SU1281558A1

SU1281558A1 - Способ автоматического управлени процессом дегидрировани изобутана

Info

Publication number: SU1281558A1
Application number: SU843804620A
Authority: SU
Inventors: Тогрул Неймат оглы Шахтахтинский; Генрих Николаевич Абаев; Расим Мустафа оглы Касимов; Агададаш Махмуд оглы Алиев; Элдар Мусаевич Мамедов; Рафик Азиз Оглы Меликов; Нурали Амирали Оглы Адилов; Фамил Джаби Оглы Сулейманов
Original assignee: Институт Теоретических Проблем Химической Технологии Ан Азсср
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1987-01-07

Abstract

Изобретение относитс к способу автоматического управлени процессом дегидрировани изобутана, может быть использовано в химической промышленности и позвол ет повысить производительность процесса. Способ реализуетс системой автоматического регули-. ровани , включающей в себ контур регулировани подачи сырь в печь 1, датчик (Д) 4 расхода, регул тор (Р) 6 расхода, исполнительный механизм (им) 5. Система также содержит контур регулировани температуры сырь на входе реактора изменением подачи топлива в печь (Д 7, Р 8, ИМ 9) с коррекцией по рассчитанным величинам конверсии и выхода целевого продукта. Система включает, кроме того, контур регулировани температуры регенери- рованого катализатора (Д 10, Р 11, ИМ 12) изменением подачи топлива в регенератор 3 (ИМ 12) и контур стабилизации расходарегенерированого ка- тализатора (Д 13, Р 14, ИМ 15). По температуре и расходу регенерированного катализатора дополнительно корректируют подачу топлива в печь 1. 1 ил. Kwmaj mHuu tas (Л ю 00 ел S Об

Description

1

Изобретение относитс к автоматическому управлению технологическими процессами, протекаюищми в реакторно- регенераторном блоке с циркулир тощим псевдоожиженным слоем катализатора, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности дл управлени технологическими процессами дегидрировани парафиновых углеводородов.

Целью изобретени в л етс повышение производительности процесса

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа управлени .

Технологическа схема и система управлени процессом содержат печь 1, реактор 2, регенератор 3, датчик 4 расхода сьфь , исполнительный механизм 5 на линии подачи сырь в печь, регул тор 6 расхода сьфь , датчик 7 и регул тор 8 температуры сьфь на входе реактора, исполнительней механизм 9 на линии подачи топливного газа в печь, датчик 10 и регул тор

11температуры регенерированного ка- тализатора, исполнительный механизм

12на линии подачи топлива в регенератор , датчик 13 и регул тор 14 расхода регенерированного катализотора, исполнительный механизм 15 на.линии подачи регенерированного катализатора , датчики 16 и 17 плотности и теп- лог оводности контактного газа и вычислительный блок 18.

Способ осуществл етс следующим образом.

В реактор 2 с псевдоожиженным слоем катализатора по трубопроводу поступает сьфье (изобутанна фракци ) . Подогрев сырь осуществл етс в печи 1 за счет сжигани топливного газа. Температура сырь на входе в реактор 2 измер етс датчиком 7 и стабилизируетс с помощью регул тора 8 и исполнительного механизма 9, а расход сьфь измер етс датчиком 4 и стабилизируетс с помощью регул тора 6 и исполнительного механизма 5. За12815582

катализатор возвращаетс в реактор 2. Температура регенерированного катализатора измер етс датчиком 10 и регулируетс с помощью регул тора 11

5 и исполнительного механизма 12, установленного на линии подачи топливного газа в регенератор. Расход катализатора измер етс датчиком 13 и стабилизируетс регул тором 14 и исполни 0 тельным механизмом 15. Задани регул торам 11 и 14 устанавливаютс с выхода вычислительного блока 18.

Плотность и коэффициент теплопроводности реакции измер ютс датчиками

16 и 17 плотности и теплопроводности. В вычислительный блок 18 поступает с датчиков информаци о температуре сырь и катализатора, расходе сырь и катализатора, циркулирзгющего

20 в системе, плотности и коэффициенте теплопроводности продукта реакции и в нем определ етс величина конверсии ,(eL), плотность (j o) контактного га- |3а без учета Hg, селективность (S)

процесса и выход (cLx S) целевого продукта по следующим уравнени м:

30

fli ар + Ь;

Л Р f н,

X - xi

X

где

5 с н,

НГ

1

н.

+ d,

- табличные значени плотности и теплопроводности водорода;

х. - средн величина близких по значению тепло- проводностей чистых углеводородных компонентов контактного газа , X - плотность и теплопроводность контактного газа; а, Ь, c,d- коэффициенты.

Кроме того, в блок 18 ввод т в ви- г де справочной информации значение концентрации изобутана в сырье, общее давление системы, константы скорости образовани изобутилена и продуктов крекинга, посто нный коэффициент.

35

40

, г,СП константы, дол активных центров, к

дание регул торам 6 и 8 устанавлива- jO

началу регенерации не успевших дезак- етс с выхода вычислительного блотивироватьс в реакции, парциальное

ка 18.

Катализатор из реактора направл етс с помощью пневмотранспортера в регенератор 3 дл восстановлени . В последнем происходит удаление с поверхности катализатора части кокса. Восстановленный (регенерированный)

55

давление кислорода в газах регенерации , врем регенерации, коэффициент пропорциональности уравнени скорости образовани активных центров, пред- экспоненциальные множители уравнени скорости образовани активных центров , адсорбции, скорости регенерации.

0

fli ар + Ь;

Л Р f н,

X - xi

X

где

5 с н,

НГ

1

н.

