное устройство 14, где расчетным путем определяют значения характерных точек ИТК, то есть температур выкипания 1% 5% 10% 50% 90% 95% и 99% отгона продуктов, отводимых сверху, снизу и трех боковых погонов колонны. The control method is as follows. Signals about the power consumption in the distillation column (RK) and water vapor per cube of the column from sensors 1 and 2, pressure sensors 3 in the column, temperature sensors for top 4, power 5, bottom 6 and on side plates 7-9, selection sensors side 10-12 and head 13 shoulder straps enter the computing device 14, where the values of the characteristic points of the TIC are determined by calculation, that is, boiling temperatures 1% 5% 10% 50% 90% 95% and 99% of the distillation of products taken from above, from below and three side epaulettes of the column.
На основе рассчитанных значений характерных точек ИТК в вычислительном устройстве 14 формируют сигналы, которые поступают на регуляторы расхода подачи пара в куб колонны 15, давления верха колонны 16, отбора головного 17 и боковых 18- 20 погонов. На эти же регуляторы 15-20 подают в качестве корректирующих сигналы, сформированные в вычислительном устройстве 21, входами которого являются рассчитанные значения характерных точек ИТК потоков. В вычислительном устройстве 21 формируют значения регламентируемых показателей качества, которые подают на корректирующие регуляторы 22-27. На этих же регуляторах 22-27 устанавливают заданные значения регламентируемых показателей качества продуктов. Выходы регуляторов 22-27 в качестве заданий поступают на регуляторы 15-20 соответственно. Командные сигналы c выхода регуляторов 15-20 поступают на исполнительные механизмы, установленные на линиях подачи водяного пара в куб колонны 28, отвода паровой фазы головного погона 29, подачи флегмы 30 и отборов боковых погонов 31-33 соответственно. Расход питания стабилизируют с помощью регулятора 34, выход которого подают на исполнительный механизм 35, установленный на линии подачи питания. Стабилизацию уровня в флегмовой емкости и кубе колонны осуществляют с помощью регуляторов уровня 36 и 38 соответственно. Командные сигналы с регуляторов уровня 36 и 38 поступают на исполнительные механизмы 37 и 39, установленные на линиях отбора головного погона и кубового остатка соответственно. Based on the calculated values of the characteristic points of the TEC, the signals are generated in the computing device 14, which are fed to the flow rate regulators for the steam supply to the cube of the column 15, the pressure of the top of the column 16, the selection of the head 17 and side 18-20 shoulder straps. The regulators 15-20 are supplied with the same signals as correcting signals generated in the computing device 21, the inputs of which are the calculated values of the characteristic points of the ITC flows. In the computing device 21 form the values of regulated quality indicators, which are fed to the corrective controllers 22-27. At the same regulators 22-27 set target values of regulated indicators of product quality. The outputs of the regulators 22-27 as tasks go to the regulators 15-20, respectively. Command signals from the output of the regulators 15-20 are sent to actuators installed on the lines for supplying water vapor to the cube of the column 28, for removing the vapor phase of the overhead 29, for supplying reflux 30, and for taking side straps 31-33, respectively. The power consumption is stabilized by a regulator 34, the output of which is supplied to an actuator 35 mounted on the power supply line. The stabilization of the level in the reflux capacity and the cube of the column is carried out using level controllers 36 and 38, respectively. Command signals from level controllers 36 and 38 are sent to actuators 37 and 39 installed on the lines for selecting the overhead and bottoms, respectively.
Пример реализации предлагаемого способа для вакуумной колонны установки АВТ масляного назначения. An example of the implementation of the proposed method for a vacuum column installation ABT oil purpose.
Вычисление характерных точек ИТК проводят для головного погона (индекс i 1), трех боковых погонов (индексы i 2,3,4) и кубового остатка (индекс i 5). Модели расчета температур t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
D1=(1,11-0,0397t1+0,000342t
G GF + Gотг;
GF (-1,85 + -0,158 ZF + 0,0065 tF 0,00165 Р) х F;
Gотг (-0,8360 + 0,1767•Zниз + 0,0026 tF 0,00005 х p) х W;
Di (i 1,4) отборы погонов в условных единицах (мас. на количество нефти, поступающей на установку АВТ).The calculation of the characteristic points of the TIC is carried out for the head shoulder strap (index i 1), three side shoulder straps (indices i 2,3,4) and the bottom residue (index i 5). Temperature calculation models t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
D 1 = (1.11-0.0397t 1 + 0.000342t
GG F + G otg ;
G F (-1.85 + -0.158 Z F + 0.0065 t F 0.00165 P) x F;
G otg (-0.8360 + 0.1767 • Z bottom + 0.0026 t F 0.00005 x p) x W;
D i (i 1,4) the selection of shoulder straps in arbitrary units (wt. On the amount of oil supplied to the installation ABT).
ti (i 1,5) температура верха колонны, на тарелках отбора боковых погонов и низа колонны oC;
Р, Р < o текущее и номинальное (расчетное) значение остаточного давления верха колонны, мм рт.ст.t i (i 1,5) the temperature of the top of the column, on the plates of selection of side shoulder straps and the bottom of the column o C;
P, P < o current and nominal (calculated) value of the residual pressure of the top of the column, mm Hg
tF температура питания колонны, oC;
ZF, Zниз расход водяного пара в питание и куб колонны в условных единицах;
F расход питания в условных единицах.t F column supply temperature, o C;
Z F , Z bottom flow rate of water vapor in the feed and cube columns in arbitrary units;
F power consumption in arbitrary units.
