SU1174421A1 - Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material - Google Patents

Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material Download PDF

Info

Publication number
SU1174421A1
SU1174421A1 SU833641506A SU3641506A SU1174421A1 SU 1174421 A1 SU1174421 A1 SU 1174421A1 SU 833641506 A SU833641506 A SU 833641506A SU 3641506 A SU3641506 A SU 3641506A SU 1174421 A1 SU1174421 A1 SU 1174421A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
consumption
reactor
raw materials
gas
composition
Prior art date
Application number
SU833641506A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Крутилин
Лев Алексеевич Орехов
Вячеслав Михайлович Григоров
Игорь Петрович Безносов
Николай Андреевич Колпиков
Сергей Николаевич Гвоздев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7810
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 Предприятие П/Я А-7810 filed Critical Предприятие П/Я А-7810
Priority to SU833641506A priority Critical patent/SU1174421A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1174421A1 publication Critical patent/SU1174421A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ РЕАКТОРОМ. ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ путем регулировани  состава контактного газа после первой и второй ступеней реактора изменением температуры реакционной смеси на входе соответствующей ступени реактора в зависимости от расхода сырь  в реактор и состава газа на входе соответствующей ступени реактора, регулировани  расходов свежего сырь  и пара, отличаюD; и и с   тем, что, с целью снижени  расхода сырь  и энергозатрат, регулируют соотношение расходов свежего сырь  и пара изменением расхода .пара, а расход свежего сырь  и состав контактного газа после первой и второй ступеней реактора регулируют в зависимости от расхода топливного газа в печь, количества энергозатрат I на стади х дегидрировани  и разделени , количества получаемых побочных (Л и целевого продуктов и потерь целевого продукта.METHOD OF MANAGING THE TWO-STEPPED REACTOR. Dehydrating Hydrocarbon Raw Materials by adjusting the composition of the contact gas after the first and second stages of the reactor by varying the temperature of the reaction mixture at the inlet of the corresponding stage of the reactor depending on the flow of raw materials into the reactor and the composition of the gas at the entrance of the corresponding stage of the reactor, controlling the consumption of fresh raw materials and steam differs from; and in order to reduce the consumption of raw materials and energy consumption, they regulate the ratio of the consumption of fresh raw materials and steam by changing the flow rate of the pair, and the consumption of fresh raw materials and the composition of the contact gas after the first and second stages of the reactor are adjusted depending on the consumption of fuel gas in the furnace , the amount of energy I at the stages of dehydrogenation and separation, the amount of by-product (L and target products and losses of the target product.

Description

Изобретение относитс  к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промьгашенности при. автоматизации процессов дегид- 5 рировани .This invention relates to the automation of industrial processes and can be used in the chemical and petrochemical industry at. automation of dehydration processes;

Цель изобретени  - снижение расхода сырь  и энергозатрат.The purpose of the invention is to reduce the consumption of raw materials and energy consumption.

На чертеже представлена система управлени  дл  реализации предлагае- О мого способа, The drawing shows a control system for implementing the proposed method.

Расход сырь  в реактор измер етс  датчиком 1 и регулируетс  в первую ступень 2 реактора с помощью регул тора 3 и клапана 4, Расход пара 15 в печь регулируетс  регул тором 5, Пар подогреваетс  в печах 6 и 7. Температура перегретого пара в печи 6 измер етс  датчиком 8 и регулируетс  регул торами 9 и ,10, а температу- 20 ра перегретого пара в печи 7 измер етс  датчиком 11 и регулируетс  регул торами 12 и 13.The consumption of raw material in the reactor is measured by sensor 1 and is controlled in the first stage 2 of the reactor by means of controller 3 and valve 4, the steam consumption 15 into the furnace is controlled by controller 5, the steam is heated in furnaces 6 and 7. The temperature of superheated steam in furnace 6 is measured sensor 8 and is controlled by the regulators 9 and, 10, and the temperature of the superheated steam in the furnace 7 is measured by the sensor 11 and regulated by regulators 12 and 13.

Температура реакционной смеси на входе первой ступени реактора изме- 25 р етс  и регулируетс  соответственно датчиком 14 и регул тором 15, а состав контактного газа после первой ступени реактора - датчиком 16 и регул тором 17. Температура реак- ЗО ционной смеси на входе второй ступени реактора после межступенчатого перегревател  18 измер етс  и регу- , лируетс  соответственно датчиком 19 и регул тором 20, а состав контактного газа после второй ступени 21 реактора - датчиком 22 и регул тором 23.The temperature of the reaction mixture at the inlet of the first stage of the reactor is measured and regulated, respectively, by the sensor 14 and the regulator 15, and the composition of the contact gas after the first stage of the reactor is determined by the sensor 16 and the regulator 17. The temperature of the reaction mixture at the inlet of the second stage of the reactor after the interstage superheater 18, it is measured and regulated, respectively, by the sensor 19 and the regulator 20, and the composition of the contact gas after the second stage 21 of the reactor - by the sensor 22 and the regulator 23.

