RU2142447C1

RU2142447C1 - Method for automatic control of two-stage dehydrogenation reactor

Info

Publication number: RU2142447C1
Application number: RU98104474A
Authority: RU
Inventors: В.П. Зуев; В.А. Комаров; Д.Н. Гизатуллин; Ю.А. Шаталов
Original assignee: Акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-12-10

Abstract

FIELD: automatic control of two-stage dehydrogenation reactor. SUBSTANCE: the method of automatic control of two-stage reactor of dehydrogenation of hydrocarbon-type raw material is accomplished by stabilization of temperature of reaction mixture at the inlet to the first and second stages of reactor by variation of temperature of superheated vapor supplied from vapor superheating furnace to the respective stages of the reactor; the temperature of the reaction mixture is additionally varied in accordance with the optimum value of the catalyst index. EFFECT: reduced specific consumption of raw material by 12%. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано в нефтехимической промышленности: в производстве стирола дегидрированием этилбензола, получении стирола дегидратацией метилфенилкарбинола, получении а-метилстирола дегидрированием изопропилбензола, в производстве дивинилбензола дегидрированием диэтилбензола и др. Известен способ автоматического управления двухступенчатым реактором дегидрирования углеводородного сырья, например, этилбензола (авт.св. СССР N 571468, кл.С 07 В 3/00, 1978) путем стабилизации температуры реакционной смеси на входе в первую и вторую ступени реактора изменением температуры перегретого пара, поступающего из пароперегревательной печи в соответствующие ступени реактора. The invention relates to the field of automation of production processes and can be used in the petrochemical industry: in the production of styrene by the dehydrogenation of ethylbenzene, the production of styrene by the dehydration of methylphenylcarbinol, the production of a-methylstyrene by the dehydrogenation of isopropylbenzene, in the production of divinylbenzene by the dehydrogenation of diethylbenzene and other hydrocarbons for example, ethylbenzene (ed. St. USSR N 571468, class C 07 B 3/00, 1978) by stabilizing the temperature of the reaction mixture at the inlet of the first and second stages of the reactor by changing the temperature of the superheated steam coming from the superheater to the corresponding reactor stages.

Известный способ имеет ограниченные возможности в отношении уменьшения энергозатрат на проведение процесса из-за наличия возмущения по составу сырья. The known method has limited possibilities with respect to reducing energy costs for the process due to the presence of disturbances in the composition of the raw material.

Наиболее близким по технической сути является способ автоматического управления двухступенчатым реактором дегидрирования (авт.св. СССР N 717025, М кл. С 07 С /10, С 05 D 27/00, БИ N 7, 1980), по которому для уменьшения энергозатрат на проведение процесса при поддержании заданной производительности реактора изменяют температуру реакционной смеси на входе в первую и вторую ступени реактора в зависимости от состава контактного газа после соответствующей ступени реактора. The closest in technical essence is the method of automatic control of a two-stage dehydrogenation reactor (ed. St. USSR N 717025, M class C 07 C / 10, C 05 D 27/00, BI N 7, 1980), according to which to reduce energy consumption by the process while maintaining a given reactor productivity change the temperature of the reaction mixture at the inlet of the first and second stages of the reactor depending on the composition of the contact gas after the corresponding stage of the reactor.

Недостатком способа является только сокращение расхода энергозатрат, но нет возможности снижения удельного расхода сырья. The disadvantage of this method is only to reduce the consumption of energy, but there is no way to reduce the specific consumption of raw materials.

Целью изобретения является снижение удельного расхода сырья. The aim of the invention is to reduce the specific consumption of raw materials.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе автоматического управления двухступенчатым реактором дегидрирования углеводородного сырья путем стабилизации температуры реакционной смеси на входе в первую и вторую ступени реактора изменением температуры перегретого пара, поступающего из пароперегревательной печи в соответствующие ступени реактора в зависимости от состава контактного газа после соответствующей ступени реактора, температуру реакционной смеси на входе первой и второй ступени реактора дополнительно изменяют в соответствии с оптимальным значением индекса катализатора, который изменяется по формуле:
И_к = W•Y•0,01•K₁•(Ц₁-100•Ц₂/K₂),
где W - объемная скорость сырья, ч^-1;
Y - плотность сырья, т/м³;
Ц₁ - стоимость вырабатываемой продукции, руб/т;
Ц₂ - стоимость сырья, руб/т;
K₁ - выход на пропущенное сырье, мас.%;
К₂ - выход на разложенное сырье, мас.%.This goal is achieved by the fact that in the known method for automatically controlling a two-stage hydrocarbon dehydrogenation reactor by stabilizing the temperature of the reaction mixture at the inlet of the first and second stages of the reactor by changing the temperature of the superheated steam coming from the superheater to the corresponding reactor stages depending on the composition of the contact gas after the corresponding reactor stage, the temperature of the reaction mixture at the inlet of the first and second stage of the reactor melt in accordance with the optimal value of the catalyst index, which varies by the formula:
And _k = W • Y • 0.01 • K ₁ • (C ₁ -100 • C ₂ / K ₂ ),
where W is the bulk velocity of the feed, h ^-1 ;
Y is the density of raw materials, t / m ³ ;
C ₁ - the cost of produced products, rub / t;
C ₂ - the cost of raw materials, rub / t;
K ₁ - output for the missed raw materials, wt.%;
K ₂ - yield decomposed raw materials, wt.%.

