專利名稱：一種監(jiān)測(cè)催化裂化裝置催化劑循環(huán)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑循環(huán)量的監(jiān)測(cè)方法，具體涉及一種在線監(jiān)測(cè)催化裂化裝置催化劑循環(huán)量的方法。
背景技術(shù)：
催化裂化裝置是石油煉廠中最重要的重質(zhì)油轉(zhuǎn)化裝置之一。原料油在熱的催化劑的作用下使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成富氣、汽油和柴油等高價(jià)值產(chǎn)品。從經(jīng)濟(jì)效益而言，煉油企業(yè)中一半以上的效益是靠催化裂化取得的。因此應(yīng)用先進(jìn)的優(yōu)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，并為在線優(yōu)化提供條件，無(wú)疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和明顯的經(jīng)濟(jì)效益。已有的催化裂化優(yōu)化控制方案多是以反應(yīng)溫度(提升管出口溫度)為主，但事實(shí)上催化裂化是一個(gè)反應(yīng)過(guò)程，對(duì)裝置操作及產(chǎn)品分布影響最大的是反應(yīng)深度。反應(yīng)溫度只是影響反應(yīng)深度的一個(gè)因素，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中還有很多影響反應(yīng)深度的因素。為解決這 一問(wèn)題，袁璞等(催化裂化反應(yīng)過(guò)程的觀察和控制，中國(guó)專利ZL90108193. O)提出宏觀反應(yīng)熱(每公斤進(jìn)料在裂化反應(yīng)時(shí)所需的熱量KJ/kg)的概念。宏觀反應(yīng)熱綜合了影響反應(yīng)深度的各種因素，維持反應(yīng)熱平穩(wěn)，可使反應(yīng)深度平穩(wěn)，從而使整個(gè)裝置操作較平穩(wěn)。實(shí)現(xiàn)基于宏觀反應(yīng)熱的催化裂化反應(yīng)深度優(yōu)化控制的一個(gè)關(guān)鍵就是宏觀反應(yīng)熱的在線實(shí)時(shí)計(jì)算。影響反應(yīng)深度的因素很多，其中一個(gè)重要的因素是再生催化劑循環(huán)量。由于生產(chǎn)過(guò)程的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性，催化劑循環(huán)量不能用測(cè)量?jī)x表直接測(cè)量。目前工業(yè)上計(jì)算催化劑循環(huán)量的方法主要分為三類。I、利用再生器穩(wěn)態(tài)熱平衡關(guān)系計(jì)算催化劑循環(huán)量，如林世雄等(石油煉制工程(第三版))[M]，2007，374-377) ;2、利用再生器中碳的物料平衡計(jì)算催化劑循環(huán)量，如魏飛等(FCC催化劑循環(huán)量計(jì)算方法的比較，煉油設(shè)計(jì)，1990，4 (I)41-43) ;3、利用催化劑流動(dòng)特性和再生閥門(mén)特性計(jì)算催化循環(huán)量，如袁璞等(催化裂化反應(yīng)過(guò)程的觀測(cè)和控制，中國(guó)專利ZL 90108193. O)。黃德先等利用再生器熱平衡計(jì)算模型和再生閥門(mén)流量特性模型相結(jié)合的方式觀測(cè)催化劑循環(huán)量的方式(CN101859103A)。但已有的計(jì)算方法面臨如下問(wèn)題I、采用再生器熱平衡、再生器中碳的物料平衡、再生閥門(mén)流量特性模型、再生器熱平衡計(jì)算模型和再生閥門(mén)流量特性模型相結(jié)合的方式等四種方法計(jì)算催化劑循環(huán)量均為離線模式，具有時(shí)間滯后性；2、采用再生器熱平衡計(jì)算催化劑循環(huán)量具有較高的精度，但溫度和焦含量對(duì)再生器均有一定的時(shí)間滯后；待生催化劑由提升管經(jīng)汽提段流至再生器，其溫度和焦含量對(duì)再生器均有1-2分鐘的時(shí)間滯后，其計(jì)算的實(shí)時(shí)性不能滿足對(duì)提升管進(jìn)行先進(jìn)控制的要求。3、利用再生器和汽提器中碳的物料平衡計(jì)算催化劑循環(huán)量，待生催化劑含碳量、再生催化劑含碳量只能通過(guò)離線化驗(yàn)得到，具有相當(dāng)大的時(shí)間滯后，因此，利用碳平衡法計(jì)算催化劑循環(huán)量不能滿足生產(chǎn)監(jiān)控及控制的實(shí)時(shí)性要求。4、利用再生閥門(mén)流量特性模型計(jì)算催化劑循環(huán)量速度快，但由于催化劑循環(huán)量是關(guān)于滑閥開(kāi)度的非線性函數(shù)，且與催化劑的流化狀態(tài)及密度有關(guān)。當(dāng)再生閥門(mén)開(kāi)度變化較大或催化劑流化狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，若采用固定的再生閥門(mén)特性模型進(jìn)行計(jì)算，其準(zhǔn)確性將難以得到保證。