Давление топливного газа, подаваемого в печь 6, измер етс  датчиком 2440 и регулируетс  клапаном 25, а в печь 7 - соответственно датчиком 26 и клапаном 27. Расход пара в печь измер етс  датчиком 28 и регулируетс  клапаном 29. В вычислительном блоке 30 45 осуществл етс  расчет энергозатрат, количества получаемых целевых и побочных продуктов, а в блоке 31 оптимизаци  - расчет управл ющих воздействий .50The pressure of the fuel gas supplied to the furnace 6 is measured by the sensor 2440 and is controlled by the valve 25, and to the furnace 7 by the sensor 26 and the valve 27, respectively. Steam consumption to the furnace is measured by the sensor 28 and regulated by the valve 29. In the computing unit 30 45 the calculation of energy consumption, the amount of target and by-products obtained, and in block 31 optimization - the calculation of control actions .50

Расход и состав углеводородного конденсата измер ютс  датчиками 32 и 33, расходы несконденсированного газа (абгаза )и свежего сырь  - датчиками 34 и 35. Состав газа на вхо- 55 е в первую ступень реактора измер етс  датчиком 36. Расходы топливного газа в печи 6 и 7, воды и этиленThe flow rate and composition of the hydrocarbon condensate are measured by sensors 32 and 33, the flow rates of uncondensed gas (exhaust gas) and fresh raw material are sensors 34 and 35. The composition of the gas entering the first stage of the reactor is measured by the sensor 36. The flow rates of the fuel gas in the furnace 6 and 7, water and ethylene

гликол  на стадию.разделени  измер ютс  датчиками 37-40. Разделение продуктов дегидрировани  осуществл етс  в аппарате 4,1.the glycol in the separation step is measured by sensors 37-40. The separation of the dehydrogenation products is carried out in apparatus 4.1.

Способ осуществл ют следующим обрзом .The method is carried out as follows.

Дл  реактора дегидрировани  этилбензола в стирол осуществл етс  стабилизаци  содержани  стирола в контактном газе после первой и второй ступеней реактора (Х и Х). Основными побочными продуктами  вл ютс  бентол и несконденсированный газ. Оптимальную величину расхода свежего сырь  (этилбензольной шихты ) можно определить по выражениюFor the ethylbenzene dehydrogenation reactor to styrene, the styrene content in the contact gas after the first and second reactor stages (X and X) is stabilized. The main by-products are bentol and uncondensed gas. The optimal amount of consumption of fresh raw materials (ethylbenzene mixture) can be determined by the expression

чсаhours

+ «Ja.п- Anпp+ “Ja.п- Anпp

Н)H)

, ЦП ) , CPU)

коэффициенты;  coefficients;

расход топливного газа; - количество энергозатрат fuel gas consumption; - the amount of energy consumption

(пара, холода,воды) на стадии дигидрировани ; |, - количество получаемого целевого продукта (стирола );(steam, cold, water) at the dihydrogenation stage; |, - the amount of the obtained target product (styrene);

f - расход свежего сырь , измер емый датчиком 35; Vn пр количество получаемых побочных продуктов; - количество энергозатратf is the consumption of fresh raw materials measured by sensor 35; Vn is the amount of by-products produced; - the amount of energy consumption

на стадии разделени ; ({ - количество потерь целевого продукта.at the stage of separation; ({- the number of losses of the target product.

Количество энергозатрат на стадии делени  определ етс  по выраже (гThe amount of energy consumption in the division stage is determined by the expression (g

V3 eoA VxoA Vn«pV3 eoA VxoA Vn "p

расход воды, измер емый water flow measured

V 80АV 80A

де датчиком 39; расход холода (этиленЛОЛ гликол  ), измер емый датчиком 40; расход пара, измер емый de sensor 39; cold consumption (ethylene lol glycol) measured by sensor 40; steam consumption measured

п р датчиком 28.by sensor 28.

