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固定床加氫裂化反應(yīng)器溫度分段控制系統(tǒng)分析與優(yōu)化

2020-10-14 11:51張祺超
中國化工貿(mào)易·下旬刊 2020年4期
關(guān)鍵詞:工程化

摘 要:通過對加氫裂化反應(yīng)熱效應(yīng)、反應(yīng)器內(nèi)部的溫度分布進(jìn)行分析,明確對象特性和控制目標(biāo)。隨后采用比較的方法,探討兩種不同控制算法的響應(yīng)特性,提出了固定床加氫裂化反應(yīng)器溫度分段控制系統(tǒng)的優(yōu)化措施和工程化方案。

關(guān)鍵詞:加氫裂化反應(yīng)器;最優(yōu)溫度分布曲線 起點分段溫控策略;微分先行PI-D算法;工程化

0 概述

二十一世紀(jì)以來,煉廠加工的原料越來越重,含硫量越來越多,而社會對清潔燃料的要求不斷升級,對石化裂解原料的需求日趨旺盛。這推動了加氫裂化裝置更加普遍的應(yīng)用于各類煉油工藝中。其核心反應(yīng)器內(nèi)高溫高壓臨氫,反應(yīng)復(fù)雜迅速多變。如何既保證反應(yīng)器的運行安全,又得到滿意的產(chǎn)品,溫度控制至關(guān)重要。下面采取分析的方法,從熱效應(yīng)出發(fā),深入反應(yīng)過程、了解工藝特性、明確控制目標(biāo),并比較不同控制算法,提出反應(yīng)器溫控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案。

1 加氫裂化反應(yīng)的熱效應(yīng)

本文討論的加氫裂化反應(yīng)器是指裝填有雙功能加氫裂化催化劑的固定床反應(yīng)器。在催化劑床層上同時進(jìn)行加氫處理(精制,HT)反應(yīng)和加氫裂化(HC)兩大類反應(yīng)。典型工況--操作壓力:8.0-18.0MPa(g),設(shè)計壓力<21.0MPa(g),操作溫度340-440℃,設(shè)計溫度<500℃。主要反應(yīng)詳見表1。

表1中,序號1-6都屬于加氫處理HT反應(yīng),總體熱效應(yīng)為強放熱反應(yīng)。序號7,8屬于加氫裂化HC反應(yīng),總體熱效應(yīng)為吸熱反應(yīng),但吸熱量遠(yuǎn)低于HT反應(yīng)的放熱量。在加氫裂化過程中,HT+HC反應(yīng)統(tǒng)稱為加氫裂化反應(yīng)。故整體上,加氫裂化反應(yīng)屬于強放熱反應(yīng)。反應(yīng)熱在過程參數(shù)上表征為溫度。人們通過控制溫度,調(diào)節(jié)熱量,來實現(xiàn)控制反應(yīng)速率和方向的目的,即本文討論的主要內(nèi)容。

根據(jù)上表,從反應(yīng)的可逆性和熱效應(yīng)來看,加氫裂化反應(yīng)可分為:

①不可逆放熱反應(yīng);

②可逆放熱反應(yīng);

③可逆吸熱反應(yīng)。

這三類反應(yīng)在反應(yīng)器內(nèi)同時進(jìn)行?,F(xiàn)逐一考察溫度對這三類反應(yīng)的影響。

1.1 溫度對反應(yīng)速率的影響

根據(jù)阿累尼烏斯方程:

(1)

式中:

K-反應(yīng)速率常數(shù);

K0-前置指數(shù)因子(一定范圍內(nèi)視為常數(shù));

E-反應(yīng)活化能;

R-理想氣體常數(shù);

T-反應(yīng)的熱力學(xué)溫度(絕對溫度)。

當(dāng)反應(yīng)機(jī)理在某一溫度范圍內(nèi)不變時,方程兩端取對數(shù):

(2)

對所有反應(yīng),隨著溫度升高,反應(yīng)速率常數(shù)增大,反應(yīng)速率加快。催化劑的加入使得活化能降低,同一溫度下的反應(yīng)速率提高。隨著反應(yīng)進(jìn)行,催化劑逐漸失活,E2>E1 為了維持一定的反應(yīng)速率,需要同步增加反應(yīng)溫度來補償,即T2>T1。

對于不可逆反應(yīng),則溫度升高,將加快反應(yīng)速率,有利于反應(yīng)進(jìn)行。

對于可逆反應(yīng),溫度升高,正、逆反應(yīng)速率都增大。反應(yīng)方向還受到平衡常數(shù)的制約。

1.2 溫度對反應(yīng)平衡的影響

根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,當(dāng)改變平衡體系的外界條件時,平衡向著削弱這一改變的方向移動。

