1 Общая характеристика технологического процесса каталитического риформинга и задачи его автоматизации

Развитие химической промышленности связано с возрастающей интенсификацией технологических процессов и ростом производств, использованием агрегатов большой единичной мощности, усложнением технологических схем, предъявлением повышенных требований к получаемым продуктам. Особое значение придается вопросам автоматизации процессов химической технологии в связи со взврыво- и пожароопасностью перерабатываемых веществ, их агрессивностью и токсичностью, с необходимостью предотвращения вредных выбросов в окружающую среду.

По степени взрывоопасной и пожарной опасности установка относится к категории "А".

Процесс каталитического риформинга является непрерывным. Он протекает при повышенной температуре и высоких давлениях, отклонения которых от заданных значений оказывают существенное влияние на ход процесса. Для этого необходимо проектирование системы управления которая позволит стабильно вести режимы управления процессом в соответствии с технологическими параметрами.

2 Анализ технологического процесса как объекта управления

Для безопасного и эффективного ведения технологического процесса на установке каталитического риформинга необходимо регулировать и контролировать следующие параметры: температура, давление, уровень в аппаратах, расход потоков и влажность ВСГ.

Оптимальные значения этих параметров определяют эффективность и нормальную работу процесса.

Процесс каталитического риформинга осуществляется при температурах 470-530 ^оС, давлениях 2,0-4,5 МПа, расходе сырья 60-125 м³/час и кратности циркуляции водородсодержащего газа 1200-1800 м3/м3. При соблюдении таких значений параметров достигается оптимальная степень превращения сырья.

Регулирование расхода сырья необходимо для поддержания заданной производительности установки. При этом осуществляется равномерная нагруз­ка оборудования установки. Изменение расхода сырья может вызвать аварию.

Регулирование расхода ВСГ необходимо для поддержания определен­ного соотношения между количеством сырья и ВСГ, которое влияет на качество продуктов. Уменьшение подачи ВСГ приводит к закоксовыванию катализатора, к перегреву и прогару змеевиков.

Основными блоками установки каталитического риформинга являются реакционный и блок стабилизации.

Реакторный блок представляет собой каскад из трех реакторов с промежуточным подогревом сырья в печи. Регулируемым параметром является температура на входе в реактора. Увеличение темпе­ратуры выше оптимальной влечёт за собой закоксованность катализатора, рост реакций гидрокрекинга, уменьшение выхода целевой продукции. Снижение температуры приводит к уменьшению скорости и полноты протекания целевых реакций что приводит к ухудшению качества целевых продуктов. Также в реакторах необходимо контролировать давление, его нужно поддерживать в диапазоне 2,0-4,5 МПа. Не соблюдение интервала по давлению также отрицательно сказывается на качестве целевых продуктов.

ВСГ из сепаратора С-1 направляется на осушку от влаги в адсорберы. После адсорберов необходимо контролировать влажность ВСГ, так как наличие влаги в ВСГ приведет к «сбросу» компрессора.

Основным аппаратом блока стабилизации является стабилизационная колонна, предназначенная для удаления из катализата нестабильных низкокипящих углеводородов. В стабилизационной колонне необходимо регулирование температуры верха колонны которая не должна превышать 97 ^оС. Регулирование температуры можно обеспечить изменением количества подаваемого острого орошения и стабилизацией подвода тепла в низ колонны за счет циркуляции и подогрева части стабильного катализата в подогревателе. Также предусматривается контроль давления для полного и четкого отделения газов от риформата.

На установке осуществляется контроль за расходом потоков, так как он является важным и технологическим, и коммерческим параметром.