Система управления промотированием катализатора процесса каталитического риформинга тема диссертации и автореферата по ВАК 05.13.07, кандидат технических наук Лисицын, Николай Васильевич

Диссертация и автореферат на тему «Система управления промотированием катализатора процесса каталитического риформинга». disserCat — научная электронная библиотека.
Автореферат
Диссертация
Артикул: 302468
Год: 
1984
Автор научной работы: 
Лисицын, Николай Васильевич
Ученая cтепень: 
кандидат технических наук
Место защиты диссертации: 
Ленинград
Код cпециальности ВАК: 
05.13.07
Специальность: 
Автоматическое управление и регулирование, управление технологическими процессами
Количество cтраниц: 
230

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лисицын, Николай Васильевич

Введение

Список условных обозначений

1. Проблемы управления промотированием катализатора процесса каталитического риформинга. Цели исследования

Введение

1.1. Химико-технологические особенности процесса каталитического риформинга

1.2. Анализ возможностей использования существующих математических моделей процесса каталитического риформинга для целей управления. Классификация моделей

1.3. Установка каталитического риформинга как объект управления^ Выбор критерия качества

1.4. Оценки эффективности существующих систем управления

1.5. Формулировка задач исследования

2. Разработка математической модели процесса каталитического риформинга. Исследование процесса по модели.

Введение

2.1. Выбор структуры математической модели

2.2. Оценка параметров модели

2.3. Оценка адекватности модели объекту управления '

2.4. Исследование процесса каталитического риформинга по модели

2.5. Выводы

3. Синтез системы управления влагосодержанием газожидкостных потоков риформинга

Введение

3.1. Постановка задачи управления кислотной активностью катализатора

3.2. Разработка алгоритма расчета влагосодеркания гидрогенизата по косвенным параметрам

3.3. Структурный синтез системы управления влаго-содержания газожидкостных потоков реакторного блока

3.4. Выводы

4. Синтез адаптивной системы оптимального управления процессом каталитического риформинга

Введение

4.1. Постановка задачи III

• 4.2. Разработка алгоритма расчета оптимальных входных температур реакторов риформинга

4.3. Исследование оптимальных режимов работы реакторного блока в межрегенерационный период времени

4.4.Выводы

5. Разработка и внедрение АСУ'ГП каталитического риформинга

Введение

5.1. Общая характеристика типовой АСУТГ1 каталитического риформинга и состав задач управления

5.2. Система цифрового управления активностью катализатора

5.3. Промышленная реализация системы оптимального управления

5.4. Оценка эффективности разработанной системы

5.5. Выводы 156 Общие выводы 157 Заключение 159 Литература 162 Приложение I. Листинг программы расчета констант скоростей химических реакций математической модели процесса риформинга 175 Приложение 2. Листинг программы расчета оптимальных температурных траекторий реакторного блока установки каталитического риформинга 193 Приложение 3. Листинги программ системы цифрового управления кислотной активностью катализатора 205 Приложение 4. Акты внедрения и испытаний

Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Система управления промотированием катализатора процесса каталитического риформинга"

Интенсификация промышленного производства на основе ускорения научно-технического прогресса невозможна без широкого использования комплексной механизации и автоматизации, всестороннего применения управляющей вычислительной техники. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года, принятых ХХУ1 съездом КПСС указывается, что прирост продукции в одиннадцатой пятилетке обеспечивается в основном за счет подъема на более высокий уровень организации труда, совершенствования технологии и оборудования, всемерного внедрения автоматизации производственных процессов [i]. Важное место отводится автоматизации в одной из ведущих отраслей народного хозяйства - нефтеперерабатывающей промышленности.

Среди многообразия технологических процессов нефтепереработки особое место занимает каталитический риформинг. Его значение для экономики Советского Союза трудно переоценить - риформирование представляет собой основной способ получения высокооктановых моторных топлив и ароматических углеводородов. Совместно с каталитическим крекингом на долю риформинга в общем объеме выпуска продукции приходится около 80% бензинов с октановым числом 76 и выше.

В условиях проводимой в промышленности активной энергосберегающей политики и с вводом в строй установок большой единичной мощности (производительностью в один и более млн.тонн в год) усовершенствование технологических процессов неосуществимо без создания высокоэффективных систем управления.

- б

Настоящая работа посвящена разработке алгоритмов оптимального управления процессами каталитического риформинга, характеризующимся нестационарностью, взаимосвязностью технологических параметров и взаимовлиянием составляющих его подсистем.

Знание механизма превращения углеводородов на активных центрах катализатора позволяет осуществлять его активирование с помощью введения органических добавок - промоторов и, следовательно, изменяя их концентрацию, воздействовать на относительные скорости протекания отдельных реакций. Это дает возможность решить задачу управления активностью катализатора и, в свою очередь, перейти от традиционно применяемых на практике систем статической оптимизации процесса риформинга к адаптивной системе оптимального управления, обеспечивающей более высокий выход целевого продукта заданного качества за межрегенерационный период времени работы технологической установки.

Работа состоит из пяти глав и приложений.

В первой главе анализируются химико-технологические особенности каталитического риформинга и способы его математического описания. Приводится классификация математических моделей. На основании сопоставительного анализа применяемых на практике систем управления промышленными установками и исходя из требований к управлению процессом формулируются задачи исследования.

