RU2095337C1 - Method of controlling cyclic dehydrogenation process - Google Patents

Method of controlling cyclic dehydrogenation process Download PDF

Info

Publication number
RU2095337C1
RU2095337C1 RU96104786A RU96104786A RU2095337C1 RU 2095337 C1 RU2095337 C1 RU 2095337C1 RU 96104786 A RU96104786 A RU 96104786A RU 96104786 A RU96104786 A RU 96104786A RU 2095337 C1 RU2095337 C1 RU 2095337C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
reactor
furnace
feeding
steam
Prior art date
Application number
RU96104786A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96104786A (en
Inventor
В.Р. Тучинский
В.И. Вижняев
М.Е. Гугучкин
П.И. Кутузов
Ю.Э. Пирнавский
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Промышленная компания "Экоресурс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Промышленная компания "Экоресурс" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Промышленная компания "Экоресурс"
Priority to RU96104786A priority Critical patent/RU2095337C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2095337C1 publication Critical patent/RU2095337C1/en
Publication of RU96104786A publication Critical patent/RU96104786A/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: industrial catalytic processes. SUBSTANCE: invention relates to reaction processes involving periodic regeneration of catalyst and consists in controlling furnace temperature by varying feeding gas into furnace, controlling temperature of mixture at reactor inlet, feeding raw material and steam into furnace, feeding air into reactor, varying temperature at reactor outlet, raising temperature of mixture at reactor inlet during each contacting cycle according to selected program, lowering feeding raw material according to selected program, and correcting feeding steam in proportion to feeding raw material. In each regeneration cycle, feeding steam is corrected in dependence on feeding raw material and temperature of mixture at reactor inlet in preceding contacting cycle, and feeding air is corrected in dependence on temperature at reactor inlet and outlet and feeding steam. EFFECT: automated reaction process. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области автоматизации реакционных процессов, предусматривающих периодическую регенерацию катализатора, в частности, процесса дегидрирования н-бутиленов в дивинил, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. The present invention relates to the field of automation of reaction processes involving periodic regeneration of a catalyst, in particular, the process of dehydrogenation of n-butylenes to divinyl, and can be used in the chemical and petrochemical industries.

Известен способ управления циклическим процессом дегидрирования углеводородов путем регулирования расходов сырья и пара в печь, воздуха в реактор, температуры пара на выходе печи с коррекцией по температуре контактирования и корректировки подачи топливного газа в печь пропорционально его составу и произведению перепада давления в слое катализатора и расхода сырья, а также корректировки расхода воздуха пропорционально времени работы катализатора. A known method of controlling the cyclic process of dehydrogenation of hydrocarbons by controlling the flow of raw materials and steam into the furnace, air into the reactor, steam temperature at the furnace outlet with a correction for the contact temperature and adjusting the supply of fuel gas to the furnace in proportion to its composition and the product of the pressure drop in the catalyst layer and the consumption of raw materials , as well as adjusting the air flow in proportion to the catalyst run time.

Недостатком указанного способа является сравнительно низкий выход целевого продукта из-за неэффективного управления температурным режимом контактирования и регенерации. The disadvantage of this method is the relatively low yield of the target product due to inefficient control of the temperature regime of contacting and regeneration.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ управления циклическим процессом дегидрирования н-бутиленов в режимах контактирования и регенерации, включающий регулирование температурного режима печи изменением подачи топливного газа в печь, температуры смеси на входе реактора изменением подачи насыщенного пара в реактор, регулирование подачи сырья в печь с коррекцией по концентрации дивинила в контактном газе, регулирование подачи воды на орошение скруббера с коррекцией по подаче сырья, корректировку температуры смеси на входе реактора обратно пропорционально концентрации дивинила в контактном газе, регулирование подачи воздуха в интервале регенерации в зависимости от температурного профиля в реакторе и скорости его изменения. Closest to the technical nature of the present invention is a method for controlling the cyclic process of dehydrogenation of n-butylene in contact and regeneration modes, including controlling the temperature of the furnace by changing the supply of fuel gas to the furnace, the temperature of the mixture at the inlet of the reactor by changing the supply of saturated steam to the reactor, regulating the supply of raw materials into the furnace with correction for the concentration of divinyl in the contact gas, regulation of the water supply for irrigation of the scrubber with correction for the supply of raw materials, coding the temperature of the mixture at the inlet of the reactor is inversely proportional to the concentration of divinyl in the contact gas, regulating the air supply in the regeneration interval depending on the temperature profile in the reactor and its rate of change.

