PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法技术

本发明专利技术提供了一种PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，涉及丙烷脱氢制丙烯技术领域。依据本发明专利技术提供的控制方法，可以避免需要等设备检修完后再投入运行的情况，只需重新计算反应器工作一个周期的时间以及重新计算反应器间隔启动时间，使得未故障的反应器继续运行工作。实现完成在线自动检测，诊断出故障反应器并将其自动切换至离线状态，自动调整周期时间和间隔启动时间后生产继续运行，从而不会出现全生产线停车的情况，保障了生产的无扰动连续正常运行。当修复后的反应器可正常工作时，将其自动切换至在线状态，重新投入生产。重新投入生产。重新投入生产。

Adaptive control method with variable number of reactors in PDH process

【技术实现步骤摘要】
PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法


[0001]本专利技术涉及丙烷脱氢制丙烯
，尤其是涉及一种PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法。

技术介绍

[0002]PDH是丙烷脱氢制丙烯工艺的简称，其中反应单元由八台间歇式反应器组成，每台反应器有净化、再生、抽真空、脱氢反应四个任务。工艺要求：1.任意时刻保障具有三台反应器在脱氢反应任务中运行；2.脱氢反应任务的时间为9分钟。通过在线计算得到八台反应器同时满足工艺要求1和工艺要求2的运行方案：每台反应器净化2分钟零2秒(以下称2分钟)、再生9分钟差2秒(以下称9分钟)、抽真空4分钟差1秒(以下称4分钟)、脱氢反应9分钟零1秒(以下称9分钟)，共24分钟为一个固定周期，按此任务顺序周而复始循环时序运行，每间隔3分钟启动运行一台反应器，如图1所示。每台反应器的净化2分钟有14个操作、再生9分钟有14个操作、抽真空4分钟有20个操作、脱氢反应9分钟有1个操作，四项任务共由49个操作按固定时序及时间完成，如图2
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图5所示。
[0003]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：从图1循环顺序状态显示图中可以看到，在一个周期内1
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8台反应器与净化、再生、抽真空、脱氢反应四项任务的运行状态关系。完成每项任务所需的时间在时间轴上有对应值，任意时刻保障具有三台反应器在脱氢反应任务中运行，脱氢反应任务的时间为9分钟，每间隔3分钟启动运行一台反应器，每台反应器周期为24分钟。
[0004]从图2
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图5周期时序列表中可以看到完成每台反应器净化2分钟14个操作、再生9分钟14个操作、抽真空4分钟20个操作、脱氢反应9分钟1个操作四项任务的共49个操作固定顺序关系及完成每个操作所需的固定时间。在图2
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图5中，操作编号1为启动的第一台反应器，操作编号7为启动的第二台反应器，操作编号6为启动的第三台反应器，操作编号4为启动的第四台反应器，操作编号5为启动的第五台反应器，操作编号3为启动的第六台反应器，操作编号2为启动的第七台反应器，操作编号8为启动的第八台反应器。在图2
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图5形成的周期时列表中，当到1441秒时，会从1开始计时算。
[0005]当正常在线运行的八台反应器中如果有其中任意一台或二台甚至三台出现故障时，由于按八台反应器的运行方案中，各任务时间、各操作时间及周期是固定的，不能适应七台或六台甚至五台反应器的运行方案，则必须将全生产线工艺流程各单元停车，只能等待检修处理后再投入运行，这样每台最少需要检修处理一个多月甚至更长的时间，给生产的产量、质量及能耗造成了严重损失，给安全带来了隐患。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，要解决上述问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，包括以下内容：检测反应器是否出现故障；若存在有反应器出现故障，重新计算反应器工作一个周期的时间以及重新计算反应器间隔启动时间；后序控制未故障的反应器按照计算得出的周期时间工作、控制各未故障的反应器按照计算得出的间隔启动时间依次启动。
[0008]进一步地，所述方法具体包括以下内容：检测反应器是否出现故障，若存在有反应器出现故障，控制该故障的反应器切换为离线状态；当检测到有故障反应器时，重新计算反应器工作一个周期的时间以及重新计算反应器间隔启动时间；当检测到有故障反应器时，控制已启动的反应器工作完一个周期，控制未启动的反应器暂停启动，然后控制所有未故障的反应器按照计算得出的周期时间工作以及控制各未故障的反应器按照计算得出的间隔启动时间依次启动。
[0009]进一步地，当故障的反应器修复完成后，将其自动切换至在线状态；控制已启动的反应器工作完一个周期，控制未启动的反应器暂停启动，然后控制所有反应器按照之前的周期时间工作以及控制各反应器按照之前的间隔启动时间依次启动。
