SU1430391A1 - Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of hydrocarbons - Google Patents
Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- SU1430391A1 SU1430391A1 SU864152636A SU4152636A SU1430391A1 SU 1430391 A1 SU1430391 A1 SU 1430391A1 SU 864152636 A SU864152636 A SU 864152636A SU 4152636 A SU4152636 A SU 4152636A SU 1430391 A1 SU1430391 A1 SU 1430391A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- oxygen
- reactor
- catalyst bed
- catalyst
- height
- Prior art date
Links
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматизации реакционных каталитических процессов химико-технологических производств , в частности производства дивинила , монет бб1ть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позвол ет повысить выход J . целевого продукта. Схема управлени содержит реактор 1, печь 2, датчики (Д) 3,4,5 расхода сырь , воздуха и кислорода, анализатор содержани кислорода в кислородовоздушной смеси, Д-7- 10 температуры над слоем катализатора , верха сло катализатора, по высоте сло катализатора, низа сло катализатора, регул торы (Р) 11-14 расхода воздуха, кислорода, сырь и пара, Р 15 температуры над слоем катализатора , а блоки (Б) 17,18 коррекции подачи кислорода и температуры над сло ем катализатора, К 19 определени максимального перепада температур . Способ позвол ет регулировать соотношение расхода сырь и количества подаваемого кислорода, а подачу топливного газа - в зависимости от температуры над слоем катализатора и от высоты зоны катализатора с максимальным перепадом температур. 2 ил. ш (Л 4 Ьо О со оThe invention relates to the automation of reactive catalytic processes of chemical technological productions, in particular the production of divinyl, coins used in the chemical and petrochemical industries and allows for an increase in output J. target product. The control circuit contains reactor 1, furnace 2, sensors (D) 3,4,5 of raw materials consumption, air and oxygen, oxygen content analyzer in oxygen-air mixture, D-7-10 temperature above the catalyst bed, top of the catalyst bed, height of the catalyst bed , the bottom layer of the catalyst, the regulators (P) 11-14 of the air flow rate, oxygen, raw materials and steam, the P 15 temperature above the catalyst bed, and the blocks (B) 17.18 correct the oxygen supply and temperature above the catalyst bed, K 19 maximum temperature difference. The method allows to control the ratio of raw material consumption and the amount of oxygen supplied, and the supply of fuel gas, depending on the temperature above the catalyst bed and the height of the catalyst zone with the maximum temperature difference. 2 Il. w (L 4 bo o co with
Description
Изобретение относитс к автоматизации реакционньгх катализаторов каталитических процессов химико-технологических производств, в частности производства дивинила, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других смежных отрасл х промышленности .This invention relates to the automation of reactive catalysts for catalytic processes in chemical technological processes, in particular the production of divinyl, and can be used in the chemical, petrochemical, and other related industries.
Цель изобретени - повьшение выхо- Q да целевого продукта.The purpose of the invention is to increase the output and the target product.
На фиг.1 изображена принципиальна схема системы управлени процессом , реализующа предлагаемый способ; на фиг.2 - иллюстраци изменени тем- 15 пературного профил сло катализатора в рабочем цикле дегидрировани .Fig. 1 is a schematic diagram of a process control system implementing the proposed method; Fig. 2 illustrates the variation in the temperature profile of the catalyst bed in the dehydrogenation cycle.
Процесс окислительного дегидрировани осуществл ют в реакторе 1 (фиг.1) с неподвижным слоем катализа- 20 тора. Сырье подают в реактор одновременно с вод ньгм паром после перегрева в печи 2. Кроме того, в реактор подают кислородсодержащий газ (смесь воздуха и технически чистого кисло- 25 рода).The process of oxidative dehydrogenation is carried out in the reactor 1 (Fig. 1) with a fixed catalyst bed. Raw materials are fed to the reactor simultaneously with water and steam after overheating in furnace 2. In addition, oxygen-containing gas (a mixture of air and technically pure oxygen) is fed into the reactor.