Во второй главе рассматриваются вопросы математического моделирования процессов превращения углеводородов риформинга с учетом изменения активности катализатора в цикле контактирования. Предлагается алгоритм расчета параметров модели, проверяется ее адекватность. Завершается глава исследованием на модели влияния изменения температур газопродуктовой смеси реакторного блока и активности катализатора на качественные показатели процесса.

Третья глава посвящена разработке системы цифрового управления влагосодержанием газожидкостных потоков риформинга. Исходя из общей проблемы оптимизации здесь, по-существу решается задача синтеза системы управления активностью кислотных центров катализатора, как системы первого уровня адаптивной системы оптимального управления процесса каталитического риформинга. Приводится алгоритм расчета влагосодержания одного из материальных потоков - гидрогенизата.

Четвертая глава посвящена синтезу адаптивной системы управления. В главе на базе выбранного критерия качества решается задача оптимального управления процессом в межрегене-рационный период времени работы установки и создается соответствующее алгоритмическое и программное обеспечение. Решение отыскивается как для случая облагораживания углеводородного топлива, так и ароматизации сырья. Полученные результаты позволили определить общую стратегию управления каталитическим риформингом.

В пятой главе определяются основные функциональные задачи АСУТП каталитического риформинга и приводятся результаты промышленной реализации разработанных систем на Мозырском нефтеперерабатывающем заводе. Годовой экономический эффект от внедрения составил 80,5 тыс.рублей на одной установке.

Работа проводилась в соответствии с Постановлением Госкомитета по науке и технике при СМ СССР (проблема 0.II.0I. п.б) и выполнялась на кафедре АСУ Л'1И им.Ленсовета. Полученные результаты использованы в хоздоговорных работах, выполняемых совместно Мозырским НПЗ, ЛенСКБ НПО "Нефтехимавтома-тика" и Л'1И им.Ленсовета по созданию типовой АСУТП каталитического риформинга.

Наиболее существенными научными результатами, которые получены в ходе выполнения диссертационной работы и которые автор выносит для защиты, являются:

1. Разработка математической модели процесса риформинга с учетом изменения концентраций углеводородов во времени и по длине слоя катализатора в межрегенерационный период времени работы технологической установки.

2. Выявление основных особенностей процесса каталитического риформинга и формулировка путей повышения его эффективности на базе анализа эксплуатации промышленных установок, моделирования и оценки недостатков существующих систем управления.

3. Разработка алгоритма расчета влагосодержания гидро-генизата в реальном масштабе времени по косвенным показателям, в качестве которых используются параметры состояния секции предварительной гидроочистки сырья.

4. Синтез системы цифрового управления влагосодержанием газожидкостных потоков реакторного блока секции риформи-рования, защищенной авторским свидетельством № 1044627.

5. Разработка адаптивной системы оптимального управления процессом, как системы управления активностью кислотных центров катализатора (первый уровень) и системы управления активностью металлических центров (второй уровень).

6. Разработка программно-алгоритмического обеспечения указанных выше задач.

7. Внедрение результатов работы в промышленную эксплуатацию на Мозырском НПЗ.

По теме диссертации опубликована монография, пять статей, а также получено одно авторское свидетельство и одно положительное решение на изобретение.

Основные результаты работы докладывались на региональном научно-техническом семинаре "Автоматизированные системы управления технологическими процессами на базе микропроцессоров, микро- и мини-ЭВМ" в г.Новочеркасске (1983г) , постоянно действующем семинаре по проблемам АСУ секции экономики ВХО им.Д.И.Менделеева в г.Ленинграде (1982 и 1984 г.г.) и Всесоюзном совещании руководителей и главных специалистов служб автоматизации, вычислительной техники и метрологии предприятий и организаций ВПО "Союзнефтеоргсинтез" в г.Кири-ши 1983 г. .

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ А - ароматические углеводороды;

Aqц, предэкспоненциальные множители (предэкспоненты) констант скоростей реакция дезактивации кислотных и металлических центров катализатора; At- предэкспонента константы скорости 1-ой реакции; активность катализатора, отн.ед.; CL^CL^- активности кислотных и металлических центров катализатора, отн.ед.; b^fifr- приведенные энергии активации констант скоростей реакций дезактивации кислотных и металлических центров катализатора, °С; В^- приведенная энергия активации константы скорости щ

L-ой реакции, °С; С - концентрация, %;

С^Су^Ср^С^Сд^С^ - концентрации ароматических, нафтеновых, парафиновых, парафиновых нормального строения, парафиновых изостроения и газообразных углеводородов, энергия активации константы скорости реакции дезактивации, дж; энергия активации константы скорости L-oVl реакции, да;

F- функция цели; газообразные углеводороды; Gqp~ расход орошения отпарной колонны секции предгидроочистки, м3/ч ; Gg- расход сырья (гидрогенизата), кг/ч ; возмущающее воздействие;

I - функционал качества;

IP- парафиновые углеводороды изостроения;

Kai,Ka- константы скоростей реакций дезактивации кислотных и металлических центров катализатора;

Kj,- константа скорости L-ой реакции;

L- джна слоя:катализатора, отн.ед.; М- влаго содержание, ррт. ; влаго содержание циркулирующего газа, ррт ;

Мр,- влаго содержание гидрогенизата, ррпг ;

М^- влаго содержание сырья, ррпг ;