Недостатком указанного способа является сравнительно неэффективный режим управления контактированием и регенерацией, так как:
не учитывается подача пара (она в 3 4 раза больше подачи сырья), которая в значительной степени определяет температурные режимы в реакторе;
не осуществляется корректировка подачи пара в интервалах контактирования и регенерации.
The disadvantage of this method is the relatively inefficient control mode of contacting and regeneration, since:
the steam supply is not taken into account (it is 3 4 times the feed rate), which largely determines the temperature conditions in the reactor;
no adjustment is made to the steam supply in the contacting and regeneration intervals.

Кроме того, в нескольких каналах управления используется измерение текущей концентрации дивинила в контактном газе, что практически нереализуемо с приемлемой надежностью с учетом существующих промышленных анализаторов. In addition, the measurement of the current concentration of divinyl in the contact gas is used in several control channels, which is practically not feasible with acceptable reliability, taking into account existing industrial analyzers.

Указанные факторы уменьшают выходы целевого продукта на пропущенное и разложенное сырье и в итоге увеличивают удельные расходы сырья и энергоресурсов. These factors reduce the yield of the target product on the skipped and decomposed raw materials and ultimately increase the specific consumption of raw materials and energy.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение выходов целевого продукта на пропущенное и разложенное сырье. The aim of the invention is to increase the yields of the target product on the missed and decomposed raw materials.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления циклическим процессом дегидрирования н-бутиленов в режимах контактирования и регенерации, включающем регулирование температуры печи изменением подачи топливного газа в печь, регулирование температуры смеси на входе реактора, регулирование подачи сырья и пара в печь, воздуха в реактор, дополнительно измеряют температуру на выходе реактора, в каждом интервале контактирования увеличивают температуру смеси на входе реактора по задаваемой программе воздействием на температуру печи, подачу сырья снижают по задаваемой программе и корректируют подачу пара пропорционально подаче сырья, а в каждом интервале регенерации корректируют подачу пара в зависимости от подачи сырья и температуры смеси на входе реактора в предшествующем интервале контактирования, и корректируют подачу воздуха в зависимости от температуры на входе и выходе реактора и подачи пара. Совокупность новых приемов и параметров управления в сочетании с известными придает предлагаемому способу новые свойства, обеспечивая увеличение выходов целевого продукта за счет эффективного управления режимами контактирования и регенерации. This goal is achieved by the fact that in the known method of controlling the cyclic process of dehydrogenation of n-butylenes in contact and regeneration modes, including controlling the temperature of the furnace by changing the supply of fuel gas to the furnace, controlling the temperature of the mixture at the inlet of the reactor, regulating the supply of raw materials and steam to the furnace, air to reactor, additionally measure the temperature at the outlet of the reactor, in each contacting interval, increase the temperature of the mixture at the inlet of the reactor according to the program set by influencing those the furnace temperature, the feed rate is reduced according to the set program and the steam supply is adjusted proportionally to the feed rate, and in each regeneration interval, the steam supply is adjusted depending on the feed rate and the temperature of the mixture at the reactor inlet in the previous contact interval, and the air supply is adjusted depending on the temperature by reactor inlet and outlet and steam supply. The combination of new methods and control parameters in combination with the known ones gives the proposed method new properties, providing an increase in the yields of the target product due to the effective control of the contacting and regeneration modes.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером и чертежом, где изображена принципиальная схема системы автоматического управления процессом дегидрирования н-бутиленов в производстве дивинила, реализующая предлагаемый способ. The essence of the invention is illustrated by an example and a drawing, which shows a schematic diagram of a system for automatically controlling the process of dehydrogenation of n-butylenes in the production of divinyl, which implements the proposed method.

