Реакторный блок секции каталитического крекинга и ректификации как объект автоматизированного управления. Выбор принципиальных технических решений. Синтез системы автоматического управления. Оценивание динамических параметров данного канала управления.
Аннотация к работе
крекинг автоматизированный управление реакторный Павлодарский нефтехимический завод является одним из самых современных по технологии предприятий не только в Республике Казахстан, но и в странах СНГ. Уникальный комплекс по переработке мазута КТ-1 мощностью 4 млн. тонн в год был запущен на Павлодарском нефтехимическом заводе в эксплуатацию в 1983 году. В технологическом формировании комплекса был применен ряд прогрессивных технологических решений: изолированная отпарная зона, воздушное охлаждение, увеличение диаметра печных труб, короткий прямолинейный трансфертный трубопровод и др. Комбинированная установка КТ-1 предназначена для глубокой переработки мазута по топливному варианту с целью получения следующих основных продуктов: высококачественного компонента автобензина АИ-93; пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракций; гудрона - сырья для процесса коксования; компонентов дизельного и котельного топлив; сырья для производства технического углерода. В 1992 году вместо устаревшей системы управления «Центр» был установлен управляющий вычислительный комплекс «Режим-1М», на котором в настоящее время осуществляется контроль и управление процессами на установке КТ-1. Реакторный блок секции каталитического крекинга и ректификации как объект автоматизированного управления 1.1 Технология и оборудование комбинированной установки КТ-1 Описание технологического процесса. В данном проекте автоматизации технологического процесса объектом автоматизированного управления является реакторный блок секции каталитического крекинга и ректификации технологической установки КТ-1 (комплекс топливный 1). Комбинированная установка глубокой переработки мазута КТ-1 состоит из следующих секций: - Секция 001. Процесс каталитического крекинга гидроочищенного сырья является целевым в наборе процессов установки КТ-1 и позволяет получать следующие продукты: - жирный газ и нестабильный бензин, используемые в качестве сырья на секции абсорбции и газофракционирования с целью получения пропан-пропиленовой фракции, бутан-бутиленовой фракций, сухого углеводородного газа, высокооктанового компонента автобензина (фр. 195-270°С), используемый в качестве компонента дизельного топлива или товарного печного топлива, а также для получения связующего вещества «Универсин-С»; - (фр. Разделение данных продуктов крекинга осуществляется по традиционной схеме для всех моделей каталитического крекинга и осуществляется в ректификационной колонне К-201. Генеральный проектировщик с 1986 г. - ОАО «Омскнефтехимпроект». Процесс каталитического крекинга гидроочищенного сырья является целевым в наборе процессов установки и позволяет получать следующие продукты: крекинг-бензин, легкий газойль (дизельное топливо), тяжелый газойль (широкая фракция) и крекинг-газ. Выход и состав продуктов каталитического крекинга Продукт Выход, % массовых от сырья Состав отбираемой фракции Температура,°С Крекинг - газ 10 - 20 Углеводороды С3 - С5 80%, из них изостроения до 40% Крекинг-бензин 30 - 55 изоалкены 25%, изоапканы до 55%, ароматические углеводороды 20-30% до 195 Дизельное топливо 25 - 30 Ароматические углеводороды 40-80% 195-350 Широкая фракция 5 - 20 Конденсированные углеводороды 40-60% 350 Выход кокса при каталитическом крекинге составляет 4 - 8%. Расходные коэффициенты для установки крекинга «КС» (на 1т сырья): топливо жидкое 6,7 кг, топливо газообразное 9,5 кг, электроэнергия 3,2-105 кДж, катализатор 1,9 кг, водяной пар (потребляемый) 270 кг, водяной пар (вырабатываемый) 685 кг. Схема действия катализатора при крекинге Существующие установки каталитического крекинга делятся на три типа: - периодического действия со стационарным слоем катализатора; - непрерывного действия с движущимся слоем катализатора; - непрерывного действия с кипящим слоем микросферического или пылевидного катализатора. Оптимальные значения параметров каталитического крекинга: температура 480-490°С, давление 0,1-0,2 МПа, объемная скорость сырья 1,5-3,0 ч-1, кратность циркуляции катализатора 2,5-7,0 кг/кг. С целью улучшения качества сырья каталитического крекинга в состав комплекса введена предварительная гидроочистка сырья, что позволяет полностью исключить влияние колебаний в изменении качественного состава сырья на результаты процесса крекинга и стабилизировать работу реакторно-регенераторного блока. Подача сырья в реактор Р-201 осуществляется основным потоком в узел смешения с катализатором, по линии л. Подача сырья в реактор Р-201 стабилизирована регулятором расхода поз. Для обеспечения распыла сырья, подаваемого через 7 форсунок захватного устройства и 5 сырьевых форсунок на высоте 8,1 м, подается водяной пар низкого давления (ПНД). 65, клапаны (ВЗ) которых установлены на линиях подачи водяного пара в низ лифт-реактора, на сырьевые форсунки, расположенные на высоте 8,1 м и, в транспортную линию регенерированного катализатора после шиберной задвижки поз. Закоксованный катализатор за счет разности статических напоров катализатора в реакторе-регенераторе самотеком по наклонному транспортному трубопрово