14- показатель степени;

A'^V/^p" молекулярные веса ароматических, нафтеновых и парафиновых углеводородов, г/моль;

Т^г молекулярный вес сырья, г/моль; - нафтеновые углеводороды; парафиновые углеводороды нормального строения;

П- среднее число углеводородных атомов в молекуле углеводородного сырья, отн.ед.; число молей Ь-ого компонента в смеси, мож; j/'> числа молей нафтеновых, парафиновых углеводородов и водорода, мож;

Р- парафиновые углеводороды;

Ра 1 //У' Рр 1 Phi ~ парциальные давления ароматических, нафтеновых, парафиновых углеводородов и водорода, ат.; bV'^/f-P5 ^приведенные тепловые эффекты реакций ароматизации, цикжзации и гидрокрекинга, °С;

R- универсальная газовая постоянная, дж/моль*град.; площадь поперечного сечения трубопровода подачи сырья (гидрогенизата), м^; t- температура, °C; t,t - температуры верха и низа отпарной колонны секции о Я предгидроочистки, °С; tjt ^ч входная, выходная и средняя температуры ^-ого реактора, °С; управляющее воздействие; объем катализаторного слоя до рассматриваемого контрольного сечения, м3; Vp- скорость движения сырья (гидрогенизата), отн.ед. W- передаточная функция; Щ,- скорость I-ой реакции; ^- регулируемая координата; ^ - отбор катализата, отн.ед.; £ - ошибки регулирования; перепад температур на j-ом реакторе, °С; JU - октановое число;

J^A ^Pn 1J^P >/V/>* ft? ~ октановые числа ароматических, нафтеновых, парафиновых, парафиновых нормального и изо-строения углеводородов; - себестоимость, руб.; себестоимость сырья, руб.; JJ - плотность сырья (гидрогенизата), кг/м3; <6 - дисперсия ошибки измерения; Т- время, отн.ед.;

Верхние индексы обозначают: р- расчетное значение переменной; Э - экспериментальное значение переменной; оптимальное значение переменной; б- заданное значение параметра.

I. ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМОТИРОВАНИЕМ КАТАЛИЗАТОРА ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА. ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Введение

В данной вводной главе излагаются особенности технологии и химизма каталитического риформинга. Анализируются существующие математические модели процессов превращения углеводородов риформинга, предлагается их классификация.

Установка риформинга рассматривается как объект управления. Анализируются основные возмущающие воздействия, особое внимание уделяется возмущениям, связанным с изменением активности катализатора.

Исходя из технико-экономических показателей производства товарного продукта осуществляется выбор критерия качества.

Формулируются задачи исследования, основной целью которых является разработка двухуровневой адаптивной системы оптимального управления.

I.I. Химико-технологические особенности процесса каталитического риформинга

Каталитический риформинг является одним из наиболее крупнотоннажных процессов переработки нефти. Он предназначен для обеспечения народного хозяйства высококачественными, де-тонационноустойчивыми автомобильными топливами и отдельными ароматическими углеводородами, потребности в которых постоянно возрастают. Важна роль процесса и в развертывающихся в настоящее время мероприятиях по охране окружающей среды: снижению содержания свинцовых антидетонаторов в бензине и особенно их полное устранение возможно лишь при значительном увеличении числа и мощности действующих установок.

Описанию особенностей технологии процесса на промышленных установках посвящено много работ.

В зависимости от назначения, типа и применяемого катализатора технологический режим процесса, а также выход и качество конечных продуктов колеблются в широких пределах [2-5]. Основными функциями каталитического риформинга являются [3]:

1. Превращение низкооктановых бензиновых фракций, получаемых при переработке любых нефтей, в катализат - высокооктановый компонент бензина.

2. Превращение узких или широких бензиновых фракций, получаемых при переработке любых нефтей или газового конденсата в катализат, из которого тем или иным методом выделяют ароматические углеводороды, в основном бензол, толуол, этил-бензол и изомеры ксилола, с последующим их использованием в производстве моющих средств и различных синтетических материалов .

Обычно первую разновидность процесса принято называть риформингом с целью облагораживания углеводородного топлива, а вторую - с целью получения ароматики.

В качестве исходного сырья технологических установок используются бензиновые фракции, образующиеся при первичной переработке нефти, с пределами выкипания 62 - 180°С (применяются и более узкие фракции: на облагораживание - 85-и I05-I80°tJ, а на ароматизацию - 62-85°С - для производства бензола, 65-105°С - бензола и толуола, IU5-I40°C - ксилолов) [5].

Каталитический риформинг осуществляется на алюмоплати-новом катализаторе, промотированном хлор- или фторорганичес-кими соединениями (обычно дихлорэтан или четыреххлористый углерод). В промышленности нашли широкое распространение следующие типы катализаторов: АП-56, AII-64 - полиметаллические и KP-I02, KP-I04 и KP-I06 - биметаллические (платиноре-ниевые) [5].

Технологические установки подразделяются по способу осуществления окислительной регенерации катализатора на [5]:

1. Установки со стационарным слоем (рис.1), где регенерация проводится примерно один раз в год и связана с остановкой производства.

2. Установка с короткими межрегенерационными циклами, где регенерация катализатора проводится попеременно в каждом реакторе без остановки процесса.

