先进过程控制在芳烃连续重整装置实证研究
先进控制技术在连续重整装置的应用研究的开题报告

先进控制技术在连续重整装置的应用研究的开题报告摘要:随着化工行业的快速发展,连续重整装置已经成为化工生产中不可或缺的重要设备。
然而,传统的控制方法在面对连续重整装置的复杂性时存在一定的局限性。
因此,引入先进控制技术来提高连续重整装置的性能与效率已成为当前研究的热点。
本文旨在探讨先进控制技术在连续重整装置中的应用,提出研究框架,并分析可能面临的挑战。
关键词:连续重整装置,先进控制技术,性能优化,研究框架,挑战一、研究背景和意义连续重整装置是一种用于石化生产中催化反应的设备。
由于其生产效率高、反应过程稳定等特点,已经成为化工生产过程中的重要组成部分。
传统的控制方法包括PID控制、模糊控制等,但是这些方法在面对连续重整装置的复杂性时存在一定的局限性。
为了提高连续重整装置的性能和效率,需要引入先进控制技术。
先进控制技术在化工领域的应用已经得到了广泛的研究和应用。
例如,模型预测控制(MPC)和自适应控制(AC)等技术已经被用于优化化工生产中的反应器和分离装置。
然而,这些技术在连续重整装置中的应用尚不充分,因此迫切需要开展相关研究。
本文将研究先进控制技术在连续重整装置中的应用,通过模拟和验证的方法,优化整个装置的性能和效率,并提高化工生产中的经济效益和安全性。
二、研究内容和方法2.1 研究内容本文将研究先进控制技术在连续重整装置中的应用,包括但不限于以下内容:1. 确定连续重整装置的优化控制目标和策略。
2. 建立适用于连续重整装置的数学模型并验证其有效性。
3. 开发基于先进控制技术的算法和方法,并在实际装置中进行验证。
4. 研究先进控制技术在连续重整装置的应用中可能遇到的问题和挑战,并探索相关的解决方案。
2.2 研究方法本研究将采用以下方法:1. 回顾和分析现有的研究成果,了解先进控制技术在化工领域的应用情况。
2. 构建连续重整装置的数学模型,并进行仿真和验证。
3. 开发基于先进控制技术的控制算法和方法,并进行实验室中的测试。
连续重整装置过程控制与优化

连续重整装置过程控制与优化摘要:对于我国石油加工行业来说,连续重整装置具有重要的作用,不仅能够提供便宜的氢气,还能生产较好的清洁汽油组分。
但是在该装置的运行过程中,还存在一些问题,严重影响了重置装置的长周期运行情况。
本文主要讨论其过程的控制与生产优化。
关键词:连续重整装置;过程;控制:长周期引言随着我国石化行业规模的不断扩大,连续重整装置的先进管理和控制可以有效提高产量,满足国家降低能耗的设计要求。
与连续重整装置的传统控制技术相比,先进控制技术以其良好的性能优势得到了广泛的应用。
在实际功率范围内提高机组的稳定性能,实现装置经济效益最大化,准确控制生产过程中的数据,利用估算技术科学预算产量,减少石化行业复杂因素对生产中获取准确数据的影响。
1连续重整装置过程控制现状连续重整装置的控制一直在随工艺优化而不断改进。
在先进控制的广泛应用中,石油化工生产控制系统不断改善,连续重整装置在投用先进控制器后,不仅极大改善了装置的平稳性,同时对相关工艺流程的生产起到了促进作用。
因此,先进控制的出现,大大改善了连续重整装置的控制方式,这一控制方法也为许多商业公司带来了发展方向与研究方向,许多自主研发的先进控制算法,商业化先进控制软件应运而生。
先进控制给连续重整装置的控制带来的稳定性改善,平稳性改善,使操作简化,使产品收率大大提升。
2连续重整装置过程控制与优化2.1预处理单元2.1.1温度在进行预加氢反应操作的过程中,反应温度具有重要作用,是该过程的关键参数。
如将反应温度提高,可以加快加氢脱氮的反应速率,但要注意,不能让该温度过高,否则会生成硫醇,这样就会导致脱硫率大幅降低。
因此,在操作过程中,应控制装置,保障预加氢反应温度小于340摄氏度。
2.1.2压力通过氢分压,可以体现出反应压力的影响,而操作压力、原料油的汽化率以及氢油比决定着氢分压。
若压力提高,不仅可以使催化剂上的积炭量减少,也能加速加氢反应,进而更好的去除一些杂质。
连续重整装置先进控制及其操作要点

连续重整装置先进控制及其操作要点刘㊀桐摘㊀要:石油化工的生产过程具有易燃易爆㊁高温高压㊁有毒有害的特点ꎬ特别是直接作业环节很容易发生事故ꎮ文章主要探讨连续重整装置先进控制及其操作要点ꎮ关键词:连续重整装置ꎻ先进控制ꎻ操作一㊁连续重整装置催化剂装填(一)CCR重整反应器装填催化剂的程序要点1.将桶装催化剂倒入输送料斗ꎬ用吊车将载满催化剂的输送料斗吊至反应器顶部ꎬ输送料斗卸料管放入装填料斗中ꎮ2.打开输送料斗下面闸阀ꎬ使催化剂通过装填料斗缓慢装入反应器内ꎮ催化剂分别通过还原区ꎬ第一㊁二㊁三㊁四反应器ꎬ到达催化剂收集器ꎬ随着催化剂的不断装入ꎬ催化剂料位不断上升ꎮ3.对每个反应器进行催化剂检查ꎬ完毕后安装盖板ꎬ并自下而上逐个封好入孔ꎮ4.当催化剂装入预定量后ꎬ催化剂料位将上升至反应器还原区ꎬ此时应用卷尺检测料面高度ꎬ并核实装入量是否与预定量相符ꎮ同时要注意投用还原区催化剂料位计ꎬ并将卷尺所测料位高度变化与核料位计所显示的料位高变化相比较ꎬ以检验料位仪表的反应灵敏度和线性变化情况ꎬ试验报警及连锁信号ꎮ5.当核料位仪显示催化剂料位已达80%~90%时ꎬ停止装剂ꎬ用卷尺检测料面高度ꎬ核实催化剂料位仪所显示的催化剂料位是否准确ꎮ6.催化剂装填结束ꎬ清理现场ꎬ拆开和盲封的部位立即复位ꎮ7.用N2将反应器充压至0.005MPaꎬ保持微正压ꎮ(二)CCR重整再生区催化剂装填的程序要点1.分离料斗㊁再生器㊁氮封罐㊁闭锁料斗内件安装完好ꎬ各部均已干燥完毕ꎬ而且器内无异物ꎮ2.分离料斗㊁再生器㊁氮封罐㊁闭锁料斗之间做好隔离工作ꎬ避免空气形成对流ꎮ3.将闭锁料斗系统控制的再生器开关切至 装剂 位置ꎮ4.再生催化剂隔离系统已打开ꎮ5.仪表校验闭锁料斗核料位计ꎬ分离料斗核料位计ꎬ调校好零位ꎬ调校完毕后将辐射源拆走或做好防护措施以免核辐射ꎮ6.拆除分离料斗顶部催化剂入口的Y型短管ꎮ7.在分离料斗顶部拆开部位固定一个特制的装剂料斗ꎮ8.将桶装催化剂装入催化剂输送料斗ꎬ用吊车吊至分离料斗顶部ꎬ将卸料口放入装剂料斗ꎮ9.缓慢打开输送料斗底部闸阀ꎬ催化剂经装剂料斗进入分离料斗㊁再生器和氮封罐内ꎮ10.催化剂装填入分离料斗后ꎬ放射性料位会显示料位存在ꎬ当分离料斗料位计指示50%时ꎬ停止催化剂装填ꎮ11.用标尺测催化剂的料位高度ꎬ校验料位计显示的准确性ꎬ同时核实催化剂装入量是否与预定的相等ꎮ12.催化剂装入闭锁料斗ꎮ闭锁料斗缓冲区放射性料位计显示催化剂料位ꎬ分别记录料位显示5%㊁10%㊁30%㊁50%㊁70%㊁90%时的催化剂装入量ꎬ核实料位计显示是否基本准确ꎮ(三)装填时的注意事项1.打开缓冲罐底部的阀门ꎬ导通底部盲板ꎮ拆除闭锁料斗缓冲罐下面的两只手动球阀下面的短管ꎮ在方向合适位置的阀门下面ꎬ安装一个用于收集催化剂的帆布袋ꎮ2.在手动球阀连着的帆布袋下ꎬ放置一个已称过皮重的空桶ꎮ3.对每一个循环卸出的催化剂进行称重ꎮ称重重量的误差应该稳定在1%左右ꎮ这个重量将确定从低料位到闭锁料斗全空的时间ꎬ并用于调节计时器的时间ꎮ4.关闭闭锁料斗缓冲罐底部的V型球阀ꎬ闭锁料斗缓冲罐保持空ꎬ缓冲罐底部盲板导通ꎮ5.重复上面的闭锁料斗循环ꎮ记录每一次装载缓冲罐的装载量ꎮ6.闭锁料斗和闭锁料斗缓冲罐料位计必须通过0~100%的料位测量校准ꎮ当标定完成而且催化剂料位处于料位计100%位置时ꎬ需继续向闭锁料斗缓冲罐装剂直到完全装满ꎮ之后关闭缓冲罐顶部阀门ꎬ并记录随后的闭锁料斗装载时间ꎮ装载时间需通过正常装料时间除以该周期的装料时间以及前一周期的卸料时间才能确定ꎮ这个数值和之前的闭锁料斗装料数ꎬ即为闭锁料斗装料到闭锁料斗缓冲罐并能够保持全满和全空的总数ꎮ注意这个数值是确定闭锁料斗在线装料量所必需的ꎮ7.通过间断打开和关闭闭锁料斗缓冲罐底部的隔离阀以及关闭闭锁料斗缓冲罐顶部阀门ꎬ将重整催化剂全部卸至催化剂桶中ꎮ所有从闭锁料斗缓冲罐卸出的催化剂都必须进行称重ꎮ并且随着闭锁料斗缓冲罐中催化剂料位不断降低ꎬ同时检查和标定料位计的每个刻度对应的催化剂重量ꎬ以此来校验料位计的量程是否线性ꎮ8.当闭锁料斗缓冲罐空时ꎬ关闭缓冲罐底部的阀门ꎬ重新安装可拆卸短管ꎮ9.记录闭锁料斗缓冲罐催化剂总藏量变化ꎬ这个数值将被用于今后闭锁料斗在线标定装料量ꎮ试验的结果用于计算闭锁料斗缓冲罐中的催化剂净重ꎬ这个数据将作为闭锁料斗装满缓冲罐的重量数据ꎮ10.最后将闭锁料斗分离罐装满催化剂ꎬ并将闭锁料斗缓冲罐填充至50%料位ꎮ二㊁工艺事故的处理(一)分馏塔压力剧烈波动原料中含水或轻组分含量突然增高ꎬ以及回流突然带水增多时ꎬ如果操作不当ꎬ可造成操作激烈波动ꎮ通过保持较高压力ꎬ可以减少轻质汽油损失的数量ꎬ可以提高塔的处理能力ꎮ当塔的操作压力从0.10MPa提高至0.30MPa时ꎬ塔的生产能力可增长70%ꎮ但塔的压力提高以后ꎬ不利因素是物料的相对挥发度降低ꎬ给分离造成困难ꎮ为保持操作稳定ꎬ达到相同的分离精度ꎬ则需加大塔顶的回流比ꎬ从而增加了塔顶冷凝器的负荷ꎮ此外ꎬ由于进料温度不能随意提高ꎬ当压力上升以后ꎬ汽化率会下降ꎮ(二)分馏塔顶温剧烈波动塔顶温度是控制塔顶油干点的主要操作参数ꎬ塔顶温度过低ꎬ将不能拔出必要组分ꎬ操作不稳ꎻ塔顶温度过高ꎬ将使塔顶油干点升高ꎬ携带较多的重组分ꎮ因此ꎬ塔顶温度过高过低都会影响塔顶产品的质量ꎮ在实际生产过程中ꎬ控制塔顶温度最基本的方法是调节塔顶回流量ꎮ如果塔顶温度突然升高ꎬ就应及时增加回流量ꎬ或降低回流温度ꎮ较大的回流量或温度较低的回流进入塔顶后ꎬ与塔内高温物料接触时吸收热量ꎬ如果回流量加大的数量或温度降低的程度ꎬ正好与塔顶温度增加产生的热量相平衡ꎬ塔顶温度就能恢复到正常ꎮ三㊁结论文章主要从连续重整装置催化剂装填工艺操作与工艺事故两个方面进行阐述ꎬ在预加氢精制单元发生紧急事故ꎬ必须立刻予以处理ꎮ若处理不当ꎬ将使重整催化剂和反应器等设备严重损坏ꎮ参考文献:[1]张丹平.连续重整装置闭锁料斗控制系统研究[J].石化技术ꎬ2008(3).作者简介:刘桐ꎬ大连福佳 大化石油化工有限公司ꎮ871。
连续重整装置的先进控制研究与应用

