Установки FCC содержат большое количество параметров изменяющихся в режиме реального времени, что обуславливает выгоду использования автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП), предоставляющих следующие преимущества:
- эксплуатация процесса близко к целевым значениям и предельным значениям;
- повышенная устойчивость и бесперебойное функционирование;
- исчерпывающая информация о процессе для оператора;
- быстрое реагирование на целевые изменения.
Экономия от применения АСУТП составляет 0,05 - 0,20 доллара на 1 баррель переработанного сырья, не считая качественных преимуществ от использования системы.
Автоматизированная система управления технологическим процессом состоит из пяти модулей (представлено на рисунке ниже). Несмотря на то, что каждый модуль независим от других, в алгоритмах управления предусмотрен необходимый уровень взаимодействия между ними.
Модуль контроля жесткости процесса
Этот модуль контролирует температуру на выходе из лифт-реактора, а также величину температуры и расход сырья, выполняя задачу поддержания режима эксплуатации процесса в предельных значениях с параллельным выполнением заданных оперативных задач. В число типичных ограничений, учитываемых системой, входят перепады давлений на затворах управления скоростями циркуляции катализатора, температура в регенераторе, скорость выжига кокса, выход влажного газа и скорость потока жидкого верхнего продукта фракционирующей колонны. Оперативная задача выбирается оператором через меню.
Исходя из технологических потребностей и конкретных целей предприятия в-целом могут реализовываться следующие опции:
- максимизация значения температуры в реакторе при неизменной производительности по сырью;
- максимизация производительности по сырью при постоянном значении температуры в реакторе;
- минимизация температуры сырья при фиксированном значении температуры в реакторе.
Модуль контроля степени выжига
Этот модуль контролирует требуемое содержание кислорода в газах регенерации посредством изменения расхода воздуха. Модуль задает упреждающие корректировки, способствующие поддержанию концентрации кислорода вблизи целевого значения, на изменения:
- расхода сырья
- расхода рецикла;
- температуры на выходе из лифт-реактора;
- температуры сырья.
Модуль распределения и контроля давления
Данный модуль выполняет контроль давления в конвертере, посредством управления давления на всасе компрессора влажного газа, которое регулируется так, чтобы по максимуму использовать расходные характеристики воздуходувки и компрессора влажного газа. Модуль также выполняет перераспределение перепада давлений на затворах регулировки расхода циркулирующего катализатора, посредством управления разницей давлений между реактором и регенератором и увеличивая в разрешенных пределах скорость циркулирующего потока катализатора.
Модуль контроля фракционирующей колонны
Модуль обеспечивает увеличение отбора более дорогостоящих продуктов с сохранением всех качественных показателей и увеличивает до предельного значения утилизацию тепла, одновременно не нарушая ограничений по производительности установки и теплоотдаче.
Перечисленные цели достигаются за счёт регулировки температур рецикловых потоков кубового продукта и легкого газойля крекинга (ЛГК), расходов орошения и вывода товарного ЛГК.
Помимо оптимизации стабилизированного режима функционирования основной фракционирующей колонны, система заблаговременно реагирует на флуктуации таких возмущающих параметров, как расход сырья подаваемого в реактор и значение температуры в райзере, что нивелирует влияние переходных процессов на эксплуатацию фракционирующей колонны.
Модуль контроля установки улавливания паров
Данный модуль выполняет регулировку работу колонн установки утилизации паров, для обеспечения максимально возможного выполнения требований к качественным характеристикам продуктов, и стабилизирует режим работы установки, манипулируя запасом по пропускной способности некоторых узлов.
Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.