3. Установки с движущимся слоем катализатора, где регенерация проводится в специальном аппарате - регенераторе (на рис.2 показан реакторный блок таких установок; Р-5 - регенератор) .

Большинство отечественных установок относятся к первой

С/77&5. гя/гдокс? ес/7?су££//7бА/б/гу,

ЛГСУЛП0'/70'30"77 сг/77оу?г/зог/77

Рис.1. Схема установки каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора.

Рис.2. Схема блока реакторов риформинга с движущимся слоем катализатора. группе.

Процесс включает в себя три стадии:

1. Гидроочистку, где исходное сырье насыщается водородом и освобождается от вредных примесей - серы и азотсодержащих соединений, - являющихся ядами риформинга. Основные технологические аппараты здесь - реактор P-I и отпарная колонна K-I (рисЛ). Конечный продукт стадии - гидрогенизат.

2. Собственно риформирование, где из гидрогенизата образуется высокооктановый компонент моторного топлива - катализат. Проводится стадия в реакторном блоке - последовательно соединенных трех - четырех реакторах (Р-2 - Р-5 - рис.1 или P-I - Р-4 - рис.2)с предварительным нагревом газопродуктовой смеси перед каждым из них (на рис.1 - печь П-2). Важной особенностью стадии является наличие рецикла по водород-содержащему газу.

3. Стабилизацию, предназначенную для отгона из катализатора низкокипящих продуктов (колонны К-2 и К-3).

Специфика решаемых в настоящей работе задач обуславливает необходимость более подробно ознакомиться с химизмом протекания реакций каталитического риформинга.

Как химическое явление, процесс представляет собой целый ряд последовательно-параллельных превращений углеводородов, играющих различную роль. Это реакции гидрирования-дегидрирования, ароматизации, изомеризации, дегидроциклизации, гидрокрекинга, гидрогенолиза и коксообразования [4, 6], которые протекают под давлением 15 - 40 атм, при температуре 470 - 530°С в присутствии бифункциональных катализаторов, характеризующихся наличием одновременно двух видов активных центров: металлических (гидрирующих) и кислотных.

В состав сырья риформинга входят нафтеновые, парафиновые и ароматические углеводороды, которые вступают в реакции следующим образом: на металлических центрах идет дегидрирование парафинов в олефины и нафтеновых в ароматические углеводороды, гидрирование изоолефинов в изопарафины, де-гидроциклизация парафинов и частично изомеризация; на кислотных центрах - изомеризация, циклизация и гидрокрекинг. Установлено, что главным промежуточным продуктом всех реакций являются олефины [6].

Структурно современные катализаторы представляют собой мелкодисперсный металлический компонент, нанесенный на пористый носитель - оксид аллюминия, который и выполняет кислотную функцию катализатора. Количество и сила кислотных центров на его поверхности определяют кислотную активность катализатора [7]. При усилении кислотности катализатора скорости процессов, протекающих на кислотных центрах, повышаются, соответственно изменяется состав конечных продуктов. В отличие от металлической активности влиять на кислотную активность в ходе технологического процесса можно, вводя в него промотор-галоген. На промышленных установках для этих целей в последнее время применяют органические соединения хлора, поскольку по сравнению с фтором он обладает меньшей крекирующей способностью и большей селективностью [8].

При повышении содержания хлора на катализаторе увеличивается октановое число катализата и выход ароматических продуктов за счет дегидроциклизации парафиновых углеводородов в ароматические, а также за счет более глубокого превращения нафтенов (изомеризация пятичленных циклов)[9]. Оптимальное содержание хлора для катализатора типа АЛ составляет 0,6% масс и КР - около 1% масс [Ю]. Его поддержание в ходе эксплуатации позволяет продлить срок службы катализатора и благоприятно сказывается на работе технологической установки в целом [9]. Присутствие хлора на катализаторе при определенном влагосодержании системы позволяет снижать входные температуры в реакторе, требуемые для получения риформинг-бензина заданного качества и отбора. Однако, даже незначительное увеличение концентрации хлора в реакторном блоке может привести к коррозии оборудования.

Для поддержания оптимального количества хлора на катализаторе необходимо непрерывно добавлять к сырью хлороргани-ческие соединения. При этом только часть промотора остается на катализаторе, остальное уносится с катализатом. Содержание хлора на катализаторе определяется условиями хлорирования. Установлено [10, IlJ, что равновесное содержание галогена однозначно связано с мольным отношением вода/хлор в зоне катализа и практически в условиях нормальной эксплуатации не зависит от температуры.

Таким образом, задача управления активностью кислотных центров катализатора может быть решена путем поддержания требуемого мольного отношения вода/хлор.

Заключение диссертации по теме "Автоматическое управление и регулирование, управление технологическими процессами", Лисицын, Николай Васильевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате изучения физико-химических особенностей протекания гетерогенных реакций риформинга предложена математическая модель процесса, учитывающая изменения концентраций углеводородов во времени и по длине слоя катализатора в меж-регенерационный период времени работы технологической установки .

2. Анализ адекватности математической модели показал, что с применением разработанного метода идентификации объекта управления, погрешность описания процесса в регламентной области изменения технологических параметров не превышает Ш.

3. В результате изучения влияния активности катализатора на качественные показатели процесса установлено, что для обеспечения устойчивости реакторного блока необходимо, чтобы скорость падения активности металлических центров катализатора была не выше скорости падения активности его кислотных центров.

