催化裂化装置反应再生部分控制系统设计.doc

1、催化裂化装置反应再生部分控制系统设计摘 要 催化裂化是一项重要的炼油工艺，其总加工能力已列各种转化工艺的前茅，其技术复杂程度也位居各类炼油工业中占有举足轻重的作用，是炼油厂中提高原油加工深度、生产高辛烷值汽油、柴油和液化气的最重要的一种重油轻质化工艺过程，也是炼油化工企业的主要产品来源和后续精制装置的原料来源。 本论文叙述了催化裂化装置反应再生部分控制系统的整体设计及工艺介绍，具体从装置的工艺原理、工艺流程、生产控制指标、工艺分析指标和产品及其质量指标几个方面组成，催化裂化工艺的核心反应-再生部分的旋风分离器，空气分离器等组成。我国原油大多为低硫石蜡基或石蜡中间基，硫含量较低，裂化性能较好，其

2、减压馏分油和重油比较适合催化裂化工艺，因此催化裂化在工业生产中占有重要的地位对催化裂化反应再生系统以及仪表进行介绍即完成对上述几种工艺的控制，确保装置安稳长满优运转，达到预想工艺要求。 本论文针对催化裂化装置中反应再生、分馏和吸收稳定等三个部分进行控制，它是一个非线性、大干扰分布参数和大时滞的复杂系统，重点介绍催化裂化装置的反应再生部分的工艺流程及温度，压力，密度料位等参数等进行初步的设计。包括了解工艺过程，控制方案选择及论证，仪表选型，绘制控制方案流图，控制系统投资概率等方面内容，使该控制系统符合制工程设计的基本要求，基本满足生产过程需要，能够安全有效地投入生产且运行良好，能够提高经济效益。

3、关键词：催化裂化；反应-再生；蒸馏；分馏；催化剂The Satalyst Splits to Masquerade to Place to Respond Reborn Parts of Control System to DesignAbstractCatalyst cracks turning is an important xylene craft, its total process capability already row before various conversion technical Mao, its technique complicated degree also

4、the potential reside to occupy a prominent action in each kind of xylene industry, The most important kind of heavy oil that raises the crude oil transform depth, capacity high octane value petrol, diesel and gasol in the oil refinery light guilder chemical engineering skill process, is also refine

5、oil the staple products source of the chemical engineering business and the raw material source of the follow-up refined device. The our country crude oil is mostly low sulfur paraffin wax radicle or paraffin wax medium radicle, the sulfur contents is lower, crack turn performance better, its pressu

6、re reduction Liu deci the oil and heavy oil relatively suit a catalyst crack chemical engineering skill, therefore the catalyst crack turns in the industrial production to occupy an important stance.This text described a catalyst to split masquerade to place the overall design of responding reborn p

7、arts of control systems, from device of craft priniple, process flow, production control beacon and craft analysis beacon and product and it mass beacon a few aspects carry on introduction and concretely introduce catalyst crack to turn related up, crack-reaction-regenerate fraction and device progr

8、ess introduction.Turn to respond that reborn system and meter carries on introduction and treatise to the catalyst crack.Regenerate, divide Liu and absorption to stabilize.etc. to be three to is part of to constitute, it is a nonlinear, change, strong coupling, big jam rayleing distribution rayleigh

9、 parameter and big the complicated system , The catalyst splits masquerades to place to press the craft priniple to dividing can is divided into regard chemical reaction as principle of reaction reborn fraction with with distil, the absorption compromise absorb physical process of etc. for lord of d

10、eci Liu and stabilization two fractions. On the Zong say, respond regenerate fraction again can is divided into the catalyst crack under the heat to turn reaction oil article fraction and take being burned as main of catalyst activity regenerate fraction.Key word:The catalyst crack turns;Reaction-re

11、generate;Distil;Divide ;Catalyst目 录摘 要IABSTRACTII第1章 前 言1第2章 催化裂化工艺流程32.1 工艺概述32.2 工艺组成52.2.1 反应-再生系统52.2.2 分馏系统62.2.3 吸收稳定系统72.2.4反应再生系统流程8第3章 控制方案设计及论证133.1 控制系统的控制目标133.2 设计控制系统应遵循的原则133.3 自动控制系统的基本方案153.4 控制方案的设计及论证163.4.1 加热炉控制193.4.2 反应再生系统工艺参数控制22第4章 主要仪表及选型274.1 仪表的选型274.1.1 温度测量仪表274.1.2 压力

