二甲苯精馏装置先进控制与节能优化应用

以预测控制和实时优化为代表的先进控制技术可以保证产品质量、提高产率、降低能耗,已经越来越多地应用到石油化工装置上。二甲苯精馏是芳烃生产中的重要单元,具有很大的控制难度,且塔底重沸炉耗能巨大,具有较高的节能空间。针对二甲苯精馏单元的精馏塔和塔底重沸炉在操作和控制中存在的一些问题,根据机理与实际装置数据,建立了该单元的状态空间模型,基于多变量状态反馈预测控制技术开发了该单元的先进控制系统,使装置运行平稳性得到显著改善,提高了精馏塔的分离效果,通过优化促进了装置节能减排。该先进控制系统在两个实际装置应用中都取得了很好的控制和优化效果。     

提高连续重整装置芳烃产率的措施及优化建议

连续重整装置是以石脑油为原料,在催化剂的作用下,生产高辛烷值汽油组分和芳烃的重要手段,同时还为加氢装置提供大量的廉价氢源,是非常重要的装置。重整装置的芳烃产率即为重整生成油液收与芳含的乘积,是评价连续重整装置运行状况的重要指标。在满足产品质量要求的条件下,通过不断优化,重整装置2017年芳烃产率平均为65.31%,较2016年芳烃产率平均61.99%提高65.31%-61.99%=3.32%,效果明显。但是,仍然存在预分馏塔分离精度不够和重整加热炉负荷不足等瓶颈问题,重整装置芳烃产率仍然有进一步提升的空间。     

催化重整反应38集总动力学模型及其在连续催化重整中的应用

根据集总理论和催化重整的反应机理,基于工业连续重整装置,提出了一个包含38个集总组分、86个反应催化重整反应动力学模型。该模型将重整物料按碳原子数集总为C6～C11+组分,相同碳原子数的物料又划分为正构烷烃、异构烷烃、五元环烷烃、六元环烷烃和芳烃,裂化产物细分为C1～C5组分。通过合理简化,确定了86个待估模型参数,并在工业现场数据的基础上,利用分层策略与BFGS算法对其进行了估计。通过对某炼厂连续重整反应器的模拟计算对该模型进行了验证,计算值与实际值吻合较好,表明该模型具有较好的可靠性与准确性,达到了工业应用的要求。将模型用于芳烃收率的预测,在较大的时间跨度内,精度与趋势均令人满意。最后,利用该模型对芳烃收率进行了优化计算,经优化后芳烃收率提高0.17%,该结果可为连续重整装置的优化操作提供参考。     

影响混合二甲苯收率及质量的因素分析

结合某石化公司130万吨/年连续重整装置生产过程中的实际情况，探讨了影响混合二甲苯收率及质量的原因并提出了优化措施。结果表明：影响装置二甲苯收率主要原因是重整进料性质，装置二甲苯月收率大于18%时，加裂重石脑油掺量均大于25%，故在生产过程中需关注原料组分的变化，及时调整进料量。当催化剂氯含量偏低时，部分烷烃及环烷烃未转化为芳烃，使得二甲苯产品非芳烃含量增加，因此再生催化剂氯质量分数控制在1.1%～1.3%。适当提高脱庚烷塔灵敏板温度以降低混合二甲苯中甲苯及非芳烃含量，同时调整二甲苯塔操作尽量回收二甲苯提高二甲苯收率，目前混合二甲苯收率为13.82%。为解决该重整装置重整汽油干点较高影响汽油调和的问题，提出对重整装置二甲苯塔增设塔侧线抽出线。同时通过改变两个白土罐前后串、并联顺序保证混合二甲苯质量持续合格，并且提出重整生成油液相加氢项目以改善二甲苯产品溴指数控制难的问题。     

连续重整装置先进控制及其操作要点探讨

石油化工的生产过程具有易燃易爆、高温高压、有毒有害的特点,特别是直接作业环节很容易发生事故。催化重整装置是以石脑油为原料,生产高辛烷值汽油或芳烃类产品,同时副产大量廉价的氢气。本文主要探讨连续重整装置先进控制及其操作要点。     