Система управлени процессом включает датчики 3-5 расхода сырь , воздуха и кислорода соответственно, анализатор б содержани кислорода в зо кислородовоздушной смеси, датчик 7 температуры над слоем катализатора датчик 8 температуры верха сло катализатора , датчики 9 температуры по высоте сло катализатора, датчик 10 температуры низа сло катализатора регул торы 11-14 расхода воздуха, кислорода , сырь и пара соответственно в реактор, регул тор 15 температуры над слоем катализатора. На схеме показаны также реализованные в УВМ 16 функциональные блоки: блок 17 коррекции подачи кислорода в реактор, блок 18 коррекции температуры над слоем катализатора, блок 19 определени максимального значени перепада температур и блоки 20 определени перепада температур.The process control system includes sensors 3-5 for raw material consumption, air and oxygen, respectively, analyzer for oxygen content in the oxygen-air mixture, sensor 7 for temperature above the catalyst layer sensor 8 for the temperature of the upper catalyst layer, sensors 9 for the height of the catalyst bed, sensor 10 for the bottom temperature catalyst layer regulators 11-14 of air, oxygen, raw materials and steam consumption, respectively, into the reactor, temperature controller 15 above the catalyst bed. The diagram also shows the functional blocks implemented in UVM 16: block 17 for adjusting oxygen supply to the reactor, block 18 for correcting temperature above the catalyst bed, block 19 for determining the maximum value of the temperature difference, and blocks 20 for determining the temperature difference.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
С помощью регул торов 11-14 осу- 50 ществл ют регулирование расходов воздуха , кислорода, сырь и пара соответственно в реактор 1. С помощью регул тора 15 по замеру от датчика 7 регулируют температуру Т над 55 слоем катализатора в реакторе 1 воздействием на подачу топливного газа в перегревательную печь 2.Regulators 11-14 are used to regulate the flow rates of air, oxygen, raw materials and steam, respectively, to reactor 1. Using controller 15, the measurement from sensor 7 regulates the temperature T over 55 catalyst bed in reactor 1 by affecting the fuel supply gas in a superheater 2.
3535
4040
л- 45l- 45
15 15
20 2520 25
зо 0 5 zo 0 5
5five
00
5five
С помощью блока 17, реализованного в УВМ 16, корректиргтот задание регул тору 12, например, по rai-зако- нуWith the help of block 17, implemented in UVM 16, the corrective task of the controller 12, for example, according to the rai-law
ли + . (1)li +. (one)
При этом в качестве ошибки регулировани используют следующую величинуIn this case, as the control error, use the following value
е - Cjr/ (2)e - Cjr / (2)
с где G - расход сырь , измер емьШ сwhere G is the consumption of raw materials, measured by
с помощью датчика 3; ( - расход кислорода, замер емый с помощью датчика 5; С - расход воздуха, замер емыйusing sensor 3; (- oxygen consumption measured by sensor 5; С - air consumption measured
с помощью датчика 4; С - концентраци кислорода, замер ема с помощью датчика 6.using sensor 4; C is the concentration of oxygen measured by sensor 6.
Таким образом поддерживают подачу кислорода-окислител в реактор в заданном соотношении об с расходом сырь , С помощью блоков 20 определ ют перепады температур по зонам сло катализатора следующим образом.In this way, the oxygen-oxidizing agent is fed into the reactor in a predetermined ratio with the raw material consumption. With blocks 20, temperature differences are determined by zones of the catalyst bed as follows.
Слой катализатора разбивают условно на зоны (в рассматриваемом примере выделено 4 зоны - А,В,С и D), на границах зон i cтaнaвливaют датчики 9, а в верхней и нижней част х сло - датчики 8 и 10 соответственно. Перепады температур определ ют между соседними датчиками.The catalyst layer is divided into zones (in this example, 4 zones are allocated - A, B, C and D), sensors 9 are installed at the boundaries of zones i, and sensors 8 and 10 are placed in the upper and lower parts of the layer, respectively. Temperature differences are determined between adjacent sensors.