连续重整装置的先进控制研究与应用摘要:现阶段,随着我国经济发展水平不断进步,各行各业的发展相较于从前来讲都出现了大幅度进步,石化行业作为国家经济发展支撑行业,发展前景相当可观。
石油化工行业为了更好的发展,引进了很多新技术以及新装置。
先进控制技术因为性能良好,技术前进等优点被广泛应用在石油化工行业发展过程中。
本文将围绕“连续重整装置的先进控制研究与应用”这一话题进行研究和探讨。
关键词:连续重整装置;先进控制;研究;应用前言:连续重整装置的先进控制的重点是催化重整,催化重整涉及多种因素,包括催化剂上积炭、过程变量耦合以及约束作用等。
过程变量耦合会被反应器热平衡所影响,一个因素出现变化,其他因素也会出现变化,且变化程度都有一定区别。
有的变量引起的反应非常快,有的变量则比较慢。
同时,进料性质也会影响重整反应和结焦,原油性质和上游装置的操作影响尽量,这很难控制。
1.先进控制概念1.1简介先进控制与常规PID控制不同,它是比常规PID控制更强控制效果和控制策略的总称。
实施先进控制,能够对动态控制的性能进行完善、降低变量波动大小,确保目标值能够尽快实现,继而使生产装置更好的运行,确保装置运行的稳定性及可靠性、提升收率,适当提高装置处理量、减少成本及环境污染。
应用先进控制的效益相当可观。
拿石化行业来讲,一个先进控制项目的年经济效益基本为百万元,投资回收一年左右。
当下我国石化行业正处在改革重构的关键时期,这一时期行业发展面临着不少问题,主要包括如何确保产业效益最大化,如何兼顾发展与环境保护,如何在全球经济效益紧缩的背景下保证行业自身生产效益等。
先进控制技术在一定程度上能够帮助行业解决上述这些问题。
1.2特点(1)行业运用先进控制技术,需要强大的计算能力,以计算能力为支撑,控制平台才能完成整个控制操作。
因为控制算法非常复杂,还会被硬件以及系统所影响,所以一般情况下,上机位是先进控制算法运行的地方。
(2)传统控制基本上都是PID控制,先进控制则用的是模型控制。
关于连续重整—芳烃抽提装置压缩机基础施工的研究

关于连续重整—芳烃抽提装置压缩机基础施工的研究随着我国的不断发展,化工产业的不断发展,对于连续重整-芳烃的需求越来越大,做好连续重整-芳烃装置压缩机的研究是非常有必要的,可以满足当下连续重整-芳烃的生产,对于化工产业来说也是极大的促进作用。
鉴于此,本文就连续重整-芳烃抽提装置压缩机的基础施工做出研究,希望给有关工作人员提供可供参考的资料。
标签:压缩机;基础施工;芳烃;提取装置;连续重整1工程概况建筑规模:压缩机基础筏板为8310mm×7995mm×1000m。
±0.000相当于绝对标高31.200m,压缩机基础底标高为-2.000m,顶标高为+4.980m、+4.970m、+4.720m、+4.670m、+4.480m、+3.1615m、+2.500m、+1.500m、等不同平面。
本基础混凝土材料主要为:基础垫层为C20,厚度为100mm厚,基础采用C30砼内掺替代水泥用量8%~10%。
基础筏板主筋为Ф20@150双层双向,竖向主筋为Ф16@200,水平筋为Ф12@200,顶面为Ф12@200双层双向,基础预埋YM-1,2螺栓组件。
基础顶各种规格预留孔23只,二次灌浆层50mm,采用高强无收缩灌浆料,钢筋保护层为50mm。
2施工工艺及技术要求2.1施工准备对施工图进行图纸自审及与设计会审,有问题及时提出,由设计明确答复后才能施工,避免失误。
做好图纸会审及设计交底记录,作为施工依据及交工资料。
在图纸会审的基础上,组织专业技术人员编制施工组织设计、施工方案、作业指导书等施工技术文件(报业主或监理审查认可),针对工程情况确定具体施工方法以及技术质量要求,以指导施工。
在施工前,向班组进行技术交底,明确施工程序及技术质量要求,施工重点、难点及相应措施。
准备好施工记录表格。
熟悉设计图纸及施工规范。
编写施工方案并进行技术交底。
2.2 施工工艺2.2.1 定位放线根据建设单位提供的厂内的LX02、LX03坐标点定位,其中LX02坐标点X=59149.754,Y=42162.755,绝对标高为32.823;LX03坐标点X=58850.044,Y=42157.165,依据选择2个装置控制坐标点作为控制点,使用全站仪测设出所有控制点,请有关部门验线,才可进行下道工序。
连续重整装置操作中存在的问题与对策

