专利名称：一种乙炔加氢反应器出口乙炔含量的控制方法
技术领域：
本发明涉及石油化工乙烯工业领域，具体的说是一种乙炔加氢反应器出口乙炔含量的控制方法。
因此现有技术中对反应器出口乙炔含量的控制方法，是一种基于手动调节的，开环控制方法，其弊端是控制质量不高，导致的结果是，产率不高，不能有效的节能降耗和协调优化。
本发明为一种乙炔加氢反应器出口乙炔含量的控制方法，其中包括，实时采集反应器的可测参数，该可测参数至少为反应器进口乙炔浓度实测值、反应器出口乙炔浓度实测值、反应器出口乙炔浓度人工设定值；将采集到的可测参数作为反应器出口乙炔含量复杂控制的输入量，自动调节反应器进口的配氢量。
所述的反应器出口乙炔含量复杂控制包括，反应器出口乙炔含量控制采用氢炔比PID控制，其输出量为反应器进口配氢量与进料量的质量比。
所述的反应器进口配氢量与进料量的质量比包括，该反应器进口配氢量与进料量的质量比经DCS处理后得到反应器进口的配氢量。
所述的反应器进口的配氢量包括，该配氢量作为反应器进口氢流量常规控制的给定值实施控制，自动调节反应器进口的配氢量。
所述的氢炔比PID控制包括，可由反应器出口乙炔含量的人工设定值与测量值的差值、反应器进口乙炔含量的变化量，采用反馈和前馈手段实时闭环调整氢炔比。
所述的反应器出口乙炔含量复杂控制包括，该复杂控制的控制律应当满足如下条件Δu(k)＝k′{kp1*{e(k)-e(k-1)}+(TS/TI)*e(k)}+kp2*e(k)′其中Δu(k)氢气流量与进料流量比增量，用于控制氢气流量e(k) 出口炔的人工设定值与测量值的差值e(k)′入口炔的测量值变化值kp1 反馈比例系数kp2 前馈比例系数TS 采样时间
TI 积分时间k′ 转化系数，将氢炔摩尔比转化成氢气流量与进料流量比。
所述的氢炔比PID控制还包括，氢炔比PID控制的输出量经控制输出结果校验得到氢炔比。
本发明用反应器出口乙炔含量复杂控制的方法，经反应器进口氢流量常规控制，自动调节反应器进口的配氢量，形成了对反应器的闭环控制，提高了控制质量，保证反应器出口乙炔含量不超限(＜5ppm)，且使反应器出口乙炔含量由以往的小于1ppm(甚至趋于0)，增到2ppm，有效地防止了过量配氢、质量卡边，收到了提高产品收率，节能降耗和协调优化的良好效果，带来了很大的经济收益。
实施例1如
图1所示，实时采集反应器的可测参数，该可测参数至少为反应器进口乙炔浓度测量值、反应器出口乙炔浓度测量值、反应器出口乙炔浓度人工设定值；将采集到的可测参数作为反应器出口乙炔含量复杂控制的输入量；反应器出口乙炔含量复杂控制的输出为反应器进口配氢量调节的输入量，用以自动调节反应器进口的配氢量，形成了对反应器的闭环控制，提高了控制质量，保证反应器出口乙炔含量不超限(＜5ppm)，有效地防止了过量配氢、质量卡边，收到了提高产品收率，节能降耗和协调优化的良好效果，带来了很大的经济收益。
实施例2在图3中，示意了一个乙炔加氢反应器的工艺流程，其为一个三床层串连结构，原料(Feed)加入反应器1中，反应器1中可选用G-58C型Pd系列催化剂，配氢量调节2，可调节反应器进口的配氢量；如图2所示，实时采集反应器的可测参数，该可测参数至少为反应器进口乙炔浓度测量值、反应器出口乙炔浓度测量值、反应器出口乙炔浓度人工设定值；将采集到的可测参数作为反应器出口乙炔含量复杂控制的输入量，所述的反应器出口乙炔含量复杂控制采用氢炔比PID控制，其输出量为反应器进口配氢量与进料量的质量比。所述的反应器进口配氢量与进料量的质量比包括，该反应器进口配氢量与进料量的质量比经DCS处理后得到反应器进口的配氢量。所述的DCS系统可采用ABB产品中的MOD300；所述的反应器进口的配氢量包括，该配氢量作为反应器进口氢流量常规控制的给定值实施控制，自动调节反应器进口的配氢量。
所述的氢炔比PID控制包括，可由反应器出口乙炔浓度的给定值经数据处理作为PID控制的输入量，其与测量值的差值、反应器进口乙炔含量的变化量，采用反馈和前馈手段实时闭环调整氢炔比。
所述的反应器出口乙炔含量复杂控制即氢炔比PID控制包括，该氢炔比PID控制的控制律应当满足如下条件Δu(k)＝k′{kp1*{e(k)-e(k-1)}+(TS/TI)*e(k)}+kp2*e(k)′其中Δu(k)氢气流量与进料流量比增量，用于控制氢气流量e(k) 出口炔的人工设定值与测量值的差值c(k)′入口炔的测量值变化值kp1 反馈比例系数kp2 前馈比例系数