Выходы на пропущенное и разложенное сырье определяются исходя из состава сырья и контактного газа. The yields on skipped and decomposed raw materials are determined based on the composition of the raw material and contact gas.

Поддержание оптимального значения индекса катализатора позволяет при заданной производительности вырабатываемой продукции выдерживать минимальный удельный расход сырья и тем самым минимальную стоимость товарной продукции. Maintaining the optimum value of the catalyst index allows for a given productivity of the produced products to withstand the minimum specific consumption of raw materials and thereby the minimum cost of marketable products.

Способ автоматического управления двухступенчатым реактором дегидрирования, приведенный на фиг.1, осуществляют следующим образом. The method of automatic control of a two-stage dehydrogenation reactor, shown in figure 1, is as follows.

Расход и состав исходного сырья, поступающего в первую ступень 1 реактора, измеряют соответствующими датчиками 2 и 3. Контактный газ из первой ступени 1 реактора через перегреватель 4 поступает во вторую ступень 5 реактора. Температуру в первой ступени 1 реактора измеряют с помощью датчика 6 и регулируют регулятором 7, воздействующим на клапан 8 подачи топливного газа в первую секцию 9 пароперегревательной печи. The flow rate and composition of the feedstock entering the first stage 1 of the reactor is measured by the corresponding sensors 2 and 3. Contact gas from the first stage 1 of the reactor through the superheater 4 enters the second stage 5 of the reactor. The temperature in the first stage 1 of the reactor is measured using a sensor 6 and regulated by a regulator 7 acting on the valve 8 for supplying fuel gas to the first section 9 of the superheater.

Температуру во второй ступени 5 реактора измеряют с помощью датчика 10 и регулируют регулятором 11, воздействующим на клапан 12 подачи топливного газа во вторую секцию 13 пароперегревательной печи. The temperature in the second stage 5 of the reactor is measured using a sensor 10 and regulated by a regulator 11 acting on the valve 12 for supplying fuel gas to the second section 13 of the superheater.

Состав контактного газа после первой ступени 1 реактора измеряют с помощью датчика 14 и регулируют регулятором 7 через функциональные блоки 15 и 16. The composition of the contact gas after the first stage 1 of the reactor is measured using the sensor 14 and is regulated by the regulator 7 through the functional blocks 15 and 16.

Состав контактного газа после второй ступени 5 реактора измеряют с помощью датчика 17 и регулируют регулятором 11 через функциональные блоки 15 и 16. The composition of the contact gas after the second stage 5 of the reactor is measured using the sensor 17 and is regulated by the regulator 11 through the functional blocks 15 and 16.

С помощью функциональных блоков 15 и 16 по сигналам с датчиков 2, 3, 14, 17 корректируют задания регуляторов 7 и 11, обеспечивая оптимальное значение индекса катализатора при заданной производительности. Using the functional blocks 15 and 16, according to the signals from the sensors 2, 3, 14, 17, the tasks of the regulators 7 and 11 are corrected, providing the optimum value of the catalyst index at a given performance.

Использование предложенного способа позволит снизить удельный расход сырья на 1,2%. Using the proposed method will reduce the specific consumption of raw materials by 1.2%.

Claims

A method for automatically controlling a two-stage hydrocarbon dehydrogenation reactor by stabilizing the temperature of the reaction mixture at the inlet of the first and second reactor stages by changing the temperature of the superheated steam coming from the superheater to the corresponding reactor stages depending on the composition of the contact gas after the corresponding reactor stage, characterized in that the temperature the reaction mixture at the inlet of the first and second stages of the reactor is additionally changed in accordance with the optimal the value of the index of the catalyst, which is determined by the formula:
And _k = W • Y • 0.01 • K ₁ • (C ₁ - 100 • C ₂ / K ₂ ),
where W is the bulk velocity of the feed, h ^-1 ;
Y is the density of raw materials, t / m ³ ;
C ₁ - the cost of produced products, rub / t;
C ₂ - the cost of raw materials, rub / t;
K ₁ - output for the missed raw materials, wt.%;
K ₂ - yield decomposed raw materials, wt.%.