Количество зон в слое выбирают в зависимости от его высоты, диаметра реактора, свойств конкретной партии катализатора и других технологических факторов, определ ющих характер изменени температурных профилей по слою катализатора в рабочем цикле дегидрировани (см.фиг.2). При этом используют ту особенность процесса, что основна дол конверсии сырь при окислительном дегидрировании осуществл етс на небольщом участке сло катализатора, причем в рабочем цикле дегидрировани этот участок смещаетс по слою сверху вниз (крива 1 соответствует началу рабочего цикла, крива 2 - его середине, крива 3 - второй половине цикла).The number of zones in the bed is selected depending on its height, diameter of the reactor, properties of a particular catalyst batch and other technological factors determining the nature of the change in temperature profiles across the catalyst bed in the dehydrogenation cycle (see fig.2). At that, they use the peculiarity of the process that the main share of raw material conversion during oxidative dehydrogenation is carried out on a small portion of the catalyst bed, and this portion is shifted from top to bottom in the dehydrogenation working cycle (curve 1 corresponds to the beginning of the working cycle, curve 2 - its middle, curve 3 - the second half of the cycle).
С помощью блока 19 определ ют зону с максимальным перепадом температур т.е. зону, в которой расположен участок с наибольшей конверсией.Using block 19, a zone with a maximum temperature difference i.e. the zone in which the site with the highest conversion.
31A3039I431A3039I4
С помощью блока 18 корректируют в результате С, 2373 .4t) 2613,Using block 18 corrects as a result of C, 2373 .4t) 2613,
задание регул тору 15, например по линейному законуsetting a controller 15, for example, according to a linear law
концентраци C. равна 0,492, а ошибк регулировани C. Concentration is equal to 0.492, and the regulation error
Т ,T,
(3)(3)
где п - номер (начина от верха сло ) зоны с максимальным перепадом температур;JQwhere n is the number (starting from the top of the layer) of the zone with the maximum temperature difference; JQ
- коэффициент. - coefficient.
В начале рабочего цикла (крива Г на фиг,2) участок с наибольшей конверсией располагаетс в верхней части сло (зоне А), и поэтому пере- 5 пад температур в этой зоне максималенAt the beginning of the working cycle (curve G in FIG. 2), the section with the highest conversion is located in the upper part of the layer (zone A), and therefore the differential temperature in this zone is maximum
ДТ, макс ,, (4)DT, max ,, (4)
2020
В течение рабочего цикла участок с наибольшей конверсией смещаетс в последующие зоны. Дл кривой 2During the work cycle, the area with the highest conversion is shifted to subsequent zones. For curve 2
йТ, ,т7 макс fir;, ,т1, 25 (5)IT, t7 max fir ;, t1,25 (5)
а дл кривой 3but for curve 3
М; макс ДТ;,-&Т ,M; max DT; - & T,
uTj, лтП(6)uTj, ltp (6)
Пример. Рассмотрим следующий технологический режим: G 5600. м /435 G 4700. Г, 2373 м /ч с содержанием 0 100%, с 0,475 (в дол х единицы); ot 0,6.Example. Consider the following technological regime: G 5600. m / 435 G 4700. G, 2373 m / h with a content of 0 100%, with 0.475 (in units of units x); ot 0.6.
I I
Расчетна ошибка регулировани по Q выражению (2) равнаThe calculated adjustment error by Q expression (2) is equal to
5 0,6-3600 - О,475-(4700 + -I- 2373) О5 0.6-3600 - O, 475- (4700 + -I- 2373) О
Примем, что расход сырь скачкообразно увеличилс и стал равным 6000 м /ч. Ошибка регулировани по выражению (2) принимает значениеLet us assume that the consumption of raw materials increased stepwise and became equal to 6000 m / h. The regulation error in expression (2) takes the value
е 0, - 0,475-(4700 + 2373) 240e 0, - 0.475- (4700 + 2373) 240
Блок 17 в случае П-закона регули- 55 ровани увеличивает расход технического кислорода на величину (примемBlock 17, in the case of the P-law of regulation, increases the consumption of technical oxygen by an amount (we take
КTO
ПP
ьи к 240you to 240
в результате С, 2373 .4t) 2613,as a result of C, 2373 .4t) 2613,
5 five
00
5 five
00
5 five
Q Q
5five
00
5 five
концентраци C. равна 0,492, а ошибка регулировани the concentration of C. is equal to 0.492, and the regulation error
0,6«6000 - 0,492 (4700 + 2613)i О 0.6 "6000 - 0.492 (4700 + 2613) i О
Изменение температурного режима дегидрировани осуществл ют например, следующим образом.The temperature change of the dehydrogenation is carried out, for example, as follows.