對于可逆吸熱反應(yīng),升高溫度時,平衡向吸熱方向移動;即升高溫度促進(jìn)可逆吸熱反應(yīng)進(jìn)行。

對于可逆放熱反應(yīng),升高溫度能夠同時提高正、逆反應(yīng)速率。但正反應(yīng)速率r+增加的速度小于逆反應(yīng)速率r-增加的速度,平衡向著吸熱的逆反應(yīng)方向移動。若溫度一直升高,則最終出現(xiàn)r+

1.3 溫度對轉(zhuǎn)化率的影響

整個反應(yīng)階段氫氣都是過量的,用以進(jìn)行化學(xué)計量的是餾分油組分,本文中也稱之為反應(yīng)物A。餾分油組分的轉(zhuǎn)化率xA定義為反應(yīng)物A經(jīng)反應(yīng)消耗的摩爾數(shù)-ΔnA與其起始摩爾數(shù)nA0之比:

(3)

式中:

nA為反應(yīng)物A反應(yīng)后的摩爾數(shù),0≤xA<1。

餾分油組分的轉(zhuǎn)化率xA也是反應(yīng)溫度T的函數(shù)。根據(jù)反應(yīng)速率式(2)和反應(yīng)平衡原理分析,溫度變化對三類反應(yīng)的影響如表2。

可逆反應(yīng)的xA-T曲線圖如圖4,圖5。

圖中,每條曲線上各點的反應(yīng)速率都相同,不同曲線的速率不同。對于可逆放熱反應(yīng)而言,T↑,正反應(yīng)的平衡常數(shù)↓,轉(zhuǎn)化率xA先升后降。連接每一條等速率曲線的極點(此點對應(yīng)溫度為TOP,轉(zhuǎn)化率最高),即得到最優(yōu)操作溫度線。

由于加氫裂化反應(yīng)整體熱效應(yīng)為放熱,故人們期望反應(yīng)過程溫度分布基本遵循上圖4的最優(yōu)操作溫度曲線走勢。

2 加氫裂化反應(yīng)器內(nèi)溫度分布

2.1 理想溫度分布

投運后,氣液兩相反應(yīng)物從反應(yīng)器頂部入口合并向下流動,穿過催化劑床層,直至底部出口;邊流動,邊反應(yīng)。溫度沿床層軸向遞增,逐段分布說明如下:

2.1.1 反應(yīng)器頂部封頭

此處不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),該段溫度即入口溫度,也是反應(yīng)器溫度的基點。

2.1.2 第一床層

當(dāng)反應(yīng)物料接觸第一床層表面催化劑時,反應(yīng)開始。隨著床層不斷加深,反應(yīng)物料與催化劑接觸面積逐漸增大,越來越多的反應(yīng)物加入反應(yīng),放出大量的熱,加之與外界絕熱,溫度迅速提高,反過來又促進(jìn)反應(yīng)速率加快,轉(zhuǎn)化率提高。如圖4所示,理想操作下,在第一床層出口,溫度達(dá)到或趨近本階段反應(yīng)速率對應(yīng)的最優(yōu)操作溫度Top,轉(zhuǎn)化率達(dá)到頂點。

2.1.3 第一床層出口冷氫段

在第一床層出口,若無減溫措施,隨著反應(yīng)物的連續(xù)注入,溫度將繼續(xù)升高,轉(zhuǎn)化率反而下降。同時,超溫將致使催化劑出現(xiàn)結(jié)焦、燒結(jié)等工況,導(dǎo)致熱量局部累積,產(chǎn)生熱點。為防止飛溫,特在第一、二床層之間設(shè)置冷氫段。一為反應(yīng)物暫時脫離劇烈反應(yīng)(不含催化劑,設(shè)置內(nèi)部遲滯反應(yīng)慣性的瓷球),二為冷氫的注入、混合提供空間。冷氫的注入能實現(xiàn)3個效果:

①冷氫溫度僅為60-90℃,起到移去反應(yīng)熱,直接降溫的作用;理想操作下,冷氫段出口的反應(yīng)流出物溫度下降至接近反應(yīng)器入口水平;