因此，設(shè)計(jì)一種計(jì)算相對(duì)準(zhǔn)確且快速反映實(shí)際變化的催化劑循環(huán)量在線實(shí)時(shí)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)反映深度在線計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)催化裂化裝置反應(yīng)深度控制，維持裝置長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行，是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在線監(jiān)測(cè)催化劑循環(huán)量的方法，并且該方法準(zhǔn)確性好。本發(fā)明提供的一種監(jiān)測(cè)催化裂化裝置催化劑循環(huán)量的方法是在催化裂化裝置汽提器2和再生器3之間的待生催化劑輸送線5上增加一個(gè)處理單元4，處理單元4包括溫度控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、控制模塊系統(tǒng)405，處理單元4可以位于待生催化劑輸送線的任何位置一段；在處理單元4內(nèi)，待生催化劑由近汽提器底部的入口 401流向近再生器端的出
口 402，溫度由Tl變化為T(mén)2，溫度由溫度控制系統(tǒng)測(cè)量記錄；輸送介質(zhì)與待生催化劑呈逆向流動(dòng)，流量為F1，其流量由流量控制系統(tǒng)測(cè)量記錄，輸送介質(zhì)由近再生器端的入口 403流向近汽提器底部的出口 404，溫度由入口的T3變?yōu)槌隹诘腡4，溫度由溫度控制系統(tǒng)測(cè)量記錄；控制模塊405上實(shí)時(shí)顯示出催化劑循環(huán)量。模塊405計(jì)算催化劑循環(huán)量的原理，通過(guò)輸送介質(zhì)與待生催化劑的熱交換，計(jì)算催化劑循環(huán)量。模塊405計(jì)算催化劑循環(huán)量的公式
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)催化裂化裝置催化劑循環(huán)量的方法，其特征在于在催化裂化裝置汽提器(2)和再生器(3)之間的待生催化劑輸送線(5)上設(shè)有處理單元(4)，處理單元(4)包括溫度控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、控制模塊系統(tǒng)(405);在處理單元(4)內(nèi)，待生催化劑由近汽提器底部的入口(401)流向近再生器端的出口(402)，溫度由Tl變化為T(mén)2，溫度由溫度控制系統(tǒng)測(cè)量記錄；輸送介質(zhì)與待生催化劑呈逆向流動(dòng)，輸送介質(zhì)流量為F1，流量由流量控制系統(tǒng)測(cè)量記錄，輸送介質(zhì)由近再生器端的入口(403)流向近汽提器底部的出口(404)，溫度由入口的T3變?yōu)槌隹诘腡4，溫度由溫度控制系統(tǒng)測(cè)量記錄；控制模塊(405)實(shí)時(shí)顯示出催化劑循環(huán)量，模塊(405)計(jì)算催化劑循環(huán)量的公式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于輸送介質(zhì)為性質(zhì)穩(wěn)定的氣體或液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于輸送介質(zhì)為液體時(shí)，流量范圍為5L/h 50t/h。
4、根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于輸送介質(zhì)為氣體時(shí)，流量范圍為200L/h 50t/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于輸送介質(zhì)管道和待生催化劑輸送管道的管徑比為I. 5 20。
全文摘要
一種監(jiān)測(cè)催化裂化裝置催化劑循環(huán)量的方法在催化裂化裝置汽提器(2)和再生器(3)之間的待生催化劑輸送線(5)上設(shè)有處理單元(4)，處理單元(4)包括溫度控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、控制模塊系統(tǒng)(405)；在處理單元(4)內(nèi)，待生催化劑由近汽提器底部的入口(401)流向近再生器端的出口(402)，溫度由T1變化為T(mén)2，溫度由溫度控制系統(tǒng)測(cè)量記錄；輸送介質(zhì)與待生催化劑呈逆向流動(dòng)，輸送介質(zhì)流量為F1，流量由流量控制系統(tǒng)測(cè)量記錄，輸送介質(zhì)由近再生器端的入口(403)流向近汽提器底部的出口(404)，溫度由入口的T3變?yōu)槌隹诘腡4，溫度由溫度控制系統(tǒng)測(cè)量記錄；控制模塊(405)實(shí)時(shí)顯示出催化劑循環(huán)量，模塊(405)計(jì)算催化劑循環(huán)量的公式為
文檔編號(hào)C10G11/00GK102899068SQ20111020880
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者張忠東, 柳召永, 高雄厚, 高永福, 王智峰, 馬燕青, 侯凱軍, 劉明霞, 田愛(ài)珍, 張志國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司