Расход топливного газа определ етс , какFuel gas consumption is defined as

т г,t g

цc

гг ,yy,

(3)(3)

где и Vtr расходы топливного газа в печи 6 и 7, измер емые датчиками 37 и 38, 3 Количество целевого продукта (стирола) определ етс  по выражению VBK- V8K ш 1 , (Я сг где К - коэффициент, учитывающий наличие примесей в целевом продукте, например этил бензола в стироле - ректификате в производстве стиро VBK Хрт - содержание стирола в углев дородном конденсате СУВК), измер емое датчиком 33; F - расход углеводородного кон денсата, измер емый датчиком 32; Xg - содержание стирола в этилбензольной шихте, измер ем датчиком 36; F - расход этилбензольной шихт измер емый датчиком 1; - количество смолы, oбpaзyюD с  при разделении УВК (зан ситс  в блок 30 по резул татам работы стадии раздел ни ) . Количество побочных продукто равно .и Vonp 5т где х - содержание бентола в УВК, измер емое датчиком 33; f - расход УВК, измер емый датчиком 32; VwSr расход несконденсированного газа (абгаза ), измер мый датчиком 34. Количество энергозатрат на стад разделени  определ етс  по выражению Р--, VBK УбК VBK ш ш h/ -.jur-jors ст , - -«.. + q х F 10 Бт где а - а,5 - коэффициенты; xS - содержание бентол от в этилбензольной шихте,измер емое. датчиком 36. Количество потерь целевого прод та (стирола) равно ЦП V с ЛАОЛЫ Оптимальна  величина содержани  целевого продукта (стирола) после 214 первой и второй ступени реактора определ етс  по выра1жени м: Чт ор -% %бт Пст «Н тг .п-«1Лппр- Лэ 9 пи,п ( T,pi-% /cT «2a.r 25VTr «24i 2 .r - 2Лпnp 2 Vз+ zlVлцп 5 где а - a2t коэффициенты; 1Х - содержание бентола в контактном газе после . первой ступени реактора , измер емое датчиком 16, Оптимальньш расход пара на дегидрирование равен . Л - . Cpopi pt , Н где К| - коэффициент пропорциональности . Компромисс, возникающий при управлении двухступенчатым реактором дегидрировани  углеводородного сырь , в частности этилбензола в стирол, заключаетс  в ледующем: ре2кимные параметры .х ор ; ст opt и Я-пар, opt определ ютс  по выражени м U),(8),(9) и (10 с учетом зависимостей С2)-(,7К При высоких значени х х| обеспечиваетс  высокий выход стирола на пропущенный этилбензол, снижаютс  энергозатраты, но возрастает образование побочных продуктов и, как следствие, большие потери сырь , При низких значени х KC и х V снижаетс  образование побочных продуктов , но увеличиваютс  энергозатраты вследствие необходимости увелиi-iUti чени  нагрузки по шихте F дл  выполнени  плана по целевому продукту и стиролу. Распределение интенсивности процесса по ступен м реактора, определ емое величинамИ|Х и Хр зависит от степени вли ни  данного распределени  на показатели процесса. Так, например, если увеличение xj приводит к боЛее значительному возрастанию образовани  побочных продуктов, чем увеличение х , то в этом случае более интенсивно необходимо вести процесс во второй ступени. Если увеличение F приводит к более значительному возрастанию энергозатрат.where and Vtr fuel gas consumption in furnace 6 and 7, measured by sensors 37 and 38, 3 The amount of the target product (styrene) is determined by the expression VBK-V8K ш 1, (I cr where K is the coefficient taking into account the presence of impurities in the target product , for example ethyl benzene in styrene - rectified in the production of styro VBK Hrt - styrene content in SUVK carbon-condensed carbon), measured by sensor 33; F is the consumption of hydrocarbon condensate measured by sensor 32; Xg is the styrene content in the ethylbenzene mixture, measured by sensor 36; F is the ethylbenzene charge consumption measured by sensor 1; - the amount of resin, which is D with at the separation of UVK (occupies sits in block 30 according to the result of the work of the section n stage). The amount of by-products is equal to .and Vonp 5t where x is the content of bentol in the UVK measured by sensor 33; f is the flow rate of the ACU, measured by the sensor 32; VwSr consumption of uncondensed gas (exhaust gas) measured by sensor 34. The amount of energy consumption per separation stage is determined by the expression P--, VBK UBK VBK w w h / -.jur-jors st, - - ".. + q x F 10 Bt where a - a, 5 - coefficients; xS is the content of bentol from in the ethylbenzene mixture, as measured. sensor 36. The amount of loss of the target section (styrene) is equal to CPU V with LAOLA. The optimal content of the target product (styrene) after 214 of the first and second stages of the reactor is determined by expressions: Th o or% Bt Pst "Tg. p- "1Lppr-Le 9 pi, n (T, pi-% / cT" 2a.r 25VTr "24i 2 .r - 2Lpnp 2 Vz + zlVltsp 5 where a - a2t coefficients; 1X - the content of bentol in the contact gas after the first stage reactor, as measured by sensor 16, the optimal steam consumption for dehydrogenation is equal to L. - Cpopi pt, H where K | is the proportionality coefficient. Compromise arising from control The downstream reactor for the dehydrogenation of hydrocarbon feedstocks, in particular ethylbenzene to styrene, consists in the following: The chemical parameters .xor; st opt and I-vapor, opt are determined by the expressions U), (8), (9) and (10) C2) - (, 7K dependencies At high values of |, high styrene yield to the missed ethylbenzene is achieved, energy consumption decreases, but formation of by-products increases and, as a result, large losses of raw materials. At low values of KC and xV, the formation of by-products decreases but the energy costs increase s need uvelii-iUti Cheney load F to the batch execution plan to the desired product and styrene. The distribution of the intensity of the process across the reactor, determined by the magnitudes | X and Xp, depends on the degree of influence of the distribution on the process performance. So, for example, if an increase in xj leads to a more significant increase in the formation of by-products than an increase in x, then in this case it is necessary to conduct the process more intensively in the second stage. If an increase in F leads to a more significant increase in energy consumption.