连续重整装置操作中存在的问题与对策摘要:石油虽然是一种不可再生的能源,但是它对人们的生产和生活有着不可替代的作用。
炼油工业中,连续转化装置的正常运转十分重要,然而,由于各种原因,连续转化装置在实际操作中会发生失效,因此,为了确保连续转化装置的稳定运行,需要有关人员积极地解决上述技术难题。
文章对连续转化装置在使用过程中遇到的一些问题及具体的处理方法作了相应的分析。
关键词:连续重整设备;操作问题;操作策略引言:随着科学技术的飞速发展,石化产品在我国得到了越来越多的应用。
但是,由于石油是一种不可再生的能源,利用它生产化工制品的难度也很大。
另外,该工艺涉及到的设备和设备比较复杂,例如炼油生产中涉及到的连续转化装置。
该装置是石油炼制过程中必不可少的设备,但由于各方面因素的影响,在生产过程中会产生各种问题,例如:杂质含量高,催化剂粉尘多,预加氢反应器内压力差大。
为此,有关部门应针对上述问题,制定相应的对策,以确保炼油及石化产品的正常生产。
一、连续转化炉操作中出现的问题1.1转化原料中含有太多的杂质连续重置设备内部各基本结构相互关联,其协同程度受各方面因素的影响,例如,重组原料和相关原料的脱水处理不好,就会产生结盐、杂质超标等问题,从而使其在石化制品生产中的应用效果不佳。
转化原料中的杂质含量超标,不但会降低原料在生产中的功能,而且还会对其操作性能产生一定的影响,如造成系统损伤、失效,重则造成零件的损坏。
对于连续转化装置中的零件损坏后,进行替换是非常复杂和费时的,所以对原料中的杂质进行过滤和筛选,以降低杂质含量过多的情况。
1.2脱庚烷精馏塔的分离效率较低脱庚烷塔也是连续转化装置操作过程中最易发生异常的部位。
若脱庚烷塔不能有效地进行分离,则会使二甲苯装置进料中甲苯含量超标,芳烃抽提装置中二甲苯含量超标,进而影响后续装置的操作和石化产物的品质。
脱庚烷塔设在连续转化炉的尾部,它的作用是将转化产物的轻、重组分进行分离,并为后续的芳烃抽提和二甲苯等装置提供足够的原料。
芳烃装置全流程优化见成效

95企业管理 视对他们施工技术进行规范。
要定期开展施工安全意识方面的教育,使广大施工人员能够从内心深处认识到安全施工的重要性。
此外,加大安全宣传力度,在施工现场通过拉横幅的方式,将安全施工的思想传达到位。
综上,在建筑工程项目中,施工现场的管理工作较为重要,对工程的施工质量以及施工进度等有着较大的影响。
当前,在施工现场管理中,还存在着一定的问题,如管理人员的素质水平有待提升;管理制度不够完善。
因此,在今后的管理中,施工单位需要重视对管理人员的专业培训;要进一步完善管理制度;并重视安全以及技术方面的管理。
参考文献:[1]郑伯聪.论述建筑工程项目管理中的施工现场管理与优化措施[J ].城市建设理论研究(电子版),2018,02:135.[2]蔡勇锋.论述建筑工程项目管理中的施工现场管理与优化措施[J].居舍,2018,24:159.芳烃装置全流程优化见成效D501至自T552E803E803自中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)的芳烃装置利用2017年大检修时间完成了歧化与烷基转移装置的扩能改造,歧化催化剂由HAT-099更换成HAT-300,于2018年2月5日完成了歧化反应系统投料。
HAT-300甲苯歧化催化剂是由中国石化上海石油化工研究院(简称上海石化院)自主研发的最新一代歧化催化剂。
2016年9月,该催化剂在中国石油化工股份有限公司天津分公司750kt/a甲苯歧化装置上成功应用。
催化剂性能达到同类技术先进水平。
该催化剂具有反应空速高、反应压力低、氢烃比低等特点,不仅可以降低循环氢压缩机能耗,而且加大了装置对重质芳烃的处理量。
一、工艺流程歧化进料中的甲苯主要是自芳烃抽提装置来的苯/甲苯混合芳烃和自吸附分离装置来的粗甲苯,它们和自重芳烃塔顶来的C9/C10芳烃在歧化反应器中反应,为对二甲苯装置生产低EB含量的优质C8芳烃原料,同时副产苯、少量轻烃和燃料气。
重芳烃塔C804的塔顶馏出物为含少量C10A的C9A,塔顶气相给重整油分馏塔重沸器E803供热,冷凝冷却后进入重芳烃塔回流罐D805,此外还有一条旁路线来调节塔顶与回流罐的压差。
连续催化重整装置大型化的研究

连续催化重整装置大型化的研究摘要:在大型炼化生产企业中连续催化重整装置是主要加工生产装置,因为连续催化重整装置能够生产出高辛烷值汽油,得到苯、甲苯以及二甲苯等芳烃产品,也能够生产加氢生产单元所需要的氢气。
本文主要针对连续催化重整装置的大型化的生产工艺与设备设施进行探索和研究,为催化重整装置的大型化进行技术层面的探讨。
关键词:连续催化重整装置;大型化;研究;优势1 连续催化重整装置的原料与产品分析在传统的炼化生产企业中,连续催化重整装置的原料主要来自于蒸馏生产单元,加氢裂化生产单元的生产规模普遍比较小,而且加氢裂化生产单元的生产产品一般以产燃料油品为主。
因为原料产量的因素,传统的炼化生产企业中重整加工能力较小。
随着技术不断改进,产品需求的不断提高,对能耗的要求逐步提高,在新建设的炼化一体化项目里面,随着加氢裂化生产单元的规模不断扩大,加氢裂化生产工艺能够让加氢裂化的重石脑油占重整原料的比重大幅度进行提升。
另一方面随着乙烯原料不断的轻质化,连续催化重整装置越来越多地引入石脑油作为其生产原料。
所以说,随着炼化一体化技术的不断改进与发展,优质的连续催化重整原料供应能够更充分地满足重整装置大型化需求。
连续催化重整装置以石脑油作为其主要生产原料,石脑油在一定的温度、压力以及临氢条件中能够让石脑油里面的环烷烃、烷烃转化成为芳烃,这样就可以大幅度提升催化重整出油品的辛烷值,石脑油经过连续催化重整也能够产出大量的氢气,连续催化重整装置是生产芳烃以及清洁汽油的重要生产装置。
随着社会对于油品质量的升级以及环保要求不断提高,连续催化重整装置还可以为加氢装置提供大量低价、稳定的氢气来源,连续催化重整装置的生产产品还能够成为高辛烷值汽油调合组分或者芳烃装置的生产原料。
通过综合判断连续催化重整装置的生产产品与石脑油相比价值提升非常巨大,连续催化重整装置的生产产品使用范围更加广泛、产品的市场需求量更加巨大,所以说连续催化重整装置是提升大型炼化企业整体效益的重要主体装置。
连续重整 芳烃装置先进控制策略及应用

连续重整芳烃装置先进控制策略及应用摘要:先进控制技术目前已经广泛应用于石油石化企业中,有效提高了装置的自动化水平。
Honeywell公司的RMPCT模型预测技术是目前应用最广泛的先进控制技术之一。
本文从连续重整/芳烃装置的工艺特点出发,论述了采用鲁棒性多变量模型预测控制技术(RMPCT)在连续重整/芳烃装置中的控制方案的设计、策略及应用。
关健词:连续重整芳烃装置先进控制多变量控制模型预估控制先进控制技术是随着自动化技术、控制理论、计算机技术以及通讯技术的快速发展和不断完善的技术,目前已经广泛成功地应用于炼油化工生产过程,取得了显著的应用效果。
它较好地解决了炼油化工过程中时变、非线性、耦合、干扰等常规PID难于控制的问题。
RMPCT(鲁棒多变量预估控制技术)是目前应用最为广泛的先进控制技术,它是美国Honeywell公司开发的第二代先进控制技术,以此技术形成的商业化软件在国外石油化工企业中获得了广泛应用。
RMPCT是一种鲁棒性、多变量、预估控制技术,与常规PID控制相比,可在线调整控制品质,进行约束极限控制。
根据得到的过程模型,对被控变量进行预测,然后按照某种优化控制算法计算出输出值,最终实现前馈优化控制。
连续重整/芳烃装置,在石化产业中起到重要作用,该联合装置涉及到复杂的工艺过程,反应过程复杂,过程变量多,变量间耦合严重,因此,采用RMPCT可有效的降低装置波动、提高高附加值产品、挖潜增效。
1 连续重整装置工艺概述以某炼厂连续重整装置为例。
典型的重整装置由以下几部分组成:原料预处理、催化重整反应、催化剂再生单元、稳定分离单元、芳烃抽提及公用工程。
该装置是以宽馏分石脑油为原料,采用法国IFP第二代连续重整专利技术,以生产高辛烷值的重整油及富产氢气,重整生成油可供生产芳烃和作汽油调合组分。
由于重整反应压力低,温度高,加速了催化剂的结焦,要求对催化剂进行连续再生,保持催化剂高活性,以适应重整高苛刻度操作。
关于炼化企业连续重整工艺的讨论