[0010]进一步地，所述反应器工作一个周期的时间以及反应器间隔启动时间计算：确定未故障反应器的台数；依据未故障反应器的台数计算反应器工作一个周期的时间T以及反应器间隔启动时间
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t，其中，，，y：一个周期内脱氢反应时间；x0：未故障反应器运行台数；x：保障反应器同时运行在脱氢反应任务的台数。
[0011]进一步地，所述控制未故障的反应器按照计算得出的周期时间工作包括以下内容：确定反应器一个周期内净化任务的时间t1、再生任务的时间t2以及抽真空任务的时间t3；所述未故障的反应器按照净化任务时间t1、再生任务时间t2以及抽真空任务时间t3、脱氢反应任务时间y进行周期性工作。
[0012]进一步地，关于所述确定反应器一个周期内净化任务的时间t1、再生任务的时间t2以及抽真空任务的时间t3，包括以下内容：所述时间t1为未故障反应器运行台数x0的函数，即；所述时间t2为未故障反应器运行台数x0的函数，即；所述时间t3为未故障反应器运行台数x0的函数，即。
[0013]进一步地，未故障反应器运行台数x0不小于工艺规定的最小台数值。
[0014]进一步地，所述未故障的反应器按照净化任务时间t1、再生任务时间t2以及抽真空任务时间t3工作包括以下内容：所述净化任务包括N1个操作、再生任务包括N2个操作、抽真空任务包括N3个操作，计算所述N1个操作中各操作所用的时间，确定所述N2个操作中各操作所用的时间，确定所述N3个操作中各操作所用的时间；控制所述未故障的反应器按照计算得出的所述N1个操作中各操作所用的时间、所述N2个操作中各操作所用的时间以及所述N3个操作中各操作所用的时间工作。
[0015]进一步地，所述N1个操作中各操作所用的时间为t1的函数、为未故障反应器运行台数x0的复合函数，所述N2个操作中各操作所用的时间为t2的函数、为未故障反应器运行
台数x0的复合函数，所述N3个操作中各操作所用的时间为t3的函数、为未故障反应器运行台数x0的复合函数。
[0016]进一步地，关于一个周期内脱氢反应时间y，在工艺过程中y为定值或不定值，当y不为定值时，y是x0的函数，即；脱氢任务中仅有1个操作，1个操作所用的时间为脱氢反应时间y。
[0017]本专利技术产生的有益效果如下：本专利技术提供了一种PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，依据本专利技术提供的控制方法，可以避免需要等设备检修完后再投入运行的情况，只需重新计算反应器工作一个周期的时间以及重新计算反应器间隔启动时间，同时，要保证任意时刻都有N台（数量N为工艺规定要求）反应器在脱氢反应任务中运行，使得未故障的反应器继续运行工作。实现完成在线自动检测，诊断出故障反应器并将其自动切换至离线状态，自动调整周期时间和间隔启动时间后生产继续运行，从而不会出现全生产线停车的情况，保障了生产的无扰动连续正常运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，其特征在于，包括以下内容：检测反应器是否出现故障；若存在有反应器出现故障，重新计算反应器工作一个周期的时间以及重新计算反应器间隔启动时间；后序控制未故障的反应器按照计算得出的周期时间工作、控制各未故障的反应器按照计算得出的间隔启动时间依次启动。2.根据权利要求1所述的PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，其特征在于，所述方法具体包括以下内容：检测反应器是否出现故障，若存在有反应器出现故障，控制故障的反应器切换为离线状态；当检测到有故障反应器时，重新计算反应器工作一个周期的时间以及重新计算反应器间隔启动时间；当检测到有故障反应器时，控制已启动的反应器工作完一个周期，控制未启动的反应器暂停启动，然后控制所有未故障的反应器按照计算得出的周期时间工作以及控制各未故障的反应器按照计算得出的间隔启动时间依次启动。3.根据权利要求2所述的PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，其特征在于，当故障的反应器修复完成后，将其自动切换至在线状态；控制已启动的反应器工作完一个周期，控制未启动的反应器暂停启动，然后控制所有反应器按照之前的周期时间工作以及控制各反应器按照之前的间隔启动时间依次启动。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，其特征在于，所述反应器工作一个周期的时间以及反应器间隔启动时间计算：确定未故障反应器的台数；依据未故障反应器的台数计算反应器工作一个周期的时间T以及反应器间隔启动时间
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t，其中，，，y：一个周期内脱氢反应时间；x0：未故障反应器运行台数；x：保障反应器同时运行在脱氢反应任务的台数。5.根据权利要求4所述的PDH工艺中反应器台数可变的自适应控制方法，其特征在于，所述控制未故障的反应器按照计算得出的周期时间工作包括以下内容：确定反应器一个周期内净化任务的时间t1、再生任务的时间t2以及抽真空任务的时间t3；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，朱威，肖义，杨键，
申请(专利权)人：天津渤海石化有限公司，
类型：发明
国别省市：