ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Система автоматического регулирования режимных координат фракционирующей части из "Управление установками каталитического крекинга" Фракционирующая часть установки каталитического крекинга по своему назначению, составу и конструкции основных аппаратов, а также связям между ними близка к установкам первичной переработки нефти, которые получили широкое распространение в отечественной промышленности. [c.67] В связи с этим представляется естественным, что для автоматизации ФЧ установки каталитического крекинга широко используется отечественный и зарубежный опыт построения САР для установок первпчной нефтепереработки. [c.67] Наличие обширной литературы, посвященной автоматизации процессов первичной переработки и газофракционирования [45, 46], позволяет в настоящей книге отказаться от анализа фракционирующей части как объекта автоматического регулирования и кратко остановиться на описании собственно схем автоматического регулирования режимных координат, принятых на современных действующих и проектируемых установках каталитического крекинга. [c.67] Как отмечалось в разделе 1.1.3, во фракционирующей части установки каталитического крекинга проходят следующие процессы ректификация (колонна К1 и стриппинг-колонны К2 и КЗ) адсорбция-десорбция (колонны К4 и К5), стабилизация (колонна Кб) и газофракцнонирование (колонна К ). [c.67] Рассмотрим последовательно САР режимов каждого из этих аппаратов. [c.67] Отличие ее от соответствующих колонн установок первичной переработки состоит в том, что в рассматриваемом случае температура поступающего в колонну сырья не регулируется, а определяется релчимом в реакторе. [c.68] Управляющими воздействиями для колонны служат расходы острого и циркуляционных орошений, а также величины боковых отборов. [c.68] Выходными величинами САР являются температурный профиль по высоте колонны, давление и внутренние флегмовые числа. [c.69] Температурный профиль по высоте колонны обеспечивается изменением расходов острого и циркуляционных орошений. Регулирование температуры верха колонны обычно осуществляется расходом острого орошения по каскадной схеме. Работа этого контура тесно связана с режимом в рефлюксной емкости Е1, в которой автоматически поддерживается давление (изменением положения регулирующей задвижки на газовой линии) и уровень (воздействием на откачку нестабильного бензина). Температуры на контрольных тарелках колонны поддерживаются посредством изменения расходов соответствующих циркуляционных орошений. [c.69] Температурный профиль по высоте колонны должен обеспечить заданные внутренние скорости паров и жидкостей по секциям колонны и, в конечном счете,— заданные внутренние флегмовые числа, которые вычисляются на основании посекционных материального и теплового балансов. Ввиду трудоемкости и сложности эти расчеты могут выполняться в темпе с процессом только при использовании в системе ЭВМ. В работе [47] указывается, что наличие текущей информации о внутренних флегмовых числах позволяет обеспечить более равномерную нагрузку колонны и, следовательно, минимизировать энергетические затраты на процесс ректификации. [c.69] Самостоятельный интерес представляет регулирование режима низа колонны. Характерной особенностью колонны К1 во фракционирующей части каталитического крекинга является, как отмечалось в разделе 1.1.3, наличие в низу колонны шлама — смеси нижнего продукта с катализатором, унесенным с продуктами крекинга. С целью утилизации этого катализатора шлам возвращается в реактор. [c.69] Если концентрация шлама, измеряемая при помощи специального датчика [48], высока, то откачка его становится затруднительной. С другой стороны, при невысокой концентрации откачиваемого шлама в реактор попадает избыток тяжелого газойля, что также нежелательно, поскольку последний способствует повышенному образованию кокса при крекинге. [c.69] Для регулирования уровня низа и концентрации шлама могут быть использованы следующие управляющие воздействия подача тяжелого газойля в К1 с выхода стриппинг-колонны [33] (или уменьшение его откачки в стриппинг [49]), изменение расхода нижнего орошения и расхода нижнего продукта в Р1. [c.69] Из перечисленных факторов применение расхода шлама в Р1 в качестве управляющего воздействия нежелательно, поскольку его изменение является возмущением теплового режима РРБ. Кроме того, в некоторых схемах расход шлама в реактор является управляющим воздействием для режима РРБ, при этом его произвольное изменение недопустимо. Оставшиеся воздействия можно использовать в качестве управления при синтезе САР концентрации шлама и уровня низа в К1 (см. рис. П-14). [c.69] Если при этом по каким-либо соображениям желательно регулировать и температуру низа колонны, то для стабилизации концентрации шлама и уровня низа колонны можно применить кас-кадну о схему, где внутренним является контур регулирования уровня. [c.70] Регулирование расходов боковых отборов обычно осуществляют на входах стрипппнг-колонн (К2 и КЗ) (см. рис. П-14). При этом уровни в этих колоннах в допустимых пределах поддерживают с помощью откачек. Одновременно в колоннах К2 и КЗ предусмотрена стабилизация расхода водяного пара, обеспечивающего от-парку и отгон в колонну К1 легких углеводородов. Ректификационная колонна с боковыми отборами, как известно, представляет собой многомерный объект с перекрестными связями, поэтому при синтезе САР необходимо вводить перекрестные компенсирующие связи для обеспечения автономного регулирования как внутренних флегмовых чисел, так и показателей качества выходных продуктов [50]. [c.70] Абсорбция — десорбция. Массообмен, происходящий в абсорбционной части колонны К4 между абсорбентом (стекающей сверху жидкостью) и газом, поднимающимся снизу, происходит с выделением тепла. В десорбционной части колонны, где пары, поднимающиеся вверх, извлекают из насыщенного абсорбента оставшиеся легкие компоненты, процессы происходят с поглощением тепла. [c.70] В связи с этим задача стабилизации температурного профиля колонны К4 носит самостоятельный характер в отличие от вспомогательного характера подобной задачи в колоннах ректифика-. ции. [c.70] Один из вариантов САР режима колонн К4 и К5 показан на рис. П-15. [c.70] В абсорбционной части колонны предусмотрены три линии циркуляционного орошения, которые обеспечивают поддержание требуемого температурного профиля (для упрощения на рис. П-15 показана схема регулирования температуры на одной тарелке колонны). Тепловой режим низа десорбционной части колонны регулируется двухконтурной САР, одновременно обеспечивающей необходимое тепло десорбции и стабилизацию уровня в рибойле-ре. Управляющими воздействиями служат расход балансового избытка нижнего продукта и расход теплоносителя в рибойлер. [c.70] Вернуться к основной статье