②將反應(yīng)物料分散均勻。加氫裂化反應(yīng)器屬于活塞流反應(yīng)器,內(nèi)部連續(xù)流動的物料需要混合均勻。為此,反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有混合、分散、均布物料的結(jié)構(gòu),如入口擴(kuò)散器、分布盤、冷氫箱、出口收集器等。冷氫注入至冷氫箱,與反應(yīng)物料混合均勻。這里,流體分布均勻程度是通過反應(yīng)器徑向溫度分布來評價的。即反應(yīng)器徑向同一橫截面內(nèi)各點的溫差越?。ɡ硐霚夭羁刂圃?℃以下),流體分布均勻性越好;

③降低反應(yīng)物A--餾分油組分的濃度。相比反應(yīng)器入口,經(jīng)過反應(yīng),第一床層出口的餾分油組分已有所消耗。再通入冷氫,相同體積內(nèi)餾分油組分的濃度將進(jìn)一步下降。

2.1.4 第二床層

劇烈反應(yīng)在此重新開始。相較第一床層入口,此處反應(yīng)物A的溫度近似,但濃度明顯下降。根據(jù)有效碰撞理論,其他條件不變時,反應(yīng)物濃度下降,反應(yīng)速率降低。如圖4所示,第二床層的xA-T曲線將向右下方平移。

2.1.5 其他冷氫段和床層

其他床層直至反應(yīng)器出口,軸向溫度將如上所述,周而復(fù)始,循環(huán)變化。其中,每個冷氫段的出口溫度都接近反應(yīng)器入口溫度;由于反應(yīng)物A濃度不斷下降,反應(yīng)速率逐段遞減,下一床層的出口溫度較上一床層出口均有所增加。典型工況下,床層之間溫升控制在5-10℃,反應(yīng)器整體溫升控制在20-30℃。

綜上,得到加氫裂化反應(yīng)器理想溫度分布圖如下

(1)實線代表理想軸向溫度分布;(2)虛線代表最優(yōu)軸向溫度分布

3 控制策略

為實現(xiàn)上圖中理想溫度分布曲線,需要設(shè)置溫度控制系統(tǒng),來抑制各種干擾影響。對于絕熱反應(yīng)器的每一段床層而言:

本段床層出口熱量=本段床層入口熱量+本段反應(yīng)生成熱-反應(yīng)器外壁散熱

本段床層入口熱量表征為反應(yīng)入口溫度;

反應(yīng)生成熱取決于反應(yīng)機(jī)理、催化劑、反應(yīng)溫度、壓力和反應(yīng)物濃度。反應(yīng)機(jī)理無法調(diào)整,恒壓反應(yīng)器的壓力波動較小。干擾主要來自于反應(yīng)物料入口溫度、催化劑失活程度、冷氫注入量等。故根據(jù)第2節(jié)分析,反應(yīng)生成熱的外部可控因素為反應(yīng)入口溫度和冷氫注入量。

反應(yīng)器外壁散熱取決于外壁表面積和保溫材料的效率。除外敷保溫材料外,不可控。

本段床層入口熱量=上游反應(yīng)物料所攜熱量-床層入口冷氫移去的熱量

綜上,可以認(rèn)為,控制住床層入口溫度,就控制住床層出口熱量。故選取每一床層入口溫度為被控變量。當(dāng)上游物料無冷氫注入時,調(diào)節(jié)上游熱負(fù)荷,選取熱負(fù)荷的可控變量為被控變量,如燃料氣流量;當(dāng)上游物料有冷氫注入時,選取上游冷氫流量為被控變量。

反應(yīng)器整體控制策略為通過分別控制每個反應(yīng)段的入口溫度,來逐段控制床層溫升和反應(yīng)器總溫升。根據(jù)文獻(xiàn)[1],對于采用單段串聯(lián)流程和分子篩型裂化劑的HC反應(yīng)過程,在一定范圍內(nèi),床層入口溫度每增加1℃,其出口溫度相應(yīng)提升約3℃。故,本文簡稱該策略為“起點分段溫控策略”。

3.1 測溫點的選擇

對于第一床層入口溫度,即反應(yīng)器入口溫度,測溫點選在入口管線上。根據(jù)《石油化工自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范》SH/T3005-2016,參與關(guān)鍵控制的單測溫點,推薦選用雙支熱電偶,以防止單支熱電偶測量誤差或斷偶。兩支熱電偶元件的信號經(jīng)高選器送入控制器參與運算。

對于第二及以下床層,每層床層入口的徑向橫截面上選擇3處測量溫度--徑向近端、徑向中心和徑向遠(yuǎn)端,用來代表徑向溫度分布。由于徑向最高溫度在三處測量點之間來回移動,故采用高選器始終選擇最高值參與控制。同時對此處3點的徑向溫差進(jìn)行監(jiān)視、報警。

