一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法及碳三液相加氢工艺系统技术方案

本发明专利技术公开了一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法及碳三液相加氢工艺系统。其中，装置包括脱丙烷塔、脱丙烷塔塔顶回流罐、碳三混合物料换热器、碳三液相加氢反应器和气液分离罐；自动控制方法包括：获取碳三液相加氢工艺系统的运行参数；调整碳三液相加氢反应运行参数中与碳三物料操作相关的参数，使入口MAPD浓度保持在第一设定区间；调整碳三液相加氢反应运行参数中与配氢操作相关的参数，使氢炔比保持在第二设定区间；碳三液相加氢工艺系统包括存储器和控制器；存储器，存储有可执行指令；控制器运行存储器中的可执行指令实现自动控制方法。本发明专利技术通过对入口MAPD浓度和配氢的精准控制，抑制出口MAPD波动超标，并获得最佳的丙烯选择性。佳的丙烯选择性。佳的丙烯选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法及碳三液相加氢工艺系统


[0001]本专利技术属于石油化工领域，进一步地说，涉及一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法及碳三液相加氢工艺系统。

技术介绍

[0002]乙烯技术是石油化工的龙头技术，乙烯技术水平被看作是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。乙烯裂解装置生产的三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)是石油化学工业的基础原料，三烯产量的高低是衡量一个国家石油化工发展水平的主要标志。
[0003]乙烯裂解装置中石脑油等液态烃原料经蒸汽裂解和分离后，碳三馏分中含有丙烯，丙烷，及少量的甲基乙炔(MA)和丙二烯(PD)(甲基乙炔和丙二烯简称为MAPD)，MAPD的含量约为1％～5％(体积)。在丙烯聚合反应中，MAPD会降低聚丙烯催化剂的活性，影响聚合级丙烯的产品质量。为了将MAPD从碳三馏分中脱除，当前工业上采用催化选择加氢和溶剂吸收法脱除MAPD。由于碳三液相催化加氢法工艺流程简单，没有环境污染，所以催化加氢法的应用日益普遍。
[0004]碳三液相加氢反应器装置是丙烯装置回收系统的一个重要设备,它是在催化剂的作用下，把碳三馏分中MAPD选择加氢转化为丙烯。MAPD如果过量加氢将生成丙烷、低聚物和高聚物，导致丙烯的损失；MAPD如果加氢效果不佳，反应器出口MAPD浓度未能控制在指标要求范围内，将造成产品丙烯不合格，影响下游装置的生产，所以加氢反应器运行的好坏直接影响着丙烯产品的纯度和收率。
[0005]碳三液相加氢催化剂普遍采用钯、镍等过渡金属作为活性组分，不同催化剂的反应热力学参数、表面吸脱附反应速率以及工艺敏感度不尽相同，需要通过针对性的调整优化才能保证其发挥最佳性能。
[0006]目前碳三液相加氢反应器的生产控制普遍采用手动调控，由技术人员手动调节控制相关参数。因裂解分离流程冗长，工艺复杂，人员精力有限，无法对碳三液相加氢反应器做到实时监控和专家级调整优化。当碳三加氢系统出现物料组成、压力、温度、流量、氢气波动等不稳定情况时，单靠液相加氢系统自身来恢复稳定是非常缓慢的，多次波动所产生的叠加现象，使系统长时间处于亚稳定状态，易造成反应器出口漏炔和丙烯过度加氢严重，影响产品丙烯的收率和精馏塔分离效果。
[0007]目前碳三液相加氢反应器操作采用人工经验和手动调节的方法，碳三加氢反应器的入口馏分中MAPD和氢气浓度不能稳定控制，容易造成了出口MAPD浓度波动大，超出控制指标的问题。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术中出现的碳三液相加氢反应器出口MAPD波动大的问题，本专利技术提出了一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法及碳三液相加氢工艺系统。本专利技术通过碳
三液相加氢反应器返回物料和脱丙烷塔塔顶回流物料双循环设计与碳三液相加氢反应器的自动控制方法相结合方式，分别以入口MAPD和氢炔比为设定区间，基于获取的所述碳三液相加氢反应器运行相关的参数调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，实现对MAPD浓度和配氢精准控制，抑制反应器出口MAPD波动超标，并获得最佳的丙烯选择性。
[0009]本专利技术的目的之一是提供一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，碳三液相加氢工艺系统包括脱丙烷塔、碳三液相加氢反应器和脱丙烷塔塔顶回流罐；
[0010]所述的脱丙烷塔塔顶回流罐的进料分为两股，一股是碳三液相加氢反应器循环返回物料；另一股是脱丙烷塔塔顶采出的塔顶碳三物料；
[0011]所述的脱丙烷塔塔顶回流罐的出料分为两股，一股是脱丙烷塔塔顶循环物料，回流至脱丙烷塔；另一股是碳三液相加氢反应器混合物料进入到碳三液相加氢反应器中进行加氢反应；
[0012]所述自动控制方法包括：
[0013]获取碳三液相加氢工艺系统的运行参数；
[0014]基于获取的碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度，调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，使碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度保持在第一设定区间；所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度为甲基乙炔和丙二烯在碳三液相加氢反应器入口的摩尔分数；
[0015]基于获取的碳三液相加氢反应器运行相关的参数调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，使氢炔比在第二设定区间，所述氢炔比为碳三液相加氢反应器配入氢气与入口MAPD的摩尔比。
[0016]优选的，碳三液相加氢工艺系统的运行参数，包括：
[0017]碳三液相加氢反应器入口物料温度、碳三液相加氢反应器出口物料温度、碳三液相加氢反应器各床层温度、碳三液相加氢反应器入口物料压力、脱丙烷塔塔顶采出的塔顶碳三物料流量、脱丙烷塔塔顶循环物料流量、碳三液相加氢反应器混合物料流量、碳三液相加氢反应器循环返回物料流量、碳三液相加氢反应器配入氢气流量、碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度、碳三液相加氢反应器出口MAPD浓度、碳三液相加氢反应器入口氢气浓度、碳三液相加氢反应器配入氢气与混合物料的流量比、氢炔比。
[0018]优选的，调整碳三液相加氢碳三液相加氢工艺系统的操作条件中的碳三物料操作参数，包括：碳三液相加氢反应器循环返回物料流量和/或脱丙烷塔塔顶循环物料流量；
