Прогнозирование работы катализатора на установке ЛЧ-35

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ХИМИИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Проведение мониторинга установки.

Оптимизация режима работы
установки.

Прогнозирование активности
промышленного катализатора
риформинга бензинов.
Целевые реакции риформинга

Дегидрирование шестичленных нафтенов:
СН3
-3Н2
СН3
СН3
СН3
-3Н2
-3Н2
СН3

СН3
Дегидроциклизация парафиновых углеводородов:
СН3
С7Н16

-3Н2
Изомеризация:
СН3
н-С7H16
и-С7H16
Технологическая схема установки ЛЧ-35-11/1000
Схема внутренней архитектуры автоматизированной
системы контроля катализатора
Общезаводская база данных
Считывание данных
benz
TIRC230
benz
TIRA005
Запрос параметров
benz
F0340_1
benz
QIR0602
lch1
PI4033
lch1
TE108
Сохранение результатов
lch1
TI15B
… … ...
lch1
78B
Интерфейс взаимодействия с общезаводской базой данных
GetData(pDate:TDateTime)
Считывание данных
SaveResult(pDate:TDateTime)
Запрос параметров
Сохранение результатов
Модуль расчета и интерпретации результатов
Визуализация результатов расчета
Нестационарная кинетическая модель процесса
каталитического риформинга УВ сырья
Ci
Ci m
G
G
 wj
Zi
V j 1
T
T
1
G
G

Z
V
  Cp см
m
Q w
j 1
j
j
начальные условия:
Z  0 : Ci  Ciвх , T  Tвх ;
V  0 : Ci  Ciвх , T  Tвх
G – нагрузка по сырью, м3/с; Сi – концентрация i-го компонента, моль/м3;
Z – объем переработанного сырья, м3; V – объем катализатора в реакторах, м3;
w j – скорость протекания j-ой реакции, моль/м3•с; m – число реакций;
Т – температура в реакторе, 0С; ρ – плотность, моль/м3;
Q j – тепловой эффект j-ой реакции, Дж/моль; Cp см– удельная теплоемкость
газовой смеси, Дж/(моль∙град);
Зависимость изменение активности от объема
переработанного сырья для разных сырьевых циклов.
1,2
6 цикл
1,1
4 цикл
Активность
1
0,9
0,8
0,7
5 цикл
0,6
2 цикл
1 цикл
0,5
3 цикл
0,4
0,3
0,2
0
200000
400000
600000
800000 1000000 1200000 1400000 1600000 1800000 2000000
Объем переработанного сырья, т.
Изменение оптимальной активности катализатора и отклонения
фактического расхода хлор-органических соединений от расчетных в
процессе работы установки ЛЧ-35-11/1000
2,5
1,1
2,0
Отклонение
1,5
1
1,0
0,5
0,95
0,0
.2
.02
21
0,85
7
00
7
00
7
00
7
00
6
00
6
00
6
00
-1,5
.2
.02
06
.2
.01
22
.2
.01
07
.2
.12
23
.2
.12
08
.2
.11
23
6
00
-1,0
.2
.11
08
-0,5
0,9
Активность, от. ед.
1,05
0,8
Дата
Отклонение фактической подачи хлор-орг. от расчетной
Оптимальная активность, от. ед.
Оптимальная
акивность, от. ед.
Влияние содержания сероводорода в водородсодержашем
газе на активность катализатора
1
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0,92
390
400
410
420
430
440
450
460
Показания газоанализатора,мВ
Оптимальная
активность,
470
490
Показания газоанализатора,
от.ед.
мВ
23.11.2006
0,94
493
24.11.2006
0,93
542
26.11.2006
0,94
470
27.11.2006
0,95
465
28.11.2006
0,96
494
Дата
480
Отклонение фактической
подачи хлорорганического
соединения от
расчетной,ppm
Влияние содержания хлор-органических соединений на
активность катализатора в присутствие сероводорода.
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
0,925
0,93
0,935
0,94
0,945
0,95
0,955
Оптимальная активность,от. ед.
0,96
0,965
Средняя температура входа в
ректора,0С
Прогнозирование работы катализатора на
установке ЛЧ-35-11/1000 Кинеф
502
500
498
496
494
492
490
488
09.03.07 28.04.07 17.06.07 06.08.07 25.09.07 14.11.07 03.01.08 22.02.08 12.04.08 01.06.08
Дата
Расход сырья=170м3/ч
Расход сырья=160м3/ч
Расход сырья=150м3/ч
Прогнозирование работы катализатора на
установке ЛЧ-35-11/1000 Кинеф
Температура входа в реактор в 0С
Дата
Р-102
Р-103
Р-104
01-05-2007
490
491
491
01-06-2007
492
492
492
01-02-2008
495
495
495
01-04-2008
497
497
497
Расход сырья 150 м3/час; О.Ч.=96,5
Сырье: П/(Н+Ар)=1,23; i-П/n-П=1,05.
Технико-экономическая оценка работы
установки ЛЧ-35-11/1000, ООО «КИНЕФ»
№
Технико-экономические
Показатели
Ед.изм.
Плановый выпуск
1
Объём производства:
- выраженный в тоннах
- выраженный в рублях
тонны
руб.
1 482 122,7
9 248 445 648
2
Стоимость основных фондов
руб.
1 178 374 231
3
Фондовооружённость
руб/чел.
755 823
4
Фондоёмкость
руб/руб
0,102
5
Фондоотдача
руб/руб
9,81
6
Себестоимость 1-й тонны
руб.
4532,43
8
Производительность труда
т./чел.
6280,18
Расчет точки безубыточности:
Q min 
Зпост  B
971313123, 6  11560557060

 3 424 млн.руб.
B  Зпеременн 6328760100  578597220,5
Сравнивая точку безубыточности с объемом производства данного завода,
делаем вывод о значительном экономическом запасе прочности, и как следствие
о возможности осуществлять техническое перевооружение
(замену катализатора или обновление технологии).
Выводы

Выполнен мониторинг установки ЛЧ-35-11/1000 с применением
компьютерной системы контроля работы катализатора, используя в
качестве начальных данных технологические параметры ведения
процесса и покомпонентный состав сырья и катализата;

Были получены результаты о возможностях повышения активности
катализатора во время присутствия значительных количеств
каталитических ядов. Данную задачу удалось решить увеличением
концентрации хлора в реакторном блоке и за счет увеличения
кратности циркуляции водородсодержащего газа;

Был определен режим работы установки, который позволит без
регенерации катализатора продлить межрегенерационный цикл до
остановки на капитальный ремонт.