3.2 執(zhí)行器與耦合

此處,調(diào)節(jié)閥安裝在本段床層入口冷氫注入管線上;

冷氫來自同一根總線,為避免耦合,并考慮到事故狀態(tài)冷氫閥門全開降溫的需要,工程一般不采用復(fù)雜的“解耦控制”,而采用加粗管徑的辦法,使得流量足夠大,調(diào)節(jié)各層分支冷氫注入量時不出現(xiàn)相互干擾。一般冷氫總線與支線的管徑相同。

3.3 控制器的選擇

加氫裂化反應(yīng)過程機(jī)理復(fù)雜、數(shù)學(xué)模型不可知;同時,反應(yīng)進(jìn)行迅速、放熱效應(yīng)大,屬于非自衡過程。而溫度測量又存在一定程度滯后。故溫控系統(tǒng)采用魯棒性好,靈敏度高、能消除余差的PID控制器。

4 分段溫控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

起點分段溫控系統(tǒng)由反應(yīng)器入口溫控回路和內(nèi)部床層入口溫控回路組成。

4.1 反應(yīng)器入口溫度控制

不同流程的反應(yīng)器入口溫控回路有兩類--直接控制冷氫注入流量和控制加熱爐燃料氣入口流量。前者采用簡單溫度回路即可;后者可采用相同結(jié)構(gòu),或者為提高控制品質(zhì),采用以入口溫度為主變量的串級控制回路。限于篇幅,本文不再詳述。

4.2 內(nèi)部床層入口溫度控制

見圖6。

5 控制算法的選擇

上文已經(jīng)明確采用PID控制器,那么標(biāo)準(zhǔn)PID算法能滿足需要么?本節(jié)將展開具體分析,有兩點前提說明如下:

說明1:三點熱電偶所測為同一床層高度的徑向溫度,且每次僅高選1個有效信號進(jìn)入控制器參與運算。此處等效認(rèn)為被控對象輸出信號為1個,高選器的增益為1。H(s)代表熱電偶傳遞函數(shù)。

說明2:根據(jù)線性系統(tǒng)疊加原理,內(nèi)部參考輸入和外部干擾同時作用與控制系統(tǒng)時,系統(tǒng)響應(yīng)為

C(S)=CR(s)+CD(s)(4)

其中:

CR(s)-假設(shè)外部擾動量D(s)=0時,參考輸入單獨作用控制系統(tǒng)的響應(yīng);

CD(s)-假設(shè)參考輸入R(s)=0時,外部擾動單獨作用于控制系統(tǒng)的響應(yīng)。

5.1 標(biāo)準(zhǔn)PID算法

5.1.1 采用標(biāo)準(zhǔn)PID算法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.1.2 標(biāo)準(zhǔn)PID控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

①標(biāo)準(zhǔn)PID控制系統(tǒng)的擾動輸入響應(yīng)CD(s)為:

(5)

②標(biāo)準(zhǔn)PID控制系統(tǒng)的參考輸入響應(yīng)CR(s)為:

(6)

③標(biāo)準(zhǔn)PID控制器輸出信號U(s)表示為:

(7)

5.1.3 分析與結(jié)論

①干擾輸入響應(yīng)CD(s)其分母分別包含比例、積分和微分環(huán)節(jié),當(dāng)︱KpH(s)Gp(s)︱>1或︱KpH(s)︱>1時,擾動通道的傳遞函數(shù)CD(s)/D(s)趨近于零,擾動對輸出的影響被明顯抑制。由于熱電偶傳遞函數(shù)H(s)一定,據(jù)式(5)得出,適當(dāng)增大比例放大倍數(shù)和微分時間、減小積分時間有助于對干擾的抑制作用;

②參考輸入響應(yīng)CR(s)和控制器輸出信號U(s)的微分環(huán)節(jié)Tds均作用于參考信號R(s)上。在反應(yīng)器運行周期內(nèi),操作人員需要多次調(diào)整設(shè)定值,這種調(diào)整大多是階躍變化的。當(dāng)階躍變化乘積作用于微分環(huán)節(jié),將導(dǎo)致微分輸出產(chǎn)生極大的沖擊。如式(6)、(7)所示,一方面引起控制系統(tǒng)的輸出突變,即被控變量出現(xiàn)超調(diào);另一方面,導(dǎo)致控制器的輸出信號突變,調(diào)節(jié)閥劇烈震蕩。這對于需要穩(wěn)定控溫的加氫裂化反應(yīng)過程是不允許的。