+ d,

5

0

55

энерги активации, универсальна газова посто нна , теплота адсорбции и энерги активации регенерации.

После ввода указанной информации в вычислительный блок 1.8 последний производит расчет по измеренным значени м плотности и коэффициента теплопроводности- текущих значений конверсии , селективности и на их основе - величины выхода целевого компо- нента (изобутилена) в продуктах реакции . По этим -данньм и с учетом остальной измерительной информации, а также заданных оптимальных значений конверсии об, выхода целевого компо- нента d S.B вычислительном блоке 18 производитс сравнение измеренных значений t/LKcL-S с оптимальными вели- чинами а к ot- S и при наличии отклонени от оптимального режима работы определ ютс с учетом существующих ограничений значени управл емых параметров (температуры и расходов сырь и катализатора) путем минимизации функции

. F (.flt)2+f(ot-S)- cTsJ,

где теоретические значени конверсии ot-j. и выхода изобутилена (ЛЯ) определ ютс по выражени м, в которых уч- тены услови регенерации катализатора:

G., - вес катализатора, поступаю (Й Г

щего в реактор, N - мол рньБ расход изобутана,

поступающего в реактор, Р - общее давление системы; Кр - константа равновеси ; , Kj,

Kj - константы скорости образовани изобутилена и продуктов крекинга;

oiVri

Cf oo - ДОЛЯ активных центров на катализаторе в момент времени; А - посто нный коэффициент. ри этом:

lgKp + + +

4 1 - (1 - Y )exp X

L K-Ki -a-P-(l -)1.

1 +( + (T ipaP J

1

1 - (1 - )exp(-Kp

Л/

0{ -R

J;

0, J- Jl K «C

(-|-);

-9. RT

К

K, exp(-).

4t K.all-i- tl.p.fi .г/М„) . 1 + (t.. L

кат -о

. p1 vjij,1 a

- гк-() 7

1 -5 1 ф

Тг50

G

fi - к ail-iAtLp.Fi

,/N,) N 1 + jt P

. + к l-i- .p

КД1 -o6)J A i 4-.

КПТ

eC

X

P

1 - H o . 1 - A

d(AS)„ а()

)

KftT

1 + Л,

.4a.ii.pI. - к - -p X

aKpd y 31 -f

1 -Yf

I 00

е d,- конверси изобутана; ct S - выход целевого продукта J a - концентраци изобутана в сы- рье;

5

0

5

0

5

где а, Ь,

c,d,e- константы,

Т - температура реакции, константа адсорбционного

равновеси ;

- дол - активных центров, к началу регенерации.не успевших дезактивироватьс в реакции;

Q - парциальное давление кис- лорода в газах регенерации ,

ft - врем регенерации К - коэффициент пропорциональности уравнени скорости образовани активных центров;

0 Ро

предэкспоненциальный мно житель уравнени скорости образовани активных центров , адсорбции и регенерации J

Е - энерги активации;

R - универсальна газова посто нна ;

Е„ TR - к о - теплота адсорбции;

энерги активации регенерации;

температура регенерации; константа скорости реге- нерации.

Полученные расчетные значени температуры и расхода сырь и катализатора передаютс в виде задани регул торам 6, 8, 11, 14, которые управл ют исполнительными механизмами 5, 9, 12, 15, установленными на лини х подачи топливного газа, сырь и катализатора .

Использование предлагаемого способа управлени позвол ет повысить производительность процесса дегидрировани изобутана.

Форму л а изобретени Способ автоматического управлени процессом дегидрировани изобутана путём регулировани подачи сырь на вход печи, скорости циркул ции катализатора и топлива в регенератор, измерени плотности и теплопроводности контактного газа на выходе реактора , определени величины конверсии

815586

по измеренному значению плотности контактного газа, величины селективности по измеренным значени м плотности и теплопроводности контактного

5 газа и величины выхода целевого продукта по рассчитанным величинам конверсии и селективности, регулировани температуры сырь на входе реактора в зависимости от рассчитанных вели10 чин конверсии и выхода целевого продукта изменением подачи топлива в печь, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности процесса, дополнительно из15 мер ют температуру и расход регенерированного катализатора, регулируют подачу сырь на входе печи, скорость циркул ции катализатора и топлива в регенераторе в зависимости от темпе20 ратуры сьфь на входе реактора, величин конверсии и выхода целевого продукта , температуры и расхода регенерированного катализатора и расхода сырь на входе печи, а подачу топлива

5 в печь дополнительно корректируют в зависимости от расхода сырь на входе печи, температуры и расхода регенерированного катализатора.

Claims

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом дегидрирования изобутана путём регулирования подачи сырья на вход печи, скорости циркуляции катализатора и топлива в регенератор, измерения плотности и теплопроводности контактного газа на выходе реактора, определения величины конверсии по измеренному значению плотности контактного газа, величины селективности по измеренным значениям плотности и теплопроводности контактного

5 газа и величины выхода целевого продукта по рассчитанным величинам конверсии и селективности, регулирования температуры сырья на входе реактора в зависимости от рассчитанных вели10 чин конверсии и выхода целевого продукта изменением подачи топлйва в печь, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, дополнительно из15 меряют температуру и расход регенерированного катализатора, регулируют подачу сырья на входе печи, скорость циркуляции катализатора и топлива в регенераторе в зависимости от темпе20 ратуры сырья на входе реактора, величин конверсии и выхода целевого продукта, температуры и расхода регенерированного катализатора и расхода сырья на входе печи, а подачу топлива в печь дополнительно'корректируют в зависимости от расхода сырья на входе печи, температуры и расхода регенерированного катализатора.