Процесс дегидрирования осуществляют в реакторе 1 с неподвижным слоем катализатора, причем интервалы контактирования (собственно дегидрирование) чередуют с интервалами регенерации (выжиг "кокса" из пор катализатора) путем периодического переключения задвижек 2 с помощью командоаппарата 3. Сырье (н-бутилены) после перегрева в печи 4 подают в реактор в смеси 1 3 1 4 с паром, который служит теплоносителем. Из реактора паро-газовую смесь выводят либо в атмосферу (в интервале регенерации), либо подают на очистку (в интервале контактирования) для выделения целевого продукта. The dehydrogenation process is carried out in reactor 1 with a fixed catalyst bed, and the contact intervals (dehydrogenation proper) are alternated with regeneration intervals (burning coke from the pores of the catalyst) by periodically switching the valves 2 using a command device 3. Raw materials (n-butylene) after overheating in furnace 4 is fed into the reactor in a mixture of 1 3 1 4 with steam, which serves as a coolant. From the reactor, the vapor-gas mixture is either discharged into the atmosphere (in the regeneration interval) or is sent for purification (in the contact interval) to isolate the target product.

Система управления процессом включает датчики 5 7 температуры соответственно в печи 4 и на входе и выходе реактора 1, датчики 8 10 расхода соответственно сырья, пара и воздуха. На схеме показаны также реализованные в микропроцессорном контроллере 11 функциональные блоки: регуляторы 12 16, программные задатчики 17 и 18, блоки коррекции 19-20 и таймер 21. The process control system includes temperature sensors 5 7, respectively, in the furnace 4 and at the inlet and outlet of the reactor 1, sensors 8 10 consumption, respectively, of raw materials, steam and air. The diagram also shows the functional blocks implemented in the microprocessor controller 11: the regulators 12 16, the program settings 17 and 18, the correction blocks 19-20 and the timer 21.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

С помощью командоаппарата 3 путем периодического закрытия-открытия задвижек 2 переключают реактор 1 с контактирования на регенерацию и обратно. С помощью регуляторов 12-14, реализованных в микропроцессорном контроллере 11, по замеру от датчиков 8-10, регулируют подачу соответственно сырья, пара и воздуха. С помощью регулятора 15, по замеру от датчика 5 регулируют температуру печи 4. С помощью регулятора 16, по замеру от датчика 6 регулируют температуру смеси на входе реактора 1 воздействием на задание регулятора 15 (каскадное регулирование). Using the command apparatus 3 by periodically closing-opening the valves 2, the reactor 1 is switched from contacting to regeneration and vice versa. Using the regulators 12-14, implemented in the microprocessor controller 11, according to the measurement from the sensors 8-10, regulate the supply of raw materials, steam and air, respectively. Using the controller 15, according to the measurement from the sensor 5, the temperature of the furnace 4 is controlled 4. Using the controller 16, according to the measurement from the sensor 6, the temperature of the mixture at the inlet of the reactor 1 is controlled by acting on the task of the controller 15 (cascade control).

С помощью программного задатчика 17, реализованного в микропроцессорном контроллере 11, воздействием на регулятор 16 плавно увеличивают температуру на входе реактора 1 в интервале контактирования, компенсируя тем самым вызываемое закоксованием пор снижение активности катализатора. С помощью программного задатчика 13 воздействием на регулятор 12 плавно снижают подачу сырья в интервале контактирования, увеличивая при этом время контакта в реакторе для компенсации падения активности катализатора. Using a programmer 17, implemented in the microprocessor controller 11, by acting on the controller 16, the temperature at the inlet of the reactor 1 is smoothly increased in the contact interval, thereby compensating for the decrease in catalyst activity caused by coking of the pores. Using a software setter 13, by acting on the controller 12, the feed rate in the contact interval is smoothly reduced while increasing the contact time in the reactor to compensate for the drop in catalyst activity.

С помощью блока 19 корректируют подачу воздуха в интервале регенерации воздействием на задание регулятора 14, например, по следующему закону:
G зад в = G о в + G кор в ,
где

Figure 00000002

Gn значение подачи пара, измеряемое с помощью датчика 9,
tвх, tвых значения температуры на входе и выходе реактора, измеряемые с помощью датчиков соответственно 6 и 7,
tпр предельно допустимое значение температуры выхода.Using block 19 adjust the air supply in the regeneration interval by acting on the task of the regulator 14, for example, according to the following law:
G ass in = G about in + G core in ,
Where
Figure 00000002

G n the value of the steam supply, measured using the sensor 9,
t in , t out the temperature at the inlet and outlet of the reactor, measured using sensors 6 and 7, respectively
t pr the maximum permissible output temperature.