4. Осуществлена декомпозиция общей задачи управления процессом на две задачи: оптимизацию условий протекания гетерогенных реакций на кислотных активных центрах катализатора и металлических центрах.

5. Разработана и внедрена в промышленную эксплуатацию система управления селективностью и активностью катализатора, фактический экономический эффект от реализации которой составил 80,5 тыс.рублей в год на одной установке.

6. Разработана и опробована на промышленном объекте адаптивная система оптимального управления процессом каталитического риформинга, максимизирующая выход целевого продукта заданного качества за межрегенерационный период времени эксплуатации технологической установки.

7. Исследование оптимальных режимов работы реакторного блока по модели и на промышленной установке позволило сформулировать оптимальную стратегию ведения процесса, в соответствии с которой для обеспечения требуемой жесткости температурного режима реакторов и равномерного использования катализаторного пространства процесс следует проводить таким образом, чтобы средние температуры реакторов были равными, а величины выходных температур были бы не выше входных.

8. Разработан, отлажен и включен в состав программного обеспечения действующей АСУ комбинированной установкой Ш-6У Мозырского НПЗ комплекс программ, реализующих алгоритмы предложенных систем управления.

9. Определена функциональная структура типовой АСУТП каталитического риформинга, представляющая собой двухуровневую систему управления, на верхнем уровне которой среди управляющих задач основное место отводится задачам управления процессом промотирования катализатора и оптимального управления реакторным блоком.

10. Новизна технических решений подтверждена авторским свидетельством и положительным решением на два способа управления реакторным блоком установки каталитического риформинга.

- 159 " ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации представлены результаты исследования процесса каталитического риформинга с точки зрения задач управления.

Обсуждаемые в работе вопросы имеют важное народно-хозяйственное значение, поскольку от их решения зависит, не только увеличение выпуска моторного топлива и ароматических углеводородов, но и увеличение срока службы дорогостоящего алюмоплатинового катализатора и уменьшение суммарных энергетических затрат на производство. Если ранее проблема управления активностью катализатора не стояла столь остро, то причина этого заключается не столько в том, что применяемые в прошлом катализаторы были менее активны и селективны, чем современные, а скорее в том, что не существовало объективных предпосылок для ее решения, т.к. только в настоящее время теоретические разработки в области гетерогенного катализа позволили раскрыть основные механизмы протекания реакций на катализаторе. Поэтому отличительной особенностью работы является то, что впервые при решении оптимизационной задачи управления промышленной установкой риформинга мы исходим не от внешних по отношению к процессу факторов, таких как расход углеводородного сырья или же подвод необходимого для превращения углеводородов тепла, а от свойственных процессу внутренних закономерностей, связанных с протеканием реакций на активных центрах катализатора, т.е. от управления состоянием последнего. Разработанная таким образом двухуровневая адаптивная система оптимального управления обеспечивает решение актуальных проблем, создания наиболее благоприятных условий протекания реакций и увеличения эффективности процесса в целом. Исследования системы на промышленной установке Мозырского нефтеперерабатывающего завода показали целесообразность ее практической реализации; более того, предложенный подход к управлению риформингом может быть использован и при оптимизации других объектов нефтеперерабатывающей промышленности. К их числу можно отнести установки каталитических процессов изомеризации и гидрокрекинга, поскольку их технология, аналогично риформингу, предусматривает проведение процесса промотирования катализатора.

Однако, еще многое остается недостаточно изученным. Имеется обширное поле деятельности для развития идей, рассмотренных в настоящей работе. Это и разработка других систем управления типовой АСУТП и совершенствование самой адаптивной системы. В качестве примера можно привести одну достаточно сложную самостоятельную научно-техническую проблему. Связана она с определением длительности межрегенерационного цикла эксплуатации установки. При решении задачи оптимального управления мы основывались на фиксированном (заданном) значении времени цикла. Это обусловлено тем, что на практике время непрерывной эксплуатации установки определяется графиками планово-предупредительного ремонта и связано с наработкой технологического оборудования. Однако, при этом, как правило, возможности катализатора за время работы установки используются не полностью и поэтому при проведении ремонта установки иногда он не регенерируется. На первый взгляд, такая эксплуатация катализатора весьма неэффективна. Но чтобы разобраться в проблеме выработки ресурсов катализатора досконально, необходимо исходить не просто из плана выпуска товарной продукции, а анализировать весь комплекс затрат, связанных как с эксплуатацией оборудования, так и временем пуска и останова установки, а также и регенерации катализатора, включающей достаточно сложные этапы окислительной и восстановительной регенерации (выжиг кокса и обработка катализатора водородом) и этап оксихлорирования.

Наряду с этим, дополнительные резервы повышения эффективности ведения технологического процесса могут быть вскрыты путем оптимизации риформинга с учетом работы секции предварительной гидроочистки сырья.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лисицын, Николай Васильевич, 1984 год

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. - М.: Политиздат, 1982. -223 с.

2. Справочник нефтехимика/ Под ред. С.К.Огородникова. JI.: Химия, 1978, тД. - 495 с.

3. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М.: Химия, 1979. - 344 с.

4. Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. М.: Мир, 1973. - 388 с.

5. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л.: Химия, 1980. - 328 с.