关于炼化企业连续重整工艺的讨论发布时间:2021-06-22T15:07:19.337Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:魏金涛[导读] 摘要:连续重整反应是利用石脑油生产高纯度芳烃和氢气的过程,其在炼化企业生产过程中发挥着非常重要的作用。
中国石油四川石化有限责任公司四川彭州 611930摘要:连续重整反应是利用石脑油生产高纯度芳烃和氢气的过程,其在炼化企业生产过程中发挥着非常重要的作用。
本篇文章对炼化企业中连续重整装置的生产要素进行了分析,简要叙述了重整装置生产工艺及流程,从生产过程的控制角度入手,对重整装置生产过程中存在的问题进行了阐述,制定了有效的解决措施,希望可以有效提高工艺流程生产效率。
关键词:重整工艺;探讨;研究;石油;炼化;连续引言连续重整装置一般包括石脑油预加氢单元、连续重整单元、催化剂连续再生单元和氢气变压吸附提纯单元,四个单元紧密结合组成连续重整装置。
石脑油预加氢单元利用预加氢催化剂和脱氯剂在一定的温度、压力和氢气条件下,去除原料石脑油中的砷、铅、铜等金属杂质和硫、氮、氯等非金属杂质,生成精制石脑油,为后续的连续重整单元提供合格原料。
精制石脑油进入连续重整单元,在双金属Pt-Re催化剂和一定反应温度的作用下发生一系列反应,生成芳烃含量比较高的生成油并副产氢气。
这个过程中连续重整催化剂上会生成积碳,导致催化剂活性下降,通过催化剂提升装置将含碳催化剂送入催化剂连续再生单元,在严格控制氧含量的情况下进行烧焦,在经过干燥、氧氯化,重整催化剂活性得到恢复后,再通过提升装置将催化剂送入反应器内参与反应。
1 石脑油预加氢工艺流程探讨石脑油预加氢工艺有两种流程,一种是前分馏流程,一种是后分馏流程。
前分馏流程是典型的原料预处理流程,其基本流程为:全馏分石脑油由原料油泵从原料罐抽出并升压后,通过换热、达到预定的温度后进入预分馏塔,在分馏塔切割分为轻、重两个组分,塔顶轻组分出装置,塔底重组分送到预加氢反应部分,这种工艺流程对于拔头油硫含量要求不太高的场合比较合适。
连续重整装置长周期生产中存在的问题及措施