чем увеличение образовани  побочных продуктов в эквивалентном соотношении при увеличении и j то необходимо . уменьшить значение F с увеличением в соответствующих пропорци х X J, дл  выполнени  плана по стиролу.than increasing the formation of by-products in an equivalent ratio with increasing and j is necessary. decrease the F value with an increase in the respective proportions of X and J to fulfill the styrene plan.

С помощью регул торов 3 и 5 осуществл етс  стабилизаци  расходов сырь , подаваемого на реактор, и пара . С помощью регул торов 15, 9 и 10 осуществл етс  стабилизаци  температуры реакционной смеси на входе в первую ступень 2 реактора путем изменени  расхода топливного газа в печь 6. С помощью регул тора 17 осуществл етс  стабилизаци  состава контактного газа после первой ступени реактора путем выдачи воздействи  в камеру задани  регул тора 15. Аналогично с помощью регул торов 12, 13 и 20 осуществл етс  стабилизаци  температуры реакционной смеси на входе во вторую ступень 21 реактора путемизменени  расхода топливного газа в печь 7. С помощью регул тора 23 осуществл етс  стабилизаци  состава контактного газа послеRegulators 3 and 5 are used to stabilize the consumption of raw materials supplied to the reactor and steam. Using regulators 15, 9 and 10, the temperature of the reaction mixture at the entrance to the first stage 2 of the reactor is stabilized by changing the flow rate of the fuel gas to the furnace 6. Using the controller 17, the composition of the contact gas after the first stage of the reactor is stabilized by issuing an effect the regulator setting chamber 15. Similarly, using regulators 12, 13 and 20, the temperature of the reaction mixture at the entrance to the second stage 21 of the reactor is stabilized by changing the flow rate of the fuel gas into the furnace 7. torus 23 stabilizes the contact gas composition after

второй ступени реактора путем выдачи воздействи  в камеру задани  регул тора 20.the second stage of the reactor by issuing effects in the camera setting the controller 20.

Блок 30 осуществл ет определение энергозатрат в стадии дегидрировани  по выражению (2), расхода топливного газа по выражению (З ), количества целевого продукта по выражению (.4 ),Unit 30 performs the determination of energy consumption in the dehydrogenation stage by expression (2), fuel gas consumption by expression (H), the amount of the target product by expression (.4),

количества побочных продуктов по выражению(5), энергозатрат в стадии разделени  по выражению (6), Потерь целевого продукта по выражению(.7). Результаты расчетов передаютс  вthe amount of by-products as expressed by expression (5), the energy consumption in the separation stage by expression (6), and the loss of the target product by expression (.7). The calculation results are transferred to

блок 31, который осуществл ет определение оптимальных величин расхода сырь  по уравнению (1), состава контактного газа (содержание целевого продукта ) после первой и второй ступеней реактора по уравнени м (8 I и .(.9), расхода пара по выражению (Ю) с вьщачей управл кш(их воздействий в камеры задани  регул торам 3,17,block 31, which determines the optimal values of raw material consumption by equation (1), the composition of the contact gas (content of the target product) after the first and second stages of the reactor according to equations (8 I and. (. 9), steam consumption by the expression (Yu ) with controllers (their effects in the task controllers cameras 3.17,

23 и 5. 23 and 5.