6. Гейтс Б., Кетцир Дк., Щуйт Г. Химия каталитических процессов. М.: Мир, 1981. - 552 с.

7. Танабе К. Твердые кислоты и основания. М.: Мир, 1973.184 с.

8. Маслянский Г.Н., Жарков Б.Б., Федоров А.П. и др. Катали-ческий риформинг бензиновых фракций. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1979, № 10, с. 5 - 14.

9. Жоров Ю.М. Изомеризация углеводородов. М.: Химия, 1983. - 304 с.

10. Скипин Ю.А., Федоров А.П., Маслянский Г.Н. и др. Регулирование активности катализаторов риформинга в промышленных условиях. Нефтепереработка и нефтехимия. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1983, № 2, с. 3-6.

11. Скипин Ю.А., Марышев В.Б. Хлорирование катализаторов риформинга в промышленных условиях. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1983, № 7, с. 13-14.

12. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975. - -688 с.

13. Современные методы идентификации систем: /Под ред.П.Эйк-хоффа. М.: Мир, 1983. - 400 с.

14. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1976. - 464 с.

15. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1975. - 575 с.

16. Жоров Ю.М. Моделирование физико-химических процессов в нефтепереработке и нефтехимии. М.: Химия, 1978. -376с.

17. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982. - 288 с.

18. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах. JI.: Химия, 1983. - 352 с.

19. Жоров Ю.М., Панченков Г.М., Карташов Ю.Н. Использование математического описания платформинга для разработки технологической схемы процесса. Нефтепереработка и нефтехимия. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980, № I, с. 21 - 24.

20. Zee Н. Н.г Butt J. Ь. HetesocfMwuS oaJtcdytic reactors undirajUna comical deactiiralLofi. Part i.0LcUurxLi0ri kiwtics and ptUd effectiveness. 1. ШЕ Journal, №,28,//* 3,р.405-Ш

21. Krane H.b, Groh A.b., Shutman &. L.,

22. SUtJidJ.H. 5 th. World Pe-troL Conor. Proceed Sec. 1/4, 1959.

23. Хуттер Т. Разработка кинетической модели реакции каталитического риформинга. Дис. канд.хим.наук. - Л., 1972, - 95с.

24. Smith НА Kinetic analysis о/ naphtha re-tormina with piatuiuM catalust. Clwn. trig.1. Pro^m^^^P'76'85

25. Жоров Ю.М., Карташев Ю.Н., Панченков Г.М. и др. Математическая модель платформинга в стационарном режиме с учетом реакций изомеризации. Химия и технология топ-лив и масел. - М.: Химия, 1980, № 7, с. 9 - 12.

26. Дорохов А.П., Иоффе И.И., Маслянский Г.Н. и др. Математическая модель процесса каталитического риформинга широкой бензиновой фракции. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1972, № II, с. 6 - 10.

27. Вольф А., Крамаж Е. Кинетические модели каталитического риформинга. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1979, № 12, с. 10 - 16.

28. Henninosm 1, Ьипо/шагс!- Nmlson Н. Catalu-tu фпЫпа- Brit. Ск^ бпо. 1970, К,1. Ф11, р.мЪ-т.

29. Бельцов Б.А. Об алгоритме управления процессом платформинга. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1967, № 4, с.31-32.

30. Бельцов Б.А. К вопросу об алгоритме оптимального управления установкой каталитического риформинга. В кн.: Известия высших учебных заведений, нефть и газ. - М.: Наука, 1967, № 4, с. Ill - 114.

31. Jolsoe t, BunclQaard- M&lsonH. On the use oj mdxlrnwn pruicipU for optlmiin^ the catatq

32. Uc гфгггшго process. CAem. Ы^ X, 1977, p. *9-ГЛ.

33. Рубекин H.3>. Вопросы разработки алгоритма оптимального управления установкой каталитического риформинга в системе нефтеперерабатывающего завода. Дис. канд.техн. наук. - Л., 1967, - 205 с.

34. Андреевский В.В. Моделирование и оптимальное управление реакторным блоком установки каталитического риформинга. Дис. канд.техн.наук. - Л., 1982, - 228 с.

35. Андреевский В.В., Кашмет В.В., Лисицын Н.В. и др. Моделирование, исследование и управление процессом вторичнойпереработки нефти. (Монография). Ленинград, 1983. -170 с. Рук. пред став л. ЛТИ им. Ленсовета. Деп. в ВИНИТИ 7 декабря 1983 г., № 6618-83ДЕП.

36. Бремер Г., Вендланд К.П. Введение в гетерогенный катализ. М.: Мир, 1981. - 160 с.

37. FigoU m.S. d al Operational conditions and coke J or motion on Pt -Al03 reforming caMust.-Applied Catalysis, 1983,5, Ф 1, p. 19-32.

38. Меджинский В.Л., Кашина В.В. Влияние старения катализатора риформинга на его активность и селективность.

39. Химия и технология топлив и масел. М.: Химия, 1983, № 4, с. 20 - 21.

40. Ьгесктап IW., Froment G. F Catalyst okcLctii/aiion by cutive site coverage and &1оекайе:

41. Ы tnq.Chem. Fundam, 1979,18,^3, p.Z45-2S6. *

42. Рабинович Г.Б., Левинтер М.Е. Математическая модель платформинга с учетом дезактивации катализатора. В кн.: Вопросы химии и химической технологии нефти и газа. -Грозный: ЧИТУ, 1978, вып.1, с. 24-28.