催化重整装置原料优化分析

催化重整装置的主要目的是通过脱氢芳构化或异构化等反应,将低辛烷值的组分转化成高辛烷值的组分,并副产氢气。除了选择合理的反应条件和高效的催化剂之外,对原料组成的合理控制和优化,也是重整装置提高目标产品收率的有效手段。针对中石化洛阳分公司0.7 Mt/a连续重整装置的运行状况,利用KBC公司Petro-SIM流程模拟软件对装置进行模拟测算,并结合装置生产实际,从原料性质方面提出优化措施,以提高装置芳烃产率、纯氢产率等技术指标及经济效益。     

催化重整集总动力学模型的建立及其在线应用

按照集总理论的指导原则,在原17集总反应网络的基础上,提出了一种包含20个集总组分、31个反应的催化重整动力学模型.该模型进一步细分了八碳芳烃组分,并考虑了烷烃组分的所有加氢裂化反应.在某工业连续重整装置上的验证结果表明,所建立的20集总模型可以精确地模拟包括八碳芳烃4个异构体在内的反应产物组成;与原17集总模型相比,裂化产物的预测精度明显提高.随后,采用特定的在线预测和校正策略,将该模型用于在线预测此连续重整过程的总芳烃收率、各芳烃组分收率以及重整油辛烷值,在进料和反应操作条件较大的变化范围内,在线预测趋势和预测精度均令人满意.总芳烃收率和重整油辛烷值的平均预测偏差仅分别为0.52 %和0.36,与离线模拟精度相当.     

芳烃型和汽油型连续重整技术选择研究

在芳烃型的化工原料和高辛烷值汽油组分的生产中,连续重整技术能够得到有效应用。而想要确保技术的应用效果,还要合理进行装置催化剂、重整原料和工艺参数的选择和确定。基于这种认识,本文对芳烃型和汽油型连续重整技术选择问题展开了研究,从而为关注这一话题的人们提供参考。     

先进控制技术在一联合装置中的应用

石炼化一联合装置先进控制系统,采用Aspen DMC软件,经过4年的设计与实施工作,已达到预期目标,目前已在装置中应用。先进控制可根据生产任务和生产目标控制生产,工艺计算预测可为生产提供参考。应用结果表明,先进控制系统可以提高装置生产自动化水平,保证产品质量,显著降低成本和增加效益。     

连续重整反应器管道布置

随着炼油装置规模的大型化,连续重整技术成为石油化工的重要生产工艺之一,它主要用于生产芳烃、高辛烷值汽油和氢气。其中,反应部分是连续重整工艺的核心,决定了整个装置开工的成败和产品的质量。目前,国内已建成多套采用UOP超低压连续重整工艺的装置。文章以国内某炼油厂采用UOP工艺包100×104 t/a连续重整装置中的油气管道设计为例,探讨了连续重整反应中反应器平面布置、油气管线应力分析及支架设置。     

浅谈连续重整装置反应器与再生器内件安装

连续重整装置是芳烃联合装置中的主要装置之一。本装置以直馏石脑油、加氢裂化重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油,副产拔头油、戊烷、含氢气体和液化气等产品。本装置包括预处理、连续重整、催化剂连续再生三个单元。本文主要介绍连续重整装置反应器和再生器的内件安装过程。     

连续重整-芳烃抽提联合装置中先进控制的应用

基于化工生产中连续重整-芳烃抽提联合装置的重要作用与意义,从石油脑预处理、重整单元、催化剂再生单元、芳烃抽提几个方面深入分析先进控制的具体应用。     

连续重整催化剂长周期运行问题与优化

四川石化公司连续重整装置针对催化剂运行存在的问题,从重整催化剂失活、催化剂粉尘、催化剂跑损3个方面进行控制和优化,实现了催化剂5年以上长周期运行,重整芳烃转化率保持150.2%,辛烷值达到102.1 RON。     