結(jié)論:標(biāo)準(zhǔn)PID算法不適合本工況的溫度控制。

5.2 改進(jìn)型PID算法

為避免沖擊現(xiàn)象,我們把微分環(huán)節(jié)放在反饋通路中。這樣微分作用就只發(fā)生在連續(xù)變化的溫度反饋信號上,從而避免引入?yún)⒖夹盘柕碾A躍變化,簡稱“微分先行PI-D控制”。

5.2.1 采用微分先行PI-D算法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.2.2 微分先行PI-D控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)

①微分先行PI-D控制系統(tǒng)的擾動輸入響應(yīng)CD(s):

(10)

②微分先行PI-D控制系統(tǒng)的參考輸入響應(yīng)CR(s):

(11)

③控制器輸出信號U(s)為:

(12)

5.2.3 分析與結(jié)論

①微分先行PI-D控制系統(tǒng)的外部擾動輸入響應(yīng)CD(s)與標(biāo)準(zhǔn)PID系統(tǒng)相同。當(dāng)參數(shù)設(shè)置合理時,對擾動具有同樣良好的抑制作用;

②參考輸入響應(yīng)CR(s)和控制器輸出信號U(s)去除了微分環(huán)節(jié)Tds,參考輸入的階躍變化對控制系統(tǒng)造成的沖擊已經(jīng)消除。而微分作用只發(fā)生在連續(xù)變化的反饋信號B(s)上,這對于因熱慣性而存在一定滯后的溫度反饋恰恰是所需要的。

結(jié)論:微分先行PI-D控制算法適合加氫裂化反應(yīng)器的溫度控制。

6 溫控系統(tǒng)的工程化實現(xiàn)

實際工程應(yīng)用中,采用DCS、PLC等計算機(jī)控制系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如上。

6.1 測量儀表

測溫儀表選用K型熱電偶,管線上安裝熱電偶較為常規(guī),限于篇幅,下文主要介紹三點熱電偶的選型特點。

反應(yīng)器內(nèi)部高溫、高壓,介質(zhì)易燃易爆,且反應(yīng)迅速,故床層入口熱電偶需要兼顧安全性和響應(yīng)快速性,響應(yīng)時間一般要求小于15s。為縮短傳熱時間,可設(shè)置橫貫整個反應(yīng)器的T型梁,熱電偶的3支測溫元件的套管分別焊接于T型梁的上方和兩側(cè),直接與介質(zhì)接觸。與常規(guī)熱電偶相比,結(jié)構(gòu)特點如下:

①仍然采用鎧裝護(hù)套外裝配保護(hù)套管的結(jié)構(gòu)形式,但外保護(hù)套管緊貼鎧裝護(hù)套本體。典型工況下,套管內(nèi)徑約為6mm(NPT1/4″),鎧裝護(hù)套外徑為4.5mm。與常規(guī)錐形整體鉆孔式套管不同,此處套管采用X加強級不銹鋼無縫鋼管;

②護(hù)套末端與套管內(nèi)底之間安裝有快速導(dǎo)熱元件(如壓緊彈簧),以保證二者密切接觸,減小導(dǎo)熱滯后。護(hù)套與套管材質(zhì)一致,一般推薦選用321或347不銹鋼;

③鎧裝護(hù)套內(nèi)仍緊密填充礦物絕緣材料。但感溫端部與金屬鎧裝護(hù)套直接焊接,形成接地型連接,縮短響應(yīng)時間;

④加粗熱電偶偶絲線徑,最小線徑≥0.8mm(AWG20),以增加強度,降低電阻;

⑤測溫元件裝配特殊適配器后,通過螺紋鉆孔穿出法蘭,并在開孔處使用特殊密封劑。對于特別惡劣的工況,在法蘭外側(cè)設(shè)置二次密封腔,以隔絕高壓;密封腔上設(shè)壓力表或壓力變送器,用于泄露指示。

最終,能保證內(nèi)部床層入口三點熱電偶的響應(yīng)時間縮短至4~7s。

詳細(xì)設(shè)計過程中,設(shè)計文件除提供溫度、壓力等參數(shù),交付制造商核算外,還應(yīng)附上反應(yīng)器內(nèi)件圖紙和要求,以保證兼容性;并向制造商核實上述具體結(jié)構(gòu)配置和尺寸、響應(yīng)時間等參數(shù)。