连续重整装置长周期生产中存在的问题及措施陈国平【摘要】总结了中国石化扬子石油化工有限公司1.39 Mt/a连续重整装置在长周期运行中出现的一系列问题.通过采用低积炭速率催化剂解决了催化剂再生瓶颈:脱硅剂的应用能降低重整原料中的硅含量;先进控制技术大大提高了生产过程操作和控制的稳定性;通过控制反应-再生系统粉尘可减少装置非计划停车;从加热炉烟气余热回收、重整进料换热器碱洗以及脱戊烷塔在线水洗等方面提高设备运行效率;并通过重整反应器高温法兰加装弹性垫圈、第四反应器扇形筒结构改型等技术改造措施解决了生产难题.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2010(041)005【总页数】6页(P19-24)【关键词】连续重整;催化剂;粉尘;效率;技术改造【作者】陈国平【作者单位】中国石化扬子石油化工有限公司芳烃厂,南京,210048【正文语种】中文中国石化扬子石油化工有限公司(以下简称扬子石化)连续重整装置采用UOP的第一代专利技术,属于芳烃型重整.该装置于1990年2月首次开车,1997年进行了扩能改造,改造后装置的处理能力由1.05 Mt/a扩大到1.39 Mt/a,采用进口催化剂.但是,自装置扩能改造以来,一直存在着催化剂积炭高、原料中的硅含量高、加热炉热效率低、重整立式换热器和脱戊烷塔换热和分离效率下降、重整反应器进出口法兰泄漏、重整第四反应器扇形筒失效等问题,也发生过因重整反应器跑剂而引起的非计划停车.如何解决连续重整装置运行中的各种问题,进一步延长装置的运行周期,不断提高长周期稳定运行水平是当前最迫切、最直接、最有效的一项挖潜增效措施. 重整工艺条件直接影响着产品收率的高低,对装置的经济运行具有举足轻重的作用. 1997年装置扩能改造中,反应器和循环氢压缩机没有进行改造,反应的氢油摩尔比降低了30%.装置扩能后,催化剂仍为进口催化剂,由于该催化剂积炭较快,虽然改造时加长了催化剂连续再生装置的烧焦区,但仍达不到预期的提高烧焦能力的效果,催化剂积炭大幅增加,在满负荷运转的情况下,催化剂的初期碳含量超过改造目标最大值114%以上.为了解决扬子石化连续重整装置再生器的瓶颈问题,石油化工科学研究院(RIPP)在铂、锡组元的基础上,通过进一步选择助剂和优化催化剂配方及制备方法,在不降低催化剂比表面积的情况下,实现了高铂型连续重整催化剂的积炭速率降低和芳烃产率的提高,成功地研制开发了PS-Ⅶ型连续重整催化剂,并于2004年8月进行了首次工业应用.结果表明,与原催化剂首次标定结果相比,在原料芳烃潜含量较低的情况下,PS-Ⅶ催化剂的C6+液体收率提高了3.32个百分点,纯氢产率增加了0.61个百分点,芳烃产率增加了1.53个百分点,说明PS-Ⅶ催化剂比原催化剂具有更高的选择性.PS-Ⅶ重整催化剂再生性能良好,具有良好的抗磨损性能、水热稳定性和持氯能力.PS-Ⅶ催化剂积炭速率低,比原催化剂降低27.32%,解决了重整装置扩能后再生能力受限制的问题,使重整装置得以保持长期高负荷运转[1].截止2009年9月,该催化剂已运行1 814天,寿命为47.63 t/kg催化剂,催化剂再生周期242次,催化剂比表面积稳定在160 m2/g左右,积炭速率稳定在49.8 kg/h,二氯乙烷注入量为2.65 kg/h(比运行初期增加了55%),日均粉尘(小于1.2 mm直径的颗粒,下同)4.3 kg,均在控制范围内.扬子石化连续重整装置原料中含4%~5%的乙烯裂解汽油抽余油,该抽余油在生产过程中因使用消泡剂而含有微量甲基硅油,随精制油进入重整反应器,吸附在重整催化剂上,降低了金属铂的分散度(金属分散度已由初期的1.0降至0.42~0.43,原催化剂在末期硅含量420 μg/g的情况下,金属分散度降为0.55),导致重整催化剂硅中毒,使催化剂的酸性功能增强,积炭增加,液体收率下降.为此,2008年4月,在预加氢反应器床层顶部装填了加氢脱硅剂HSP-02共计1.7 t.图1是PS-Ⅶ催化剂上硅含量变化情况.由图1可见,脱硅剂使用后,重整催化剂上硅含量不再增加.2007年重整催化剂硅含量呈下降趋势,其原因是2006年10月和2007年5月再生装置、重整装置分别进行了消缺,共补充了26.3 t新催化剂.图2为随着硅含量的变化液体收率的变化曲线,目前液体收率较初期下降了1个百分点.先进控制可以大大提高生产过程操作和控制的稳定性,改善工业生产过程动态性能,减少关键变量的操作波动幅度,增强生产过程的稳定性和安全性.扬子石化连续重整装置的先进控制技术设计两个大的控制器,第一部分为预处理控制器,下设预分馏塔、预加氢、预加氢脱戊烷塔共三个子控制器;第二部分为重整反应控制器,下设连续重整、脱戊烷塔、脱庚烷塔共三个子控制器.它们之间的联系由软测量、工艺计算与干扰来体现.建立了芳烃收率、焦炭沉积速率和催化剂积炭量等工艺计算模型,并建立装置的全流程模拟.投用以来先进控制系统已取得良好的效果,具体表现在如下几个方面:①提高主要变量的稳定性,使主要过程控制变量的均方差减小30%;②采用机理模型预测芳烃收率和催化剂结焦含量等.优化反应温度,对连续重整反应器第四反应器入口温度进行卡边操作,使芳烃产率提高0.46%;③燃料气压力的波动为整个连续重整装置的主要干扰变量,将燃料气作为干扰变量,克服燃料气压力波动的影响,平稳反应器和塔系的操作,降低装置综合能耗95.72 MJ/t;④完成四个分馏塔的压力补偿温度(PCT)和初馏点(IBP)的工艺计算,将PCT和IBP作为被控变量,克服压力波动对塔操作的影响,在提高塔操作稳定的基础上提高塔的分离效果.2006年9月26日,扬子石化催化剂连续再生装置开始冷停车,按计划对运行1年的再生器约翰逊内网进行清理.检修结束后,系统于2006年10月2日恢复正常白烧.装置运行至2006年10月9日出现了第四反应器底部催化剂下料管堵塞,经处理后仍有4根管不通.2006年10月13日又发生催化剂提升困难,同时发现再生系统淘析出的粉尘量偏大.装置运行至2007年4月21日,再生器床层超温,最高603 ℃,随后出现再生器跑催化剂,停车吊出内网发现,在过渡区有6处比较大的缝隙,修补后于2007年4月27日恢复烧焦.2007年5月1日,因催化剂从第四反应器跑入后续系统,迫使重整反应停车消缺,打开发现第四反应器中心管约翰逊网有两处梭子状张口,最宽处2.5~3.0 mm.经过仔细分析,造成再生器和反应器跑剂的原因是第四反应器原先堵塞的4根下料管中有1根在2007年4月21日突然畅通而引起的.一方面致高碳催化剂带入再生器内,引起超温,使内网过渡区高温变形.另一方面下料管突然畅通后,由于重整第四反应器催化剂的偏流,局部流动加快,使原先脱落的膨胀圈加速运动,在径向的工艺反应气流的作用下,对中心管约翰逊网不断产生挤压,使挤压部位的约翰逊网变形张口,一旦张口尺寸大于重整催化剂的直径,在径向气流的携带下发生了催化剂的跑损现象.进一步分析表明,重整反应-再生系统中粉尘累积是造成第四反应器催化剂下料管堵塞的原因,而系统中粉尘的累计主要有以下几方面原因:①2006年7-9月收集到的粉尘量偏低,每天只有1.8 kg,而正常情况下应在3~4 kg.②本次检修后的开车初期,忽略了淘析气流量的调整,吹扫不出粉尘,即使有粉尘也仅在1.2 kg/d左右,远低于正常量.检查还发现粉尘收集器有1根滤袋破损.低粉尘状态超过了一个再生周期.淘析不掉的粉尘又随待生催化剂进入再生器,这样造成恶性循环.③2006年9月清理再生器内网时,催化剂全部卸入缓冲料斗,而这部分催化剂未卸出过筛,当催化剂循环时,随着缓冲料斗料位的下降,原来附着在罐壁的催化剂粉尘被混入其中.综合以上分析,催化剂粉尘在反应-再生系统的累积,一方面会导致提升困难,另一方面还可能导致反应器下料管堵塞,严重损坏再生器和反应器内件,甚至使反应器停工.因此要十分重视连续重整催化剂运行时产生的粉尘和碎片,要确保催化剂淘析系统的除尘效果,这是保证装置长周期运行的必要条件.扬子石化连续重整装置四合一方箱炉和四台圆筒炉都是20世纪80年代设计的加热炉,热效率较低(81%~85%),排烟温度为280~362 ℃.炉群附近的邻二甲苯塔再沸炉设计于20世纪90年代,情况稍好,排烟温度220 ℃.这9台加热炉烟气混合后,由横烟道一同排入140 m烟囱.重整加热炉由东向西依次排开布置,在烟气进烟囱前,横烟道还穿越重整进料加热炉,跨度很大;而四合一炉燃烧器配风非常困难,布置上可利用的空间非常有限.根据以上情况,该热回收装置采用水热媒热回收技术,充分发挥其烟、风道少,布置灵活的特点.考虑到四合一炉燃烧器配热风困难,热空气仅配给重整圆筒炉.同时考虑到可加热的燃烧空气量比较小,采用部分烟气先加热重整反应炉的锅炉给水,再进入水热媒热回收系统的方案(见图3).2008年5月9日水热媒系统投用,投用后,混合排烟温度降至153.9 ℃,比设计值降了11 ℃,助燃空气温度为154.2 ℃,比设计值提高14 ℃.共回收能量为5.54 MW.经标定,加热炉群的热效率平均为91.15%.扬子石化连续重整装置反应器进出料换热器为管壳式换热器,两台并联使用,其热端温差设计值为66 ℃.随着运行时间的延长,换热效率逐渐下降,截止2004年7月热端温差逐渐上升至87 ℃左右,而且还存在壳程偏流现象.这增加了进料加热炉的负荷,使后冷空冷器和水冷器的负荷不足,导致后续产品分离罐温度升高,循环氢纯度降低,加速催化剂积炭,影响循环氢压缩机的稳定运行,每年夏季反应空冷都要进行脱盐水喷淋. 2004年7月装置大修期间对换热器壳程进行了重芳烃清洗,虽然洗出了一些结垢物,但从实际运行情况看,效果不理想,热端温差同比下降了4 ℃.截止2008年3月,进出料换热器热端温差已达100 ℃.分析认为,进出料换热器壳程存在氯化铵盐的沉积,随着装置长时间运行,使得换热效率下降,同时也使得壳程压降分布不均,形成偏流. 2008年4月装置停车大修,对进出料换热器管壳程用碳酸氢钠溶液进行了碱洗.为降低反应系统水含量,碱洗完后对管壳程进行热氮干燥,碱洗前后数据见表1.由表1可见,碱洗后热端温差下降了22.7 ℃,2008年和2009年夏季,在装置保持满负荷的条件下,反应空冷均未投用喷淋设施.从表1中还可以看出,碱洗1年后,热端温差略有增加.在重整反应条件下形成的NH4Cl不溶于重整油,铵盐沉积于重整脱戊烷塔塔盘后,易造成塔盘、降液管堵塞,使分离效率下降,严重时会导致回流中断,造成液泛.针对重整脱戊烷塔铵盐堵塞的情况,分别于2003年3月(液泛)和2005年6月(液泛)及2006年9月(分离精度下降)进行了三次大规模的在线水洗.水洗期间装置负荷降至60%,脱戊烷塔底温度由220 ℃逐步降温至140~150 ℃,塔压由1.1 MPa降至0.7~0.8 MPa,并将重整油改去罐区.先后在回流和进料注锅炉水,注水量分别为4~5 t/h和10 t/h.当回流罐水包中氯离子含量趋于稳定时水洗结束,水洗时间一般10~11 h.图4为2005年水洗期间脱戊烷塔回流罐水包氯离子变化情况.图4数据表明,水洗后期,氯离子含量基本趋于稳定.水洗期间注入的碱性水对系统未产生腐蚀. 重整反应器进出口法兰曾多次发生介质泄漏、着火事故,造成非计划停车及生产波动.通过采取对法兰螺栓热紧、氮气保护、作卡具、注胶堵漏、作环行夹套、充氮气吹扫等措施,使反应器法兰泄漏着火现象有所缓解,但并未得到根本的解决.分析认为,造成反应器法兰泄漏的原因有两个方面:①在重整反应器高温工况下,由于垫片材料性能的劣化及显著的蠕变松弛特性,引起回弹性能的下降,当密封垫片的回弹量不足于补偿法兰密封面的分离和螺栓的蠕变松弛,就会导致介质的泄漏[2];②在高温管道系统中,法兰还承受由管道系统热变形引起的附加载荷,而重整反应器25个恒(变)力吊架经过多年的运行,已有部分吊架处于或接近死点位置,同时,弹簧的变形量也达不到计算的位移量,使其不能有效补偿反应系统管线的热膨胀,造成反应器进出口法兰频繁泄漏.张育[2]研究结果表明,在螺栓法兰连接系统中引入弹性垫圈,补偿高温工况下垫片、螺栓及法兰的蠕变松弛是提高连接紧密性的有效方法.在2008年装置大修中,对重整反应器进出口法兰连接加装了弹性垫圈,并在不修改管线位置及尺寸的情况下,更换了失效的弹簧吊架,尽可能地利用原有支架位置及连接附件.经过1年多的现场运行表明,对于高温承压设备、负荷频繁波动的螺栓法兰连接采用弹性垫圈,对提高设备的密封可靠性与生产的安全性起了积极作用,从2008年大检修至今,装置负荷、反应温度经历过较大幅度的调整,也经历了外部环境温度和恶劣气候的考验,法兰连接均未出现泄漏现象,表明重整装置反应器接管法兰泄漏问题得到了根本解决.扇形筒是催化重整反应器的关键内件之一,起着均布反应油气和隔离催化剂床层的重要作用.目前工业应用的扇形筒大都是由厚度为1.2 mm钢板冲孔卷制而成,其开孔率较高、长度尺寸较大.因此,其强度和刚度较低,在使用过程中经常出现变形破坏现象.重整反应器内件扇形筒的失效形式主要为内凹变形和底部发生失稳皱折等,尤其是第四反应器的扇形筒因其长度超过了9 m,较其它三个反应器更易发生损坏. 高广胜[3]研究认为,在停车和开车时因催化剂停止流动和开始流动造成的对扇形筒的最大外压分别达到扇形筒极限载荷的4倍和3倍,是扇形筒失效的主要原因.同时还指出,与现有冲孔网面扇形筒相比,新型约翰逊扇形筒的强度得到了较大幅度的提高,其极限载荷提高了将近3倍,从而可以从根本上解决扇形筒由于强度不足引起的失效问题是最为有效的减少扇形筒失效的措施. 2008年3月,装置大修期间对重整第四反应器41根冲孔扇形筒全部更换为约翰逊型.重整进出料立式换热器经过碱洗后虽然能满足生产要求,但从节能降耗的角度考虑,如将其更换为板壳式换热器则更为有利.与管壳式换热器相比,板壳式换热器冷端及热端温差小,回收热量大,压降低(阻力降一般仅为管壳式换热器的1/2~1/3),从而节约装置的操作费用[4].2010年大修期间,本装置将目前的两台管壳式换热器利用原有框架改为板壳式,其设计热端温差为32.3 ℃,管壳程压降为0.083 MPa.重整第四反应器自投用以来已运行近20年,长周期运行后中心管存在以下问题:①中心管垂直度偏差达25 mm(标准小于19 mm),在运行中,中心管因四周受力不均匀很容易倾斜,造成底部法兰出现缝隙催化剂跑损,该中心管先后两次出现过类似故障而造成装置非计划停车;②网面出现损坏,自投用到现在多次出现网隙过大而造成催化剂跑损,网面先后因网隙过大补焊过6次,并且网面有一个明显鼓包.鉴于以上问题,2010年大修时将对第四反应器中心管进行更换,并由两层网改为三层网,即在约翰逊网与内部开孔圆筒之间增加一层冲满长条形孔的冲孔板,防止一旦约翰逊网损坏时避免催化剂从第四反应器中心管流出到后续系统.连续重整装置多年来的运行经验表明,选择具有较好活性、选择性和稳定性的重整催化剂对提高装置的经济效益具有重要意义,尤其是低积炭催化剂的应用,解决了重整装置扩能后再生能力受限制的问题,确保了重整装置长期高负荷运转;为充分发挥重整催化剂的性能必须为其提供良好的使用环境;要十分重视连续重整催化剂运行时产生的粉尘和碎片,这是保证装置长周期运行的必要条件;铵盐的沉积随着装置运行周期的延长日益受到重视.Key Words:continuous regeneration;catalyst;dust;eff i ciency;technical transform【相关文献】[1] 周明秋,陈国平,马爱增.PS-Ⅶ型连续重整催化剂的工业应用[J].石油炼制与化工,2008,39(4):26-29[2] 张育.弹性垫圈力学行为及设计方法研究[D].南京:南京工业大学,2006[3] 高广胜.重整反应器扇形管失效分析与对策研究[D].上海:华东理工大学,2007[4] 盖增旗.催化重整装置操作工[M].北京:中国石化出版社, 2007:105-106AbstractSome problems occurred during the long-term running of a 1.39 Mt/a CCR unit in Yangzi Petrochemical Company were summarized.Countermeasures were applied and these problems were solved, such as using low coke rate catalyst to solve the bottleneck of catalyst regeneration;using desilication adsorbent to reduce the silicon content of feedstock;controlling the catalyst f i nes in reactor-regeneration system to avoidemergency shut down;recovering waste heat from stack gas,alkali-washing heat exchanger and online water-washing depentanizer to enhance equipment running eff i ciency;adopting technology innovation including putting elastic washer on the high-temperature fl ange of reactor and remodeling the scallop structure of the fourth reactor.。
连续重整装置先进控制及其操作要点探讨