Модели для расчета показателей качества погонов, а именно, вязкости νi (в cантистоксах) и температуры вспышки t
t
t
t
t
Выбор вида и значений регламентируемых показателей осуществляют по показателям качества соответствующих погонов и режимным параметрам с учетом их приоритетов и ограничений по технологическому регламенту. В данном случае это сделано экспертным путем. Модели для расчета регламентируемых параметров качества имеют вид:
ξ2=Pзд;
ξ3=t1/
β1=0,2÷0,3
β2=0,4÷0,6
β3=0,2÷0,3
Индексы "зд" и "мах" обозначают заданное и максимальное значения соответствующих параметров.Models for calculating the quality of shoulder straps, namely, viscosity ν i (in centistokes) and flash point t
t
t
t
t
The choice of the type and values of regulated indicators is carried out according to the quality indicators of the relevant epaulettes and operational parameters, taking into account their priorities and restrictions on technological regulations. In this case, this is done by an expert. Models for calculating regulated quality parameters are:
ξ 2 = P health ;
ξ 3 = t 1 /
β 1 = 0.2 ÷ 0.3
β 2 = 0.4 ÷ 0.6
β 3 = 0.2 ÷ 0.3
The indices "zd" and "max" indicate the set and maximum values of the corresponding parameters.
Найденные зависимости для определения характерных точек ИТК погонов t
Использование предлагаемого изобретения позволит решить задачу непрерывного автоматического управления ректификационными колоннами с боковыми погонами по совокупности показателей качества продуктовых потоков. При этом обеспечивается:
1) повышение точности регулирования показателей качества;
2) повышение оперативности (уменьшение времени регулирования) процессов управления;
3) возможность прямого воздействия на технологические параметры через заданные значения показателей качества.Using the present invention will allow us to solve the problem of continuous automatic control of distillation columns with side shoulder straps on the basis of the aggregate quality indicators of product flows. This provides:
1) improving the accuracy of regulation of quality indicators;
2) increasing the efficiency (reducing regulation time) of management processes;
3) the possibility of a direct impact on the technological parameters through the set values of quality indicators.
Источники информации:
1. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1988, N 4, с. 131-134.Information sources:
1. Oil, gas and petrochemicals abroad, 1988, N 4, p. 131-134.
2. А.с. СССР N 1178461, кл. В 01 D 3/42, 1985 г. (прототип) 2. A.S. USSR N 1178461, class In 01 D 3/42, 1985 (prototype)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93001232A RU2065761C1 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93001232A RU2065761C1 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93001232A RU93001232A (en) | 1995-04-30 |
RU2065761C1 true RU2065761C1 (en) | 1996-08-27 |
Family
ID=20135414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93001232A RU2065761C1 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2065761C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724772C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-06-25 | Ложкин Андрей Григорьевич | Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method |
-
1993
- 1993-01-11 RU RU93001232A patent/RU2065761C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1178461, кл. B 01D 3/42, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724772C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-06-25 | Ложкин Андрей Григорьевич | Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5396416A (en) | Multivariable process control method and apparatus | |
US2684326A (en) | Fractionation control | |
EP0445966A1 (en) | Control of fractional distillation process | |
US4228509A (en) | Multivariable control system for regulating process conditions and process optimizing | |
JPH0113121B2 (en) | ||
WO1996027824A1 (en) | Multivariable process control method and apparatus | |
RU2065761C1 (en) | Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process | |
CN109563188B (en) | Method and system for controlling an installation for the continuous production of polymers | |
EP0137944A2 (en) | Control of a fractional distillation process | |
JPS6320164B2 (en) | ||
SU1003867A1 (en) | Apparatus for automatic control of rectification column | |
KR20050056881A (en) | Method and apparatus for suboptimal control by means of a search strategy, and method and apparatus for gas separation, in particular for low-temperature air separation | |
Lee | Using tray-to-tray models for distillation control | |
SU1269801A1 (en) | Apparatus for optimum controlling of rectifying tower unit | |
SU1074558A1 (en) | Method of automatic control of parallel rectifying towers | |
SU881112A1 (en) | Method of automatic control of oil desalinization and dehydration process | |
SU625734A1 (en) | Apparatus for automatic control of extraction process | |
SU683766A1 (en) | System for automatic control of recirculation production process | |
SU606592A1 (en) | Method of fractionation process control | |
SU975785A1 (en) | Method for automatically controlling concentration of miscella at the outlet of extractor with recirculating flow | |
RU1783472C (en) | Method of automatic control over output parameter of object under control by divergence across input | |
SU1178461A1 (en) | Method of controlling the process of primary refining of oil in the complex fractioning tower | |
RIX et al. | Feedforward control of a binary high purity distillation column | |
SU1147735A1 (en) | Method of controlling catalytic cracking process | |
SU923564A1 (en) | Device for automatic control of fractionating tower with side-cut distillate |