43. Рабинович Г.Б., Дыпкина Н.Э. Математическое описание процесса каталитического риформинга с движущимся слоем катализатора. Совершенствование процессов нефтепереработки и нефтехимии. - Куйбышев: КПтИ, 1982, с. 97 - 103.

44. Лебедев Н.Н. Химия, и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1975. - 732 с.

45. Киселев Б.Д., Горелова Н.Л. Расчет октановых чисел пря-могонных бензинов.- Химия и технология топлив и масел. -М.: Химия, 1982, № 5, с. 10 II.

46. Мс Coy koofLL, Ayirs В. ft On-Lyne сигаtusis oj tat, reformer stream by 6c. Chem.lick,, 1971, fd., p. 93-99.

47. Рабинович Г.Б., Беркович М.Н., Левинтер М.Е. Постановка задачи оптимизации процесса каталитического риформингаширокой бензиновой фракции. Нефтепереработка и нефтехимия. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982, № 4, с. 8 - 10.

48. Юдин Д.Б., Голыптейн Е.Г. Линейное программирование. -М.: 1969. 424 с.

49. Габасов Р., Кириллова 5>.М. Методы оптимизации. Мн.: ЕГУ, 1981, - 350 с.

50. Муртаф Б. Современное линейное программирование. М.: Мир, 1984. - 224 с.

51. Козлов И.А., Востриков Ю.А., Тихонов В.В. и др. УВД в замкнутом контуре управления процессом платформинга.

52. Автоматизация и КИП в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1972, № 4, с. 7 - 10.

53. А.с. 715478 (СССР). Способ регулирования процесса каталитического риформинга углеводородов (Ф.М.Абдуллаев, М.А.Мехтиев, В.Л.Левин, А.Б.Алиев, Д.Д.Джафаров). Опубл. в Б.И., 1980, № 6.

54. А.с. 703128 (СССР). Способ управления каталитическим процессом (Ф.М.Абдуллаев, М.А.Мехтиев, В.Л.Левин, А.Б. Алиев, О.Н.Нуриев, А.Ф.Амруллаев). Опубл. в Б.И., 1979, № 46.

55. А.с. 783335 (СССР). Способ управления реакторным блоком установки каталитического риформинга (В.В.Андреевский,

56. A.Б.Демидов, Б.В.Ильин, А.С.Зубовский, С.М.Лучутенков,

57. B.П.Пушкарев, Н.Ф.Рубекин). Опубл. в Б.И., 1980, W 44.

58. Андреевский В.В., Гиляров В.Н., Ильин Б.В., Лисицын Н.В. Управление реакторным блоком установки каталитического риформинга. Ленинград, 1981. - 7с. Рук.предетавл. Л'Ш им.Ленсовета. Деп. в ОНИИТЭХИМ I апр. 1981г., № 303ХП--Д81.

59. Эфендиев И.Р. Оптимизация управления установкой каталитического риформинга для производства ароматических углеводородов. В кн.: Интегрированные системы управления и переработки информации. - Баку: АзИнефтехим, 1984,с. 80 82.

60. Борисов В.И. Проблемы векторной оптимизации. В кн.:

61. Исследование операций. Методические аспекты. М.: Наука, 1972, с. 72-91.

62. Забрянский Е.И., Зарубин А.П. Детонационная стойкость и воспламеняемость моторных топлив. М.: Химия, 1974.- 215 с.

63. Вольтер Б.В., Сальников И.Е. Устойчивость режимов работы химических реакторов. М.: Химия, 1972. - 192 с.

64. Яблонский Г.С., Быков В.И., Горбань А.Н. Кинетические модели каталитических реакций. Новосибирск: Наука, 1983. - 256 с.

65. Дорохов А.П. Иоффе И.И. Поисковый метод оценки констант кинетических уравнений модели нефтехимического процесса.- Нефтепереработка и нефтехимия. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1971, № 3, с.43-46.

66. Тиракьян Ю.А., Жоров Ю.М. Оценка констант математических моделей нефтехимических процессов. Автоматизация и КИП в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1974, № 10, с. 9 - 12.

67. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. -М.: Мир, 1975. 536 с.68.р.М-Ш.

68. А.с. 242479 (СССР). Способ контроля степени закоксован-ности катализатора (В.М.Загуляев, В.И.Сутормин). -Опубл. в Б.И., 1969, № 15.

69. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1980. - 536 с.

70. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1971. - 552 с.

71. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978. - 592 с.

72. Самарский А.А. Введение в сеточные методы. М.: Наука, 1982. - 272 с.

73. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука, 1973. - 400 с.

74. Джонсон К. Численные методы в химии. М.: Мир, 1983. -504 с.

75. Холл Дж., Уатт Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1979. - 312 с.

76. Болыпев JI.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983. - 416 с.

77. Маслянский Г.Н., Шапиро Р.Н., Панникова Р.Ф. Влияние кратности циркуляции водородсодержащего газа на выход продуктов каталитического риформинга. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1981, № 4, с. 4 - 6.

78. Федоров А.П., Маслянский Г.Н., Дорохов А.П. и др. Исследование работы реакторного блока установки каталитического риформинга. Химия и технология топлив и масел. -М.: Химия, 1972, № 5, с. 5 - 9.