Предлагаемый способ позвол ет снизить расход сырь , энергозатрат и, соответственно, удельные переменные технологргческие затраты на 1%, Свежее сырьё The proposed method allows to reduce the consumption of raw materials, energy consumption and, accordingly, the specific variable technological costs by 1%. Fresh raw materials

Xapafffrfepvc/nuxiX Т Koauvec/nSo SflOKO разделениА CMOMI eojSpamHoe . сырье Xapafffrfepvc / nuxiX T Koauvec / nSo SflOKO is a CMOMI eojSpamHoe division. raw material

Claims (1)

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ РЕАКТОРОМ. ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ путем регулирования состава контактного газа после первой и второй ступеней реактора изменением температуры реакционной смеси на входе соответствующей ступени реактора в зависимости от рас хода сырья в реактор и состава газа на входе соответствующей ступени реактора, регулирования расходов свежего сырья и пара, о т л и ч а гоde и й с я тем, что, С целью снижения расхода сырья и энергозатрат, регулируют соотношение расходов свежего сырья и пара изменением расхода .пара, а расход свежего сырья и состав контактного газа после первой и второй ступеней реактора регулируют в зависимости от расхода топливного газа в печь, количества энергозатрат на стадиях дегидрирования и разделе- § ния, количества получаемых побочных и целевого продуктов и потерь целевого продукта.METHOD FOR CONTROL OF TWO-STAGE REACTOR. OF HYDROCARBON RAW MATERIAL DEGRADATION by controlling the composition of the contact gas after the first and second stages of the reactor by changing the temperature of the reaction mixture at the inlet of the corresponding reactor stage, depending on the consumption of raw materials in the reactor and the gas composition at the inlet of the corresponding reactor stage, regulating the flow of fresh raw materials and steam and with the fact that, in order to reduce the consumption of raw materials and energy consumption, they regulate the ratio of fresh raw materials and steam consumption by changing the consumption of steam, and the consumption of fresh raw materials and composition to ntaktnogo gas after the first and second stages of the reactor is controlled by the fuel gas flow to the furnace, amounts of energy in steps dehydrogenation and separation § Nia, number of by-produced and the desired products and the desired product losses. >>
SU833641506A 1983-07-13 1983-07-13 Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material SU1174421A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833641506A SU1174421A1 (en) 1983-07-13 1983-07-13 Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833641506A SU1174421A1 (en) 1983-07-13 1983-07-13 Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1174421A1 true SU1174421A1 (en) 1985-08-23

Family

ID=21081488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833641506A SU1174421A1 (en) 1983-07-13 1983-07-13 Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1174421A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №.298364, кл. В 01 I 3/00, 1968. Авторское свидетельство СССР № 717025, кл. С 07 С 15/10, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU710522A3 (en) Method of conversion process control in consecutively joined reactors
SU1174421A1 (en) Method of controlling two-step reactor of dehydrogenating hydrocarbon raw material
RU2065428C1 (en) Method for automatic control of dehydrogenation of ethyl benzene
SU1491869A1 (en) Method of controlling cyclic process of dehydration
SU1456215A1 (en) Method of controlling operation of chemical reactor of continuous action
SU1491868A1 (en) Method of automatic control of the process of hydrogenation of acetylene hydrocarbons
SU842088A2 (en) Method of automatic control of captax production process
SU1357408A1 (en) Method of controlling cyclic process of hydrocarbon dehydrogenation
SU889650A1 (en) Device for automatic control of ethylbenzene two-step dehydrogenation process
SU1213018A1 (en) Automatic control device for process of isobutane dehydrogenation
SU682522A1 (en) Method of automatically controlling a process for the preparation of organochlorosilanes
SU929204A1 (en) Method of automatic control of isopropyl alcohol oxidation reactor
SU947159A1 (en) Method for automatically controlling process for reducing nitrosoantipyrine
RU1791446C (en) Method of automatic control of tube furnace in coke complex
SU653287A1 (en) Device for automatic control of pyrlysis process
RU1818327C (en) Device for automatic control of reactor of hydrocarbon material dehydration
SU1742204A1 (en) Method of automatically controlling conversion of variable-composition hydrocarbon gas with steam
SU1036719A1 (en) Method for controlling dehydrogenation of hydrocarbons
SU1036737A1 (en) Method for automatically controlling olefin plant
SU1313498A1 (en) Method of automatic control of periodic process of hydrogenation
SU858859A1 (en) Recirculation technological process control system
SU874161A1 (en) Method of controlling reactor operation
SU947157A1 (en) Method for controlling process for hydrogenating 2-ethylhexanol
SU1511270A1 (en) Method of controlling the process of producing high-temperature coal pitch
SU1142464A1 (en) Method of controlling dehydrogenation process