TS 采样时间TI 积分时间k′ 转化系数，将氢炔摩尔比转化成氢气流量与进料流量比。
所述的氢炔比PID控制还包括，氢炔比PID控制的输出量经控制输出结果校验得到氢炔比。
本发明用反应器出口乙炔含量复杂控制的方法，经反应器进口氢流量常规控制，自动调节反应器进口的配氢量，形成了对反应器的闭环控制，提高了控制质量，保证反应器出口乙炔含量不超限(＜5ppm)，且使反应器出口乙炔含量由以往的0至0.0166ppm，增到1至2ppm(实际生产中，为安全计，出口乙炔人工设定值未高于2ppm，而事实上人工设定值达到3ppm也是可行的)，其由原来三段反应器均需加氢(如图3所示)，变为第一二段加氢，第三段不再加氢，大大减少了反应的配氢量，乙烯产率得到大幅提高。有效地防止了过量配氢、质量卡边，收到了提高产品收率，节能降耗和协调优化的良好效果，带来了很大的经济收益。
上述实施例仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
权利要求
1.一种乙炔加氢反应器出口乙炔含量的控制方法，其中包括，实时采集反应器的可测参数，该可测参数至少为反应器进口乙炔浓度实测值、反应器出口乙炔浓度实测值、反应器出口乙炔浓度人工设定值；将采集到的可测参数作为反应器出口乙炔含量复杂控制的输入量，自动调节反应器进口的配氢量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的反应器出口乙炔含量复杂控制包括，反应器出口乙炔含量控制采用氢炔比PID控制，其输出量为反应器进口配氢量与进料量的质量比。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的反应器进口配氢量与进料量的质量比包括，该反应器进口配氢量与进料量的质量比经DCS处理后得到反应器进口的配氢量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的反应器进口的配氢量包括，该配氢量作为反应器进口氢流量常规控制的给定值实施控制，自动调节反应器进口的配氢量。
5.根据权利要求2或3或4所述的方法，其特征在于所述的氢炔比PID控制包括，可由反应器出口乙炔含量的人工设定值与测量值的差值、反应器进口乙炔含量的变化量，采用反馈和前馈手段实时闭环调整氢炔比。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的反应器出口乙炔含量复杂控制包括，该复杂控制的控制律应当满足如下条件Δu(k)＝k′{kp1*{e(k)-e(k-1)}+(TS/TI)*e(k)}+kp2*e(k)′其中Δu(k)氢气流量与进料流量比增量，用于控制氢气流量e(k) 出口炔的人工设定值与测量值的差值e(k)′入口炔的测量值变化值kp1 反馈比例系数kp2 前馈比例系数TS 采样时间TI 积分时间k′ 转化系数，将氢炔摩尔比转化成氢气流量与进料流量比。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的反应器出口乙炔含量复杂控制包括，该复杂控制的控制律应当满足如下条件Δu(k)＝k′{kp1*{e(k)-e(k-1)}+(TS/TI)*e(k)}+kp2*e(k)′其中Δu(k)氢气流量与进料流量比增量，用于控制氢气流量e(k) 出口炔的人工设定值与测量值的差值e(k)′入口炔的测量值变化值kp1 反馈比例系数kp2 前馈比例系数TS 采样时间TI 积分时间k′ 转化系数，将氢炔摩尔比转化成氢气流量与进料流量比。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的氢炔比PID控制还包括，氢炔比PID控制的输出量经控制输出结果校验得到氢炔比。
全文摘要
本发明提供了一种乙炔加氢反应器出口乙炔含量的控制方法，其中包括，实时采集反应器的可测参数，该可测参数至少为反应器进口乙炔浓度实测值、反应器出口乙炔浓度实测值、反应器出口乙炔浓度人工设定值；将采集到的可测参数作为反应器出口乙炔含量复杂控制的输入量，自动调节反应器进口的配氢量，闭环控制反应器出口乙炔含量，提高产品收率，降低能耗。
文档编号C07C5/08GK1426985SQ0114446
公开日2003年7月2日 申请日期2001年12月18日 优先权日2001年12月18日
发明者左信, 罗雄麟, 胡品慧 申请人:石油大学(北京)