连续重整装置先进控制及其操作要点探讨发表时间:2019-07-31T10:26:23.027Z 来源:《城镇建设》2019年第9期作者:梁艺杨世鹏[导读] 主要探讨连续重整装置先进控制及其操作要点。
山东省东明石化连续重整车间 274000【摘要】石油化工的生产过程具有易燃易爆、高温高压、有毒有害的特点,特别是直接作业环节很容易发生事故。
催化重整装置是以石脑油为原料,生产高辛烷值汽油或芳烃类产品,同时副产大量廉价的氢气。
本文主要探讨连续重整装置先进控制及其操作要点。
中国论文【关键词】连续重整装置先进控制操作重整催化剂连续再生包括四个基本过程:烧焦、氧氯化、干燥和还原。
反应后的待生催化剂首先经过烧焦,除去积炭;然后在过氧的条件下注氯,调节催化剂上的氯含量,并氧化和分散催化剂上的铂金属;在离开再生器前进行干燥(焙烧),脱除催化剂上的水分;最后在氢气条件下进行还原,将催化剂上的金属由氧化态变成还原态,完成催化剂的全部再生过程[1]。
1 连续重整装置催化剂装填1.1 UOP―CCR重整反应器装填催化剂的程序要点(1)将桶装催化剂倒入输送料斗,用吊车将载满催化剂的输送料斗吊至反应器顶部,输送料斗卸料管放入装填料斗中。
(2)打开输送料斗下面闸阀,使催化剂通过装填料斗缓慢装入反应器内。
催化剂分别通过还原区,第一、二、三、四反应器,到达催化剂收集器,随着催化剂的不断装入,催化剂料位不断上升。
(3)对每个反应器进行催化剂检查,完毕后安装盖板,并自下而上逐个封好入孔。
(4)当催化剂装入预定量后,催化剂料位将上升至反应器还原区,此时应用卷尺检测料面高度,并核实装入量是否与预定量相符。
同时要注意投用还原区催化剂料位计,并将卷尺所测料位高度变化与核料位计所显示的料位高变化相比较,以检验料位仪表的反应灵敏度和线性变化情况,试验报警及联锁信号。
(5)当核料位仪显示催化剂料位已达80%~90%时,停止装剂,用卷尺检测料面高度,核实催化剂料位仪所显示的催化剂料位是否准确。
连续重整—芳烃抽提联合装置的设计

连续重整—芳烃抽提联合装置的设计作者:潘围厚来源:《中国科技博览》2019年第02期[摘要]连续重整目前被炼油厂泛应用于生产高辛烷值汽油和芳烃两种产品,是炼油厂的一种重要设备装置。
文章主要介绍了某石油化工厂连续重整-芳烃抽提联合装置的工艺和设备设计等特点,生产和标定情况表明,该装置工艺技术先进,设备选型合理,操作平稳,产品质量达到优良等级。
[关键词]连续重整;芳烃;联合装置;设计中图分类号:F31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)02-0356-01引言某炼油化工总厂连续重整-芳烃抽提联合装置于20世纪90年代试车一次投产成功,并于2000年通过了工程竣工验收。
该装置以直馏石脑油为原料,生产6号、120号、180号溶剂油,高辛烷值汽油组分、二甲苯、苯、甲苯等产品,并副产含燃料气、氢气体、液化石油气等,装置包括原料预处理、催化重整反应、催化剂再生单元、稳定分离单元、芳烃抽提及公用工程,装置在开工后不久进行首次标定,并于半年后进行了满负荷标定,标定结果表明,设计所采用的工艺技术及设备均能满足生产要求,其产品收率、质量均达到或优于设计指标。
1连续重整—芳烃抽提联合装置工艺1.1连续重整装置工艺概述某炼厂连续重整装置主要由预分馏、预加氢、蒸馏脱水、环丁砜抽提、重整反应、抽余油加氢、芳烃分馏以及催化剂再生、再接触、稳定等工序组成。
该装置是以宽馏分石脑油为原料,以生产高辛烷值的重整油及富产氢气,重整生成油可供生产芳烃和作汽油调合组分;原料在经过预加氢处理后进入重整反应单元;重整反应的反应生成物经重整产物分离罐,将反应的生成油和大量的氢气分离,重整反应器为叠式反应器,每个反应器均设有加热炉,由于重整反应压力低,温度高,加速了催化剂的结焦,为保持催化剂高活性,要求对催化剂进行连续再生,以适应重整高苛刻度操作。
反应生产由异构化脱甲烷塔顶轻组分、歧化汽提塔顶轻组分等一起进入脱戊烷塔进行分离,塔顶戊烷及C3以下馏分经换热进入脱丁烷塔;脱丁烷塔底产品为戊烷油,塔顶产物为液化气;脱戊烷塔顶分离出的C6~C7馏分被送至芳烃抽提装置,塔底物在与重整油塔底物换热后送至重整油塔,进一步将芳烃与非芳烃分开,塔底C8以上馏分作为芳烃分馏单元的原料。
先进控制与实时优化系统在连续重整装置上的应用

产效 率成 为企 业 挖 潜 增效 的 重要 手 段 。 目前 大 多
数 生产装 置都 采 用 了 D S控 制 系 统 , 装 置 实 施 C 为
项 目中使用 的 Ase 件 主要 包括 软 测量 开 pn软 发软 件包 ( pnI 和系统 运行 监 视 系统( p n Ase Q) Ase
后 进 入 催 化 重 整 反 应 单 元 。重 整 反 应 器 为 叠 式 反应器 , 每个 反 应器 均设 有 加 热 炉 。重 整 反 应 的
该 系统 采 用 自主 软 件 与 国外 软 件 相结 合 的方 式, 系统 主要软 件为北 京 利华 益科 技有 限公 司开发
的 P R AC OS( r cs v n e o to P o esAd a cd C nrl& R a— el
通讯 。
顶 轻组 分 、 构 化脱 甲苯 塔 顶 轻 组 分 等 一 起 进 入 异 脱 戊烷 塔 进 行 分 馏 , 顶 戊 烷 及 C 塔 s以 下 馏 分 经
换 热后 进 入 脱 丁烷 塔 。脱 T 烷 塔 顶 产 物 为 液 化
气 , 底 产 品为 戊 烷 油 。脱 戊 烷 塔 底 物在 与重 整 塔
维普资讯
20 0 6年 1 2月
石 油 炼 制 与 化 工 P T OL UM R C S I G D P T O E R E P O E SN AN E R CHE C S MI AL
第 3 7卷第 1 2期
先进控制与 实时优化 系统在连续重整装置上 的应用
反 应深 度 , 各个反 应器 的反应 深度 在 高价值 产 品 使 或 指定 产 品产率最 高 的 目标 下 , 同优 化 。 协
先进控制技术(APC)在重整芳烃联合装置应用总结