惠州石化有限公司连续重整装置工艺流程模拟与优化

以惠州石化有限公司200×10~4t/a连续重整装置为研究对象,采用英国先进技术公司KBC的流程模拟软件Petro-SIM,建立了预加氢部分、重整反应部分以及重整全流程模型,以期优化装置操作条件,改善装置的生产瓶颈。应用该模型分别对重整加权平均反应入口温度以及重整装置的3条分馏塔进行了优化分析。模拟结果得出,重整加权平均反应入口温度在520.7~521.7℃时,重整操作条件最优;预加氢产物汽提塔底温度在235℃、塔压在1.01MPa、进料温度在171℃时达到最佳的分离效果;重整脱戊烷塔塔压在1.02MPa、重整脱丁烷塔塔压在1.0MPa时塔的操作最优。通过实施优化措施,将重整加权平均反应入口温度由517.7℃提高至521℃,可增产芳烃2.7×10~4t/a,氢气1.126×10~7m~3/a;分别将汽提塔塔压、脱戊烷塔塔压以及脱丁烷塔塔压由1.1MPa降至1.0MPa,共节约燃料气3.528×10~6m~3,多回收C6环烷烃2.306×10~4t/a。核算装置效益,全年可实现节能效益197.9万元,提升装置经济效益3128.8万元。     

提高半再生重整装置甲苯产率的优化应用

炼厂受限于装置改造、与催化剂成本,半再生重整由于催化剂不能连续再生、反应运行条件苛刻度低等因素,催化剂芳烃转化率低,导致重整产物中芳烃含量低。通过对进重整反应原料进行优化,在不改变炼厂原有催化剂设计的基础上,可提高甲苯产量及装置效益,从而适应化工品市场需求,并且还能够提高装置操作的灵活性,保持装置高效益运行。以某炼厂月加工石脑油4万吨为例,甲苯产率提高后月产值可增加近百万元。     

UOP超低压连续重整技术工业应用与研究

UOP超低压连续重整技术以其较高的芳烃产率、较高的液体收率和氢气产率等特点，深受广大炼厂青睐。为进一步提升产品附加值、优化产品结构，某公司投资建设了100万t/a连续重整装置。通过对装置的全面标定可知，在装置原料与设计存在较大差别的情况下，预加氢单元超负荷、重整单元满负荷生产时，重整汽油辛烷值可以达到102.4以上，催化剂单耗为0.003 kg/t,装置标油能耗为98.63 kg/t,总体可以达到设计要求。但也存在诸如催化剂单耗偏高、部分单元设计不科学等问题，需进一步对装置进行消缺、改造，优化工艺操作参数。     

先进过程控制优化工艺操作平稳性的应用研究

先进过程控制技术已在石油化工生产过程中得到应用,助推生产过程控制实现革命性突破。通过研究先进过程控制技术在某企业连续重整装置中的应用,分析了先进过程控制技术对工艺操作指标平稳性的影响,为企业做好工过程工艺操作优化提升提供技术支持,并对同行业化工过程应用先进过程控制技术提供了重要的借鉴意义。     

PS-Ⅵ连续重整催化剂的工业应用

PS-Ⅵ连续重整催化剂在中国石化洛阳分公司炼油厂700 kt/a连续重整装置上进行了工业应用。开工运转和两次标定结果表明，PS-Ⅵ催化剂的活性、选择性、水热稳定性及抗干扰能力较好，反应性能优于原来使用的3861连续重整催化剂。在质量空速提高20%，反应条件基本相同的情况下，重整生成油的收率、纯氢产率和芳烃产率分别可提高1.3%、0.5%和2.2%。     

RICON三重冗余控制系统在连续重整装置再生控制系统上的应用

本文主要分析讨论了TRICON三重冗余控制系统在连续重整装置再生控制系统上的应用,包括所选用的ESD系统TS3000的组成、工作原理、各部分功能及在控制系统上的应用,重点分析了TRICON三重冗余控制系统在连续重整装置再生控制系统上的具体实现.     

国产连续重整技术在装置改造中的应用探讨

介绍了国内开发的连续重整工艺和具有连续重整特点的低压组合床工艺,其独特的LPEC催化剂连续再生技术在国内半再生重整装置和第一代连续重整装置的改造中具有一定的应用前途.对中国石化洛阳分公司连续重整装置采用LPEC催化剂连续再生技术扩能改造进行了探讨分析,认为改造技术先进、可靠,装置设备利旧率达到了76.8%,具有良好的经济和社会效益.