С помощью блока 20 корректируют подачу пара:
в интервале контактирования, например, по линейному закону:
G pfl n = K4 + K5Gc
где
Gс значение подачи сырья, измеряемое с помощью датчика 8;
в интервале регенерации, например, по следующему закону:
G зад n = K6 + K7Gc + K8tвх,
где
G, t значения, измеренные в середине предыдущего интервала контактирования.
Using block 20 adjust the steam supply:
in the contact interval, for example, according to a linear law:
G pfl n = K 4 + K 5 G c
Where
G with the value of the feed, measured using the sensor 8;
in the regeneration interval, for example, according to the following law:
G ass n = K 6 + K 7 G c + K 8 t in ,
Where
G, t are the values measured in the middle of the previous contact interval.

Коэффициенты K1 K8 подбирают в зависимости от размеров реактора, партии катализатора и других технологических условий функционирования процесса дегидрирования.The coefficients K 1 K 8 are selected depending on the size of the reactor, the batch of the catalyst and other technological conditions for the functioning of the dehydrogenation process.

С помощью таймера 21 синхронизируют работу функциональных блоков, реализованных в контроллере 11, с циклами работы реактора дегидрирования. Using the timer 21 synchronize the operation of the functional blocks implemented in the controller 11, with the cycles of the dehydrogenation reactor.

Увеличение температуры дегидрирования и снижение подачи сырья по задаваемой программе, а также поддержание степени разбавления сырья паром позволяют оптимальным образом поддерживать соотношение скоростей основной реакции (дегидрирования) и побочных реакций с учетом изменяющихся условий процесса (закоксование катализатора, нестационарность). Регулирование подачи пара с учетом подачи сырья и температуры смеси и регулирование подачи воздуха с учетом температуры на входе-выходе реактора и подачи пара позволяют оптимальным образом восстанавливать активность катализатора при регенерации. Все указанные факторы повышают выходы целевого продукта (дивинила) на пропущенное и разложенное сырье. An increase in the dehydrogenation temperature and a decrease in the supply of raw materials according to a given program, as well as maintaining the degree of dilution of the raw materials with steam, make it possible to optimally maintain the ratio of the rates of the main reaction (dehydrogenation) and side reactions taking into account the changing process conditions (coking of the catalyst, non-stationarity). The regulation of the steam supply, taking into account the supply of raw materials and the temperature of the mixture, and the regulation of the air supply, taking into account the temperature at the inlet-outlet of the reactor and the steam supply, make it possible to optimally restore the catalyst activity during regeneration. All these factors increase the yields of the target product (divinyl) on the passed and decomposed raw materials.

Экспериментальная проверка предлагаемого способа в промышленных условиях, проведенная в январе 1996 г. на Стерлитамакском АО "Каучук", показала эффективность и полезность способа. Внедрение системы управления, реализующей предлагаемый способ на базе микропроцессорных контроллеров "Ремиконт 130", намечено на 2-й квартал 1996 года. Ожидается за счет внедрения способа увеличение выхода на пропущенное сырье на 0,3-0,4% и на разложенное сырье на 0,5-0,6% An experimental verification of the proposed method in an industrial environment, conducted in January 1996 at the Sterlitamak JSC "Rubber", showed the effectiveness and usefulness of the method. The implementation of the control system that implements the proposed method based on the Remicont 130 microprocessor controllers is scheduled for the 2nd quarter of 1996. Due to the introduction of the method, it is expected to increase the yield on skipped raw materials by 0.3-0.4% and on decomposed raw materials by 0.5-0.6%

Claims (1)