Начальное значение температуры Тд 350°С, коэффициент 5.The initial value of the temperature TD 350 ° C, a factor of 5.
В рассмотренном примере выделено 4 зоны - A,B,C,D с номерами от О до 3 (зона А - п О, зона В - п 1 и т.д.).In the considered example, 4 zones are allocated - A, B, C, D with numbers from O to 3 (zone A - n O, zone B - n 1, etc.).
в начале рабочего цикла температура над слоем катализатораat the beginning of the operating cycle, the temperature above the catalyst bed
Т Тд -f Ьп 350 -ь 5-0 3504.T Td - f bp 350 5-0 3504.
При переходе максимального перепада температур в зону ВAt transition of the maximum temperature difference to the zone B
Т +|3п 350 + 5-1 355 С T + | 3p 350 + 5-1 355 С
Использование предлагаемого способа управлени позвол ет повысить выход целевого продукта и тем самым снизить расходный коэффициент по основному сырью (н-бутилену) на 0,3 отн.%.Using the proposed control method allows to increase the yield of the target product and thereby reduce the expenditure ratio of the main raw material (n-butylene) by 0.3 rel.%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864152636A SU1430391A1 (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864152636A SU1430391A1 (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of hydrocarbons |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1430391A1 true SU1430391A1 (en) | 1988-10-15 |
Family
ID=21269557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864152636A SU1430391A1 (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of hydrocarbons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1430391A1 (en) |
-
1986
- 1986-11-26 SU SU864152636A patent/SU1430391A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1142464, кл. С 07 С 5/32, 1983. Авторское свидетельство СССР № 587137, кл. С 07 С 5/36, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3000812A (en) | Method for controlling a process such as the reforming of low octane naphthas | |
US4852053A (en) | Material and energy balance reconciliation | |
SU1430391A1 (en) | Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of hydrocarbons | |
US4088740A (en) | Ammonia production | |
SU429064A1 (en) | METHOD OF AUTOMATIC CONTROL OF POLYMERIZATION PROCESS OR ETHYLENE COPOLYMERIZATION | |
SU1028655A1 (en) | Method for controlling cyclic process for producing isoprene | |
SU889650A1 (en) | Device for automatic control of ethylbenzene two-step dehydrogenation process | |
SU952832A1 (en) | Method for controlling process for dehydrating of hydrocarbons in fluidized catalyst bed | |
SU1527231A2 (en) | Method of automatic control of reactor for dehydrogenation of initial hydrocarbons | |
SU307099A1 (en) | ||
SU1373717A1 (en) | Method of automatic control of single-flow two-chamber tube furnace | |
SU842088A2 (en) | Method of automatic control of captax production process | |
JP3320758B2 (en) | Method for optimizing control of mass transfer zone in distillation column | |
SU1548181A1 (en) | Method of controlling the process of oxidative dehydrogenation of n-butylenes | |
SU1257069A1 (en) | Method of control of hydrocarbon dehydrogenation process | |
SU463681A1 (en) | The method of controlling the process of radical copolymerization of ethylene with vanioletate by the method of high pressure | |
SU1283246A1 (en) | Method for controlling hydrogenation process | |
SU1495333A1 (en) | Method of controlling the process of dehydrogenation of hydrocarbons in fluidized catalyst bed | |
SU1357408A1 (en) | Method of controlling cyclic process of hydrocarbon dehydrogenation | |
SU1491869A1 (en) | Method of controlling cyclic process of dehydration | |
SU1742204A1 (en) | Method of automatically controlling conversion of variable-composition hydrocarbon gas with steam | |
SU703128A1 (en) | Method of control of catalytic process | |
SU388759A1 (en) | AUTOMATIC CONTROL METHOD | |
SU1627207A1 (en) | Method for controlling process for preparing tert-butyl ester | |
SU421712A1 (en) | METHOD OF AUTOMATIC CONTROL OF PROCESS COMPLEX |