17先进控制技术(APC)是对那些不同于常规控制,并具有比常规PID控制更好的控制效果控制策略的统称,而非专指某种计算机控制算法。
APC以现代控制理论(最小二乘法、极大值原理、动态规划方法、卡尔曼滤波理论)为基础进行系统辨识,最优控制和最优估计;采用传递函数,状态空间等模型处理工业生产上的多变量控制问题。
APC从生产单元乃至装置的整体出发,实施优化控制策略,提高了控制系统的整体化和智能化。
本联合装置采用清大华亿PACROS 控制系统,对重整反应单元、抽提蒸馏单元、苯-甲苯分离单元,二甲苯分离单元进行最优化控制操作,在节能降耗及提高芳烃收率方面取得了良好的效果。
一、控制单元介绍及应用效果本联合装置连续催化重整采用美国UOP 公司专利技术,采用上游轻烃回收装置提供的精制石脑油为原料生产高辛烷值汽油组分,同时还副产含氢气体、C5 组分(液化气)等产品。
重整反应部分采用UOP 超低压连续重整工艺,反应器2+2布置。
催化剂再生部分采用UOP 第三代催化剂再生工艺“CycleMax”, 其中分离料斗氯吸附区采用了UOP 最新的ChlorsorbTM 氯吸收技术。
芳烃抽提装置引进UOP工艺包,环丁砜抽提单元采用UOP环丁砜抽提蒸馏技术。
1.反应单元控制器(1)控制目标反应单元控制器通过维持反应深度恒定,提高重整生成油的转化率;提高重整反应单元运行平稳率,降低反应温度运行参数标准偏差;提高稳定塔运行平稳率,降低稳定塔运行参数标准偏差;平稳控制烟气氧含量,减少燃料用量,节能降耗。
(2)涉及设备①重整反应四合一加热炉:F101/F102AB/F103/ F104。
②重整2+2台叠置式反应器R-101/R-102/R-103/R-104。
③稳定塔C -101及塔底重沸炉先进控制技术(APC)在重整芳烃联合装置应用总结杨宏涛 孙黄鹤 蔡亚飞 中国石油广西石化公司【摘 要】该文介绍了先进控制技术(APC)在220万吨/年重整芳烃联合装置应用情况。
【连续重整芳烃装置先进控制策略及应用】重整脱戊烷油c9+芳烃含量

【连续重整芳烃装置先进控制策略及应用】重整脱戊烷油c9+芳烃含量摘要:先进控制技术目前已经广泛应用于石油石化企业中,有效提高了装置的自动化水平。
Honeywell公司的RMPCT模型预测技术是目前应用最广泛的先进控制技术之一。
本文从连续重整/芳烃装置的工艺特点出发,论述了采用鲁棒性多变量模型预测控制技术(RMPCT)在连续重整/芳烃装置中的控制方案的设计、策略及应用。
关健词:连续重整芳烃装置先进控制多变量控制模型预估控制:G71 :A :1672-3791(xx)06(c)-0094-02先进控制技术是随着自动化技术、控制理论、计算机技术以及通讯技术的快速发展和不断完善的技术,目前已经广泛成功地应用于炼油化工生产过程,取得了显著的应用效果。
它较好地解决了炼油化工过程中时变、非线性、耦合、干扰等常规PID难于控制的问题。
RMPCT(鲁棒多变量预估控制技术)是目前应用最为广泛的先进控制技术,它是美国Honeywell公司开发的第二代先进控制技术,以此技术形成的商业化软件在国外石油化工企业中获得了广泛应用。
RMPCT是一种鲁棒性、多变量、预估控制技术,与常规PID控制相比,可在线调整控制品质,进行约束极限控制。
根据得到的过程模型,对被控变量进行预测,然后按照某种优化控制算法计算出输出值,最终实现前馈优化控制。
连续重整/芳烃装置,在石化产业中起到重要作用,该联合装置涉及到复杂的工艺过程,反应过程复杂,过程变量多,变量间耦合严重,因此,采用RMPCT可有效的降低装置波动、提高高附加值产品、挖潜增效。
1 连续重整装置工艺概述以某炼厂连续重整装置为例。
典型的重整装置由以下几部分组成:原料预处理、催化重整反应、催化剂再生单元、稳定分离单元、芳烃抽提及公用工程。
该装置是以宽馏分石脑油为原料,采用法国IFP第二代连续重整专利技术,以生产高辛烷值的重整油及富产氢气,重整生成油可供生产芳烃和作汽油调合组分。
由于重整反应压力低,温度高,加速了催化剂的结焦,要求对催化剂进行连续再生,保持催化剂高活性,以适应重整高苛刻度操作。
天津石化连续重整实时优化项目经验分享

天津石化连续重整实时优化项目经验分享2021 年天津石化100 万t/a连续重整装置在线实时优化(RTO)项目正式投用,开创了国内同类装置在线实时优化先河。
什么是 RTO ?在线实时优化(RTO)技术,实时跟踪原料性质、现场参数等变化,在满足工艺、设备约束的前提下,以原料、产品、公用工程价格为导向,利用数学模型、机理模型和快速、高效的优化与控制技术,对生产装置运行参数进行实时调整,与 APC 先进过程控制技术相结合实现在线闭环控制,以实现装置生产达到最佳的经济效益操作点。
提高加工量、产品收率,降低能耗是炼化企业的主要优化方向。
为实现装置协调控制和整体效益最优,天津石化不断加大创新力度,对先进控制技术进行升级。
选择与行业领先技术专家石化盈科和霍尼韦尔一起,共同开启合作与赋能之旅。
通过在线模型更新技术、实时动态优化技术,实现连续重整装置的整体实时优化。
该项技术具有实时性强、运行稳定和维护方便等优点,在国内尚属首次应用,对炼化企业提升整体优化水平、降本增效具有借鉴意义。
项目背景以石油化工为代表的流程工业是中国传统的国民经济支柱产业。
我国炼油行业在资本和市场逐步开放的环境下迅猛发展,国企、民营和合资炼厂的炼制规模不断扩大,加工一体化趋势日益加深,加之资源限制及环保要求的提高,市场竞争进入白热化阶段。
传统炼化企业如何利用先进技术优化生产、提质增效并塑造核心竞争力至关重要。
优化生产、挖潜增效,势在必行!项目挑战天津石化连续重整实时优化项目主要是针对其连续重整装置的现状和生产需求,在已有的先进控制投资基础上进行提升和改进,进一步开发实施重整反应及再生单元工艺机理计算、精馏严格工艺模型、先进控制的再开发、动态实时优化和在线模型增益更新技术,实现整个连续重整装置的区域实时优化。
在对现有连续重整先进控制应用情况分析的基础上,根据生产对区域实时优化的实际要求,对现有的预加氢、重整反应、重整再生、脱戊烷塔和脱丁烷塔的先进控制器进行了重新设计。
先进控制技术在连续重整装置的应用

先进控制技术在连续重整装置的应用摘要:随着经济的发展和社会的发展,连续重整设备已被大量应用于石化行业。
对连续重整装置的控制技术进行深入的研究和探讨,对于提高原油生产、减少能源消耗具有积极意义。
通过对连续重整装置的控制技术的优化,使其在日常的石化生产中得到了广泛的应用。
然而,探索才是人类不断前进的动力,持续改进重整装置的控制技术,以实现更高的生产指标,实现原料的完全转换,从而实现石化工业的增产。
关键词:先进控制技术;连续重置装置;应用探讨;方法措施引言随着石化工业的发展,采用先进的连续转化工艺,不仅可以大幅度地提高石化工业的生产能力,而且还可以实现节能减排。
与常规的连续转化装置相比,采用先进的控制技术有以下几个优势:一是提高了设备运行的平稳性,提高了设备的实际运行能力;第二,石化行业因其生产工艺的复杂性,不能准确地控制和计算出产品的产量,因此,通过预测技术对其进行合理的预测,减少了建模的复杂性,再通过对生产过程中的数据进行调整,从而达到对石化行业生产流程的有效控制。
利用先进的控制技术,对连续重整装置进行优化控制,是适应现代石化工业发展的需要,适应现代社会的发展,是实现石化行业的一项重要任务。
一、连续重整装置的组成连续转化装置的主体结构有3个。
在下文中,每一节对连续重整设备都起着重要的作用。
1.原材料预处理单元本部分为原料的加氢分馏过程,为重整反应装置提供石脑油的精炼原料。
通常可分成两个阶段,即先加氢-分馏后再分馏。
由于原料的分离,对催化剂的要求非常高,而催化剂中的杂质也会使原料的催化剂中毒,从而影响到原料的纯度。
2.催化转化段该部分的主要原料为经原料预处理而得到的精制石脑油,先进行四次重整,再将其转化为液化气和底油,再进行蒸馏和纯化。
在此阶段,应重点关注的是如何测定和计算催化分离过程中的辛烷值,以确保其在一定的数值范围之内,从而提高了原油的产量和质量。
3.原材料精制部件将催化剂转化后的产品提纯、精馏,分离出苯、甲苯等。
连续重整引进APC的分析