Способ управления циклическим процессом дегидрирования н-бутиленов в режимах контактирования и регенерации, включающий регулирование температуры печи изменением подачи топливного газа в печь, регулирование температуры смеси на входе реактора, регулирование подачи сырья и пара в печь, воздуха в реактор, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходов целевого продукта на пропущенное и разложенное сырье, дополнительно измеряют температуру на выходе реактора, в каждом интервале контактирования увеличивают температуру смеси на входе реактора по задаваемой программе воздействием на температуру печи, подачу сырья снижают по задаваемой программе и корректируют подачу пара пропорционально подаче сырья, а в каждом интервале регенерации корректируют подачу пара в зависимости от подачи сырья и температуры смеси на входе реактора в предшествующем интервале контактирования и корректируют подачу воздуха в зависимости от температуры на входе и выходе реактора и подачи пара. A method for controlling the cyclic process of dehydrogenation of n-butylene in contact and regeneration modes, including controlling the temperature of the furnace by changing the supply of fuel gas to the furnace, controlling the temperature of the mixture at the inlet of the reactor, regulating the supply of raw materials and steam to the furnace, and air to the reactor, characterized in that, In order to increase the yields of the target product for the passed and decomposed raw materials, the temperature at the outlet of the reactor is additionally measured, in each contacting interval the temperature of the mixture at the inlet p is increased According to the set program, the factors affect the furnace temperature, the feed rate is reduced according to the set program and the steam supply is adjusted proportionally to the feed rate, and in each regeneration interval, the steam supply is adjusted depending on the feed rate and the temperature of the mixture at the reactor inlet in the previous contacting interval and the air supply is adjusted depending on the temperature at the inlet and outlet of the reactor and steam supply.
RU96104786A 1996-03-13 1996-03-13 Method of controlling cyclic dehydrogenation process RU2095337C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104786A RU2095337C1 (en) 1996-03-13 1996-03-13 Method of controlling cyclic dehydrogenation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104786A RU2095337C1 (en) 1996-03-13 1996-03-13 Method of controlling cyclic dehydrogenation process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2095337C1 true RU2095337C1 (en) 1997-11-10
RU96104786A RU96104786A (en) 1997-12-10

Family

ID=20177949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96104786A RU2095337C1 (en) 1996-03-13 1996-03-13 Method of controlling cyclic dehydrogenation process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2095337C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1491869, кл. C 07 C 5/32, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA200500599A1 (en) REACTION DEVICE FOR TRANSFORMING OXYGEN-CONTAINING SUBSTANCES TO OLEFINS IN A PENSITATED LAYER AND WAY OF REGULATING ITS WORK
RU2095337C1 (en) Method of controlling cyclic dehydrogenation process
SU1491869A1 (en) Method of controlling cyclic process of dehydration
JP3849445B2 (en) Automatic control system for hydrogenation reactor
SU1036719A1 (en) Method for controlling dehydrogenation of hydrocarbons
SU1392067A1 (en) Method of controlling process of dehydrogenation of hydrocarbons in fluidized bed of catalytic agent
SU1412802A1 (en) Method of controlling the process of activation of chrome-nickel-phosphate catalyst for dehydration of hydrocarbons
SU1693025A1 (en) Method of control of catalytic reforming process
SU1357408A1 (en) Method of controlling cyclic process of hydrocarbon dehydrogenation
SU889650A1 (en) Device for automatic control of ethylbenzene two-step dehydrogenation process
SU1257069A1 (en) Method of control of hydrocarbon dehydrogenation process
SU1026826A1 (en) Method of automatic control of fat hydrogenization on stationary catalyst
SU1028655A1 (en) Method for controlling cyclic process for producing isoprene
SU858859A1 (en) Recirculation technological process control system
SU1742204A1 (en) Method of automatically controlling conversion of variable-composition hydrocarbon gas with steam
SU1331859A1 (en) Method of controlling the process of dehydrogenation of hydrocarbons in fluidized catalytic bed
SU952832A1 (en) Method for controlling process for dehydrating of hydrocarbons in fluidized catalyst bed
SU1139744A1 (en) Method of automatic control for process of petroleum fraction hydraulic treatment
SU1281558A1 (en) Method of automatic control for process of dehydrogenation of isobutane
SU578082A1 (en) Automatic control apparatus for recirculation production process
SU1491868A1 (en) Method of automatic control of the process of hydrogenation of acetylene hydrocarbons
SU1604816A1 (en) Method of automatic control of process of producing ethylene-base vinyl acetate
SU955999A1 (en) Apparatus for automatic control of chemical reactor operation
SU354880A1 (en) METHOD FOR AUTOMATIC CONTROL OF A PROCESS IN A CONTACT APPARATUS
SU509527A1 (en) The method of controlling the process of purification of a hydrogen-hydrogen mixture in the columns of pre-catalysis