基于APEX的连续重整装置实时优化系统

中控技术股份有限公司承担的宁波某石化企业连续重整装置的实时优化(RTO)系统开发工作,采用自主研发的基于联立方程(EO)技术的流程工业过程模拟与设计软件APEX及重整反应机理模型,先后完成了重整反应器模型建模、全流程模型整合、校准模型、优化模型等,并通过中控自主研发的实时优化平台软件InPlant RTO完成了机理模型与先进控制(APC)系统的在线闭环联动,实现了连续重整装置的实时优化。该RTO系统以装置经济效益最大化为目标,根据原料性质、设备性能、产品价格等变化,及时优化调整重整反应温度、分馏塔操作等,并通过APC实现闭环调整,实现装置经济效益最大化。经标定,该RTO系统为装置带来约0.5%的BTX收率提升,年化经济效益约1010万元/年,效果显著。

微膨胀床反应器压降及轴向扩散特性研究

以多孔的球、齿球和三叶草形催化剂为填充颗粒,考察了微膨胀床反应器的床层压降及液相总的和局部的轴向扩散特性。结果表明,3种催化剂床层压降都随表观液速的增大而增大,随表观气速的增大而减小;球形催化剂的床层压降最大,三叶草形催化剂的床层压降最小。通过示踪-响应法测定示踪剂在微膨胀床反应器中的停留时间分布,求取了床层总的和局部的彼克列数Pe。结果表明,3种催化剂总的彼克列数都随表观液速的增大而增大,随表观气速的增大而减小;局部的彼克列数随着催化剂床层轴向高度的增加而减小。3种催化剂床层的总的彼克列数大小依次为:球形最大,齿球形次之,三叶草形最小。

渣油加氢裂化膨胀床反应器反应性能模拟

针对渣油加氢裂化这一复杂多相反应体系,建立了包含传质和反应的多相膨胀床反应器模型。基于模拟重点考察了反应温度以及反应器床层内填装不同外形催化剂对反应器出口中间馏分油质量收率的影响。结果表明:(1)在所模拟的温度范围内,取反应温度为693 K时,中间馏分油出口质量收率最大,为75.02%;(2)在反应器内分别填装不同形状催化剂时,反应器出口中间馏分油的质量收率不同,其中当填装四叶草形催化剂时,中间馏分油质量收率最大,为81.42%。

重整连续装置实时优化系统应用

针对中海石油宁波大榭石化有限公司1.5 Mt/a连续重整装置,通过实时优化系统建立严格的工艺机理模型,并结合实际工况数据与物料平衡方程对反应器模型进行校准,校准偏差小于3%。对用于原料产品组成分析的在线近红外分析仪进行校准,整体偏差小于3%。基于工艺机理模型,以BTX(苯、甲苯、二甲苯)收率最大为优化目标,系统分析了装置操作特性及主要操作参数对BTX收率的影响。建立实时优化系统与APC(先进过程控制),以闭环投用优化结果,通过调整重整反应温度、氢油比以及各个分馏塔操作温度,达到实时优化的目的,标定结果显示装置BTX收率提高0.58百分点。

实时优化技术在连续重整装置的实施

大榭石化连续重整装置实时优化(RTO)系统由大榭石化与浙江中控软件技术有限公司共同开发与实施,经历了在线近红外分析仪安装与调试、重整装置离线建模与调试、优化方案论证与实现以及在线联动闭环实施等环节。该实时优化系统以装置经济效益最大化—提高高附加值产品重整汽油产量为目标求解模型优化结果,并通过先进过程控制系统(APC)控制装置操作条件向RTO设定目标靠近,从而获得优化效益。经闭环投用期间的效益标定,RTO系统为装置带来约0.5%的BTX收率提升,年化经济效益约1010万元/年,为装置带来可观的效益提升。