芳烃部重整(制苯、二甲苯)装置技术分析报告班组二班技术分析人技术分析时间2017/05/24分析类别节能降耗装置优化不安全因素分析异常波动其他技术分析课题连续重整引进APC的分析现状或异常情况:(详细材料可另附页)装置平时运行波动较大,操作工的劳动强度较高,常出现人员不足的情况。
操作上不时出现输错设定值而造成装置波动较大甚至停工,严重威胁装置安全平稳生产,影响企业经济效益水平。
处理措施:(详细材料可另附页)是否可考虑在DCS的基础上引进APC(先进过程控制)原因分析:(分析所需趋势图插图为电脑PI截图,要求白色底色,黑色线条)1、以PID控制回路为基础,操作人员手工给出PID控制回路的设定值或阀位值,操作人员的经验体现在:优化协调地给出各回路的设定值或阀位值,但操作人员很难做到实时地以高效低耗为目标。
2、常规控制存在诸多局限,如操作人员劳动强度大;操作人员的经验差异,导致产品质量波动;操作是以工艺平稳为主,允许质量有一定范围的波动;难以实现实时优化控制;装置生产能力不能充分挖掘。
常规控制策略无法在众多约束下找到最佳操作点;即使找到最佳操作点,也难以在该点附近进行操作。
因为最佳作点靠近不可行操作区域,发生干扰时不能及时地将操作稳定在可行操作区域内;大多数的生产过程都是一种强耦合系统;在生产过程中最佳操作点是经常变化的,它随进料组成、环境温度等工况的变化而有所不同,要求控制器时刻监视过程变化,并能尽快计算出最佳操作点。
合理化建议:(没有合理化建议可删除此栏)是否存在引进APC的可能性总结:(无总计可以删除此栏)通过实施先进控制,可以改善过程动态控制的性能、减少过程变量的波动幅度,使之能更接近其优化目标值,从而实现生产装置的卡边控制,最终达到增强装置运行的稳定性和安全性、保证产品质量的均匀性、提高目标产品收率、增加装置处理量、降低运行成本、减少环境污染等目的。
阅读人签名:(班组成员间相互阅读/探讨/学习后签字)要求:1、语言文字简单明了,要用专业术语2、正文字体为宋体/5号字,行距1倍3、表格空间不够可以纵向延长拉伸,不可横向拉成延伸。
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化上海石油化 工股份有限公 司烯烃事业部 , 从事信息化 管理
工作 。
石 油 化 工 技 术 与 经 济
T c n lg & E o o c n P to h mia s e h oo y c n misi er c e c l
第2卷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6
第2 期
2 1 年 4 月 00
产 。装置设 计 加 工 加氢 裂 化 重 石 脑 油 40k a 0 t , / 为芳 烃抽 提 4 0和 二 甲苯 分 离 80装 置 提 供 原 0 0 料 , 副产 氢气 、 并 瓦斯和 液化气 。 连续 重整装 置主要 包括 : 料处理 系统 、 原 反应
1 芳烃装 置 与 A C 目标分 析 P
通 常而言 , 化 装 置 所 采 用 的 常 规控 制 ( 石 如 D S P C 一般 为 单 回路控 制 , 控制 策 略在 C 、L ) 其 D S控制组 态 时 由人 工 设 定 , 是 比较 刚 性 的控 C 它 制策 略 , 工设 定后 , C 即人 D S控制采 用局 限于单 回
A C技 术 ( dacdPoesCnr1是 常 规 P A vne rcs ot ) o 控制基 础上发 展 而来 , 控 制 特点 是 注 重考 虑 工 其 艺对象 , 控制策 略更全 局 、 系统 , 更 控制 品质更 高 。 A C一 般 由两 部 分组 成 , P 即软 仪表 和 控 制 器 。一
1 1 装 置工 艺优化 分析 .
1 1 1 装 置工 艺 ..
义 j 。本文 结合上 海 石 化 实 际软 硬件 现 状 , 考 在 察 国 内外连 续重 整装 置实施 A C后 的经 济 效益 , P 利用 美 国 ApnTc se eh公 司 重 整 先 进 控 制 技 术 、 H ny e D 30 oew lT C 00控制平 台 , 成多 变量控 制 器 l 集
脱戊烷塔 、 脱庚烷塔 、 加热炉、 催化剂再 生等。结果表 明 , P A C在芳烃连 续重整装 置上实施 , 提高 了控制水 平, 实现卡边控制 , 可为其他同类装置实施 A C提供一定参 考。 P
关键词 : 先进控制 连续重整 多变量控制器 软仪 表 中 图 分 类 号 :Q0 6 1 T 5 . 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 17 64—19 ( 00)2—02 09 2 1 0 0 9—0 5
高 目的产品的转化率和收率 , 保证产品质量 , 实现 最优卡边操作 , 降低能耗 , 充分挖掘整个装置生产 过程中潜在 的、 可观 的经济效益 J 。尤其是在
国 内外竞 争 日益加 剧 的 环境 下 , 进 过 程控 制 的 先
应 用 , 于 石 化 行 业 提 高 竞 争 力 更 具 指 导 意 对
而控制期望值可以安全地离设备极限更近 , 实现 “ 卡边” 控制, 充分发挥装置 的潜能。然而其代价 是对 装 置现 场 、 表 、 C 仪 D S的维护 、 理工 作 提 出 管 了更 高 的要 求 。A C是 一种 综 合 的技 术 , 涵 盖 P 它
了工 艺 、 制 、 表 、 学模型 、 控 仪 数 优化 、 网络 通讯 I T、 等技术 引。
UP O 公司第一代连续重整( C ) C R 工艺,94年投 18
收稿 日期 :0 0一 1— 0 21 O 2。
化剂再生等。通过提高控制水平 , 实现卡边控制 , 增加产能和反应苛刻度来达到增加芳烃和氢气产 量的 目的, 同时尽可能降低能耗。
作者 简介 : 俞凯莲, ,9 9年 出生, 女 16 工程师 , 现就职 于中国石
( MC Pu ) 软 仪表 ( se Q) D ls 和 A pn I 系统 为 2 芳 烃
上海 石 化 2 芳 烃 连 续 重 整 装 置 , 用 美 国 采
的连续 重整 装置全 面实 施 A C技 术 , P 主要 工 艺单 元包 括重整 反应 、 戊烷 塔 、 脱 脱庚 烷塔 、 加热 炉 、 催
第2 卷 6
第2 期
石 油 化 工 技 术 与 经 济
T c n lg e h oo y& Ec n misi er c e c l o o c n P t h mi as o
2 1 年 4 月 00
先 进 过 程 控 制在芳 烃连 续 重 整装 置 实 证研 究
俞 凯 莲
( 中国石化上海石油化工股份有限公 司烯烃事业部,05 0 2 04 )
摘 要 : 选用美 国 A pnT c se eh公司重整先进 控制技术 、 ny el D 30 Hoew lT C 00控制平 台、 集成多变 量控制器
( M ls 和 软仪表( se ) D CPu) A pnI 系统, Q 对连续重整装置全面实施 A C技 术 , P 主要工艺单元 包括重整反 应、
路, 不考虑相关工艺因素, 机械地向 St o t 标 e pi 目 n
逼近 的控制 策 略 , 控 制的品质 不理想 , 动范 围 其 波 较 大 , 而其 控制 期 望值 必 然 远离 设 备 的 能力 和 从 安全极 限值 , 法 充 分 发挥 装 置 的潜 力 。A C是 无 P 传 统常 规 控 制 的发 展 , 控 制 目标 ( St o t 其 即 e Pi n 的空 间) 和策 略的特 点 为全 局 、 统 、 态 、 性 , 系 动 柔 即 A C控 制 品质 比 D S高 , P C 平稳 、 波动 范围小 , 从
些类似转化率、 质量指标的变量无法 ( 或难以) 直 接现场测量 , 但与现场可测量 的过程数据 ( 如流
量、 力、 压 温度 等 ) 关 , 相 即通 过 这 些 相 关 过 程 数 据建 立数学 模 型 , 间接 地 “ 量 ” 推算 出 变量 的 测 , 值 , 类数学 模型称 为 “ 这 软仪表 ” 。 j 在石化 行 业 通 过 实 施 模 型 预 测 优 化 控 制 技 术 , 进一 步 提 高装 置 的加 工 能力 , 稳操 作 , 可 平 提