6.2 數(shù)字控制器

圖9中,數(shù)字控制器包括了輸入信號的采樣、A/D轉(zhuǎn)換、濾波環(huán)節(jié),設(shè)定值給定環(huán)節(jié)、數(shù)字PID控制器和輸出信號的D/A轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。由于DCS、PLC等計算機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)置好AI/AO通道,控制器單元等硬件平臺,故工程化時只需進(jìn)行外圍接口元件和算法的設(shè)計。

6.2.1 外圍接口元件--安全柵

由于控制系統(tǒng)的信號往來于爆炸性危險場所,需在機(jī)柜室內(nèi)機(jī)柜側(cè)加裝輸入、輸出安全柵,以構(gòu)成本安回路,防爆等級均為ExiaIICT6。熱電偶的冷端補償,優(yōu)先選擇在集成溫變的安全柵實現(xiàn),其次在mV卡件上實現(xiàn)。

6.2.2 算法

算法包括采樣周期的確定、數(shù)字濾波和數(shù)字PID控制器算法。

6.2.2.1 采樣周期

采樣頻率選擇固定頻率。溫度信號采樣周期的經(jīng)驗值為15-20秒,適于反應(yīng)器入口溫控回路。對于反應(yīng)器內(nèi)部床層出口,反應(yīng)進(jìn)行很快,加之熱電偶選用快速響應(yīng)型,采樣周期相應(yīng)減小。實際經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試后確定。

6.2.2.2 數(shù)字濾波

采用限幅濾波法。

原理:溫度變化具有熱慣性,需要一定時間才能體現(xiàn),而滯后時間遠(yuǎn)大于采樣周期T。因此當(dāng)相鄰兩次采樣值之差大于某一閾值時,可以判斷測量值受到干擾失真,應(yīng)該把該次采樣信號去除,而用上一次的采樣值來代表本次采樣值。

特別的,內(nèi)部床層入口熱電偶采用接地型連接,在提高響應(yīng)速度的同時,引入了接地回路干擾和電氣噪聲,數(shù)字濾波尤為重要。優(yōu)先選用限幅濾波,也可以在調(diào)試中結(jié)合其他算法。

6.2.2.3 數(shù)字PID控制器算法

工程上多采用增量型PID算式。對照式(12)和圖9,微分現(xiàn)行PI-D算法的算式如下:

(13)

t≈iT,i=0,1,2...

u(t)=u(iT)ui;ui=u(i)-u(i-1)

e(t)=e(iT)ei;b(t)=b(iT)bi

6.3 調(diào)節(jié)閥

為滿足事故緊急降溫和日??販匦枰撻y門特點如下:

①調(diào)節(jié)閥流道為直通式,盡量減小壓降。同時,閥門故障位置為F.O;

②計算Cv值時,應(yīng)保證正常流量下,反應(yīng)末期的Cv值約為額定Cv值的1/3及以下;且最大流量下,反應(yīng)初期的Cv值約為額定Cv值的60%。額定Cv值宜大不宜小,閥門口徑根據(jù)Cv選定,一般都會縮徑;

③流量特性選擇等百分比。

7 結(jié)束語

加氫裂化與加氫精制反應(yīng)相比,前者存在吸熱的裂化反應(yīng),并和放熱反應(yīng)相互促進(jìn),形成熱效應(yīng)的正循環(huán),反應(yīng)更加劇烈、徹底。餾分油組分遵循加氫脫雜原子--飽和--裂化的反應(yīng)路徑。產(chǎn)物中輕質(zhì)化組分更多。所以,加氫裂化反應(yīng)對溫度控制的要求更加嚴(yán)格。實踐證明,采用起點分段溫控策略的控制系統(tǒng)兼具魯棒性、成熟性和靈活性。但加氫裂化過程包含多種工藝路線、經(jīng)歷多個生產(chǎn)階段,控制目標(biāo)不盡相同。本文僅對采用雙功能催化劑的反應(yīng)器,在運行階段如何控溫進(jìn)行了闡述。其他情況下如何成功應(yīng)用,取決于控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、參數(shù)整定。本文推薦“分析設(shè)計”的方法,以實際工況和需求的分析為基礎(chǔ),在各類成熟可靠的儀表設(shè)備和控制方案中比選,從而設(shè)計出滿足實際生產(chǎn)需要的自動控制系統(tǒng)。

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作者簡介:

張祺超(1984- ),男,漢族,湖南岳陽人,本科,工程師,研究方向:主要從事石油化工自動控制專業(yè)工程設(shè)計。

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