79. Андреевский В.В., Кашмет В.В., Лисицын Н.В. и др. Исследование и оптимизация процесса каталитического риформинга. Ленинград, 1983. - 8 с. Рук. представл. ЛГИ им. Ленсовета. Деп. в ОНИИТЭХИМ 20 янв. 1983 г.,187ХП-Д83.

80. Янушевский Р.Т. Теория линейных оптимальных многосвязных систем управления. М.: Наука, 1973. - 464 с.

81. Янушевский Р.Т. Управление объектами с. запаздыванием. -М.: Наука, 1978. 416 с.

82. Колосов Г.Е. Синтез оптимальных автоматических систем при случайных возмущениях. М.: Наука, 1984. - 256 с.

83. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1976. - 392 с.

84. Олейников В.А. Оптимальное управление технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности. Л.: Недра, 1982. - 216 с.

85. Рей У. Методы управления технологическими процессами. -М.: Мир, 1983. 368 с.

86. Уонэм М. Линейные многомерные системы управления: Геометрический подход. М.: Наука, 1980. - 376 с.

87. Чермак И., Петерка В., Заворка И. Динамика регулируемых систем в теплоэнергетике и химии. М.: Мир, 1972. -624с.

88. Эрриот П. Регулирование производственных процессов. -М.: Энергия, 1967. 480 с.

89. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. М.: Мир, 1973. - 960 с.

90. Могильнер А.И. Перспективные методы анализа многомерной информации. М.: ЦНШТЭнефтехим, 1976. - 76 с.

91. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965.- 340 с.

92. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. - 552 с.

93. Пакет научных программ на языке Фортран. Руководство программиста. Книга 2. Кохтла-Ярве: Каэвур, 1982. -278 с.

94. Лисицын Н.В., Кашмет В.В., Андреевский В.В. Управление влажностью гидрогенизата установки каталитического риформинга. Ленинград, 1983. - 6с. Рук. представл. ЛГИ им.Ленсовета. Деп. в ОНИИТЭХИМ 25 янв. 1983 г.,103ХП-Д83.

95. Морозовский В.Т. Многосвязные системы автоматического регулирования. М.: Энергия, 1970. - 288 с.

96. Изерман Р. Цифровые системы управления. М.: Мир,:1984.- 541 с.

97. Лисицын Н.В., Кашмет В.В., Андреевский В.В. Управление влажностью в реакторном блоке установки каталитического риформинга. В кн.: Автоматизация потенциально опасных процессов химической технологии. - Л.: ЛТИ им.Ленсовета, 1984, с. ИЗ - 116.

98. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1969. - 408 с.

99. Хофер Э., Лундерштедт Р. Численные методы оптимизации. М.: Машиностроение, 1981. - 192 с.

100. Жоров Ю.М., Шапиро Й.Я., Капинский Э.Ф. и др. Математическое моделирование платформинга, осуществляемого в жестком режиме с целью оптимизации процесса. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1973, № 4, с.1-3.

101. Жоров Ю.М. Расчеты и исследования химических процессов нефтепереработки. М.:-Химия, 1973. - 213 с.

102. Панченков Г.М., Жоров Ю.М. Методы кинетического анализа и использование модельных реакций при исследовании оптимизации процессов переработки нефти. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1980, № 7, с. 7 - 9.

103. Ю6. Jarvi$ Н.С Process computers -th&y do рай oj{ иг refinerits, — OLi and &as X, 191$, p.62-66.

104. Скипин 10.А., Федоров A.M., Маслянский Г.Н. и др. Оптимальный температурный режим в реакторах каталитического риформинга. Химия и технология топлив и масел. - М.: Химия, 1981, № 3, с. 26- 28.

105. Федоров А.П., Лазарева О.А., Булыгина Л.Б. Влияние содержания хлора на свойства полиметаллического катализатора риформинга. Химия и технология топлив и масел. -М.: Химия, 1983, Р 9, с. II - 13.

106. Лисицын Н.В., Кашмет В.В., Арутюнян А.Ф. Оптимальное управление процессом каталитического риформинга. В кн.: Автоматизация потенциально опасных процессов химической технологии. - Л.: ЛТИ им.Ленсовета, 1984, с. 122 - 126.

107. Вазан М. Стохастическая аппроксимация. М.: Мир, 1972. - 295 с.

108. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. - 592 с.

109. Ротач В.Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования. М.: Госэнергоиздат, 1961. - 344 с.

110. А.с. 1044627 (СССР). Способ управления реакторным блоком установки каталитического риформинга ( Н.В.Лисицын, В.В.Андреевский, Г.И.Автушкин, В.В.Кашмет, В.П.Пушкарев, Н.Ф.Рубекин, В.Н.Уланов). Опубл. в Б.И., 1983, № 36.

111. Решение от 28.11.1983 о выдаче авторского свидетельства по заявке № 3594366/26078544: Способ управления реакторным блоком установки каталитического риформинга (В.В.Кашмет, Г.И.Автушкин, В.В.Андреевский, Н.В.Лисицын, В.П.Пушкарев, В.В.Сотников).

112. Инструкция по определению экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ЦНЙИТЭ-нефтехим, 1978. - 80 с.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания.
В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Автореферат
200 руб.
Диссертация
500 руб.
Артикул: 302468