12、测量仪表284.1.3 流量测量仪表284.1.4 液位测量仪表304.2 调节阀的选择314.3 DCS系统选型324.4 系统概算34第5章 总结35参考文献36谢 辞37V37第1章 前言石油炼制工艺的根本目的，一是提高原油加工深度，得到更多数量的轻质油产品；二是增加品种，提高产品质量。然而，原油经过一次加工（即原油蒸馏）所能得到的轻质油产品只占原油的1040，其余为重质馏分和残渣油，催化裂化是炼油工艺中最重要的一种二次加工工艺，也是最重要的重质油轻质化过程之一，在炼油工业生产中占有十分重要的作用。催化裂化过程投资较少、操作费用较低、原料适应性强，轻质产品收率高，技术较成熟，是目前炼油厂

13、利润的主要来源。催化裂化过程是使原料在有催化剂存在下，在470530C的温度和0.10.3MPa的压力条件下，发生一系列化学反应，转化成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭过程。催化裂化的原料一般是重质馏分油，例如减压馏分油（减压蜡油）和焦化馏分油等；随着催化裂化技术和催化剂工艺的不断发展，进一步扩大了催化裂化原料范围，部分或全部渣油也可作为催化原料。 催化裂化过程的特点如下。 (1)催化裂化是复杂的并行顺序反应，裂化反应的产物范围宽，因此，反应深度对各产品率分配有重要的影响，为此，必须控制适当的催化裂化过程的转化深度。 (2)催化裂化反应在催化剂条件下进行，由于催化剂活性受到积炭影响，因此，要使

14、反应和再生交替进行。裂化反应是吸热反应，催化剂再生是放热反应，因此温度控制十分重要。 (3)催化裂化反应过程中有很多过程变量无法检测，例如，烧焦率、催化剂循环量、催化裂化体积转化率、再生器表线速度、油剂比等，因此，要采用软测量的方法对这些过程变量进行检测和控制。 催化裂化过程通常由反应再生系统、分馏系统和吸收稳定等三部分组成。反应再生系统是催化裂化过程中最重要的部分。其反应机理和工艺动态过程复杂，要使反应再生系统参数中所有被控变量处于受控状态，某些重要操纵变量又能处于其理想的经济目标，是过程控制必须解决的问题。 本文主要论述了催化裂化及反应再生控制方案，是根据物料平衡和质量;平衡的原则,以平稳

15、操作和保证质量为目标，通过采用单回路控制和串级控制来确定控制方案。运用所学的相关专业课程知识，如过程控制工程，测控仪表及装置，DCS及现场总线，可编程控制器，计算机控制技术等，完成自动控制系统的初步设计，包括了解工艺过程，控制方案选择及论证，仪表选型，绘制控制方案流图，控制系统投资概率等方面内容，使该控制系统符合自动控制工程设计的基本要求，基本满足生产过程需要，能够安全有效地投入生产且运行良好，能够提高经济效益。第2章 催化裂化工艺流程2.1 工艺概述 由常减压蒸馏（一次加工）所得到的馏分油（直镏产品）在数量、品种和质量上远不能满足国防、工农业生产和人民生活的广泛需要，必须对这些馏分油进一步加工，常减压蒸馏以后的各种加工过程称为二次加工。催化裂化是炼油工业中二次加工的重要过程之一。 催化裂化的主要作用是将重质油品转化成高质量的汽油，同时也生产柴油，为发展石油化工提供更多的含烯烃的催化裂化气体。 原料油经过催化裂化反应转化成汽油、柴油、气体等主要产品以及渣油、焦炭。气体可通过气体分馏为烷基化等提供原料，气体中丙烯、丁烯又是合成纤维、合成塑料、合成橡胶的原料。催化裂化汽油辛烷值可达80以上，是车用汽油的理想调合组分，催化裂化的柴油十六烷值较低，但其凝点也低，其中有含量高达