乙烯裂解装置乙炔加氢反应器
动态机理建模与先进控制
意义:
- 国内乙烯装置乙炔加氢反应器的操作多停留于成效低的常规PID调节;缺乏及时可靠的调节依据;采用过量加氢保证出口乙炔含量合格,操作难以达最优,产品损失大、能耗高。
› - 科学地分析乙炔反应器特点,寻求更加切实有效的控制方案有较大经济意义及社会意义。
›先进控制主要内容:
- 提出了以各段床层出口乙炔浓度、催化剂床层活性及选择性为控制目标,常规复杂控制与预测控制技术相结合的复合控制策略。分别设计了出口乙炔浓度复杂控制器和催化剂活性、选择性多变量通用预测区间控制器;
› - 推导并建立了为先进控制服务的实时在线软测量仪表,提出了“缓和剂”(一氧化碳)分床层、分量配入的控制方案;
› - 建立了活性、选择性控制器的数学基础-乙炔反应器的动态机理模型;对控制模型进行了仿真试验,模型校验、系统稳定性及动态性能分析;
› - 将研究成果成功应用到了实际生产装置,产生了较大的经济效益和社会效益。
乙炔反应器操作总体目标:
› - 保持反应器出口乙烯产品中乙炔含量处于允许范围内的最大值(<5ppm);
› - 使加氢反应过程中乙烯转化为乙烷达最小;
› - 催化剂床层操作平稳、运行周期合适。
现场实施效果:
› - 软测量仪表运行良好,实时在线计算准确,真实反映工况现状,解决了在线色谱分析滞后、数据不连续等问题,使在线控制成为可能。
› - 与以往的开环调节相比,»有效地防止了过量加氢,质量卡边,很大程度上提高了乙烯产率。
»- 反应器操作平稳,改变了过去活性、选择性波动大,入口温度调节频繁,调节幅度大,催化剂床层再生周期短的状态。优化了催化床层的运行状态,创造了经济效益。
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