[0019]基于获取的碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度，调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，使碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度保持在第一设定区间，包括：
[0020]当所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度处于第一设定区间时，不调整碳三物料操作参数；
[0021]当所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度低于第一设定区间下限时，降低碳三物料操作参数；
[0022]当所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度高于第一设定区间上限时，提高碳三物料操作参数。
[0023]优选的，所述降低碳三物料操作参数，包括：降低所述的碳三液相加氢反应器循环返回物料流量和/或脱丙烷塔塔顶循环物料流量，优先降低碳三液相加氢反应器循环返回物料流量；
[0024]所述提高碳三物料操作参数，包括：提高所述的碳三液相加氢反应器循环返回物料流量和/或脱丙烷塔塔顶循环物料流量，优先提高碳三液相加氢反应器循环返回物料流量。
[0025]优选的，所述碳三液相加氢反应器循环返回物料流量的调整范围为设计值(Fr)的100
±
100％，优选为100
±
60％；具体的碳三液相加氢反应器循环返回物料流量的调整范围可以为0、20％Fr、40％Fr、60％Fr、80％Fr、Fr、120％Fr、140％Fr、160％Fr、180％Fr、200％Fr等。
[0026]和/或
[0027]所述碳三液相加氢反应器循环返回物料流量的调整速率范围为1.0
‑
30.0ton/h2，优选为5.0
‑
24.0ton/h2。具体的碳三液相加氢反应器循环返回物料流量的调整速率范围为1ton/h2、3ton/h2、5ton/h2、7ton/h2、9ton/h2、12ton/h2、15ton/h2、18ton/h2、20ton/h2、22ton/h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，其特征在于，碳三液相加氢工艺系统包括脱丙烷塔、碳三液相加氢反应器和脱丙烷塔塔顶回流罐；所述的脱丙烷塔塔顶回流罐的进料分为两股，一股是碳三液相加氢反应器循环返回物料；另一股是脱丙烷塔塔顶采出的塔顶碳三物料；所述的脱丙烷塔塔顶回流罐的出料分为两股，一股是脱丙烷塔塔顶循环物料，回流至脱丙烷塔；另一股是碳三液相加氢反应器混合物料进入到碳三液相加氢反应器中进行加氢反应；所述自动控制方法包括：获取碳三液相加氢工艺系统的运行参数；基于获取的碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度，调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，使碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度保持在第一设定区间；所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度为甲基乙炔和丙二烯在碳三液相加氢反应器入口的摩尔分数；基于获取的碳三液相加氢工艺系统运行相关的参数调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，使氢炔比在第二设定区间；所述氢炔比为碳三液相加氢反应器配入氢气与入口MAPD的摩尔比。2.根据权利要求1所述的碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，其特征在于，碳三液相加氢工艺系统的运行参数，包括：碳三液相加氢反应器入口物料温度、碳三液相加氢反应器出口物料温度、碳三液相加氢反应器各床层温度、碳三液相加氢反应器入口物料压力、脱丙烷塔塔顶采出的塔顶碳三物料流量、脱丙烷塔塔顶循环物料流量、碳三液相加氢反应器混合物料流量、碳三液相加氢反应器循环返回物料流量、碳三液相加氢反应器配入氢气流量、碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度、碳三液相加氢反应器出口MAPD浓度、碳三液相加氢反应器入口氢气浓度、碳三液相加氢反应器配入氢气与混合物料的流量比、氢炔比。3.根据权利要求1所述的碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，其特征在于，调整碳三液相加氢碳三液相加氢工艺系统的操作条件中的碳三物料操作参数，包括：碳三液相加氢反应器循环返回物料流量和/或脱丙烷塔塔顶循环物料流量；基于获取的碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度，调整碳三液相加氢工艺系统的操作条件，使碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度保持在第一设定区间，包括：当所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度处于第一设定区间时，不调整碳三物料操作参数；当所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度低于第一设定区间下限时，降低碳三物料操作参数；当所述碳三液相加氢反应器入口MAPD浓度高于第一设定区间上限时，提高碳三物料操作参数。4.根据权利要求3所述的碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，其特征在于，所述降低碳三物料操作参数，包括：降低所述的碳三液相加氢反应器循环返回物料流量和/或脱丙烷塔塔顶循环物料流量，优先降低碳三液相加氢反应器循环返回物料流量；所述提高碳三物料操作参数，包括：提高所述的碳三液相加氢反应器循环返回物料流量和/或脱丙烷塔塔顶循环物料流量，优先提高碳三液相加氢反应器循环返回物料流量。
5.根据权利要求3所述的碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，其特征在于，所述碳三液相加氢反应器循环返回物料流量的调整范围为设计值的100
±
100％，优选为100
±
60％；和/或所述碳三液相加氢反应器循环返回物料流量的调整速率范围为1.0
‑
30.0ton/h2，优选为5.0
‑
24.0ton/h2。6.根据权利要求3所述的碳三液相加氢工艺系统的自动控制方法，其特征在于，所述脱丙烷塔塔顶循环物料流量的调整范围为设计值的100
±
100％，优选为100
±...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫国宾，易水生，穆玮，石瑞红，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：