[发明专利]用于控制加氢裂化器和精馏塔的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制包括加氢裂化反应器和相关精馏塔的加氢裂化装置的方法和系统。

背景技术

加氢裂化是其中由原油回收的重油馏分与氢气混合并在一个或多个填充有催化剂的反应器中经受高温和高压的方法。催化剂有助于重油馏分中的长链烃断裂或“裂化”为最终形成煤油、石脑油和粗柴油组分的较小烃分子。

通常将加氢裂化器反应器的流出物进料至蒸馏塔或精馏塔。精馏塔将进料物流分离为分别具有所需沸程的液体烃的不同馏分。概括地讲，从精馏塔的顶部和侧线作为顶部物流和侧线物流采出“较轻”烃(如具有较低沸点的液体烃)。较重馏分(如具有较高沸点的烃)在精馏塔的底部收集并被称为底部物料。将底部物流循环回加氢裂化器反应器或进行其它处理。

加氢裂化器反应器和精馏塔与其它工艺设备如加热器、换热器、相分离器、泵、压缩机等组合起来一起工作，并且任何一个的操作条件可能相互关连或互相依赖。例如，操作人员或自动控制系统监测精馏塔底部的收率，该收率可能反映在精馏塔底部区域中收集的底部物料的液位变化或精馏塔底部流出物的流量变化。在一种情况下，如果加氢裂化装置的操作人员看到了精馏塔底部收率的非预期增加，则操作人员会试图确定增加的原因。精馏塔底部物料的增加可能会由于例如加氢裂化器中转化率(“裂化率”)下降，从而造成将更重的原料送至精馏塔。或者，所述增加可能是由于精馏塔中的分离问题造成。如果增加是由加氢裂化器转化率下降造成的，则通常的调节是增加加氢裂化器的反应床层温度。如果所述增加是由于精馏塔分离问题造成，则通常的调节是增加侧线采出流量。

仔细检查精馏塔操作可以提供一些问题的线索，但这种检查有时可能非常耗时。另外，对于控制连续生产工艺所需的及时方式来说，某些解决方案如对精馏塔操作进行压力校正是比较困难的调节方式。应用增加其侧线采出产品流量来控制精馏塔的方法会造成从精馏塔抽出太多液体，可能会产生不合格产品。另外，为了控制精馏塔而增加加氢裂化器反应温度可能会增加能量成本并造成烃“再裂化”为不想要的轻质馏分如石脑油。

但在这些选项中，通过调节加氢裂化器的反应床层温度控制精馏塔操作有时可能是一种优选的方法，这是由于这样产生不合格产品的风险较低。但随着时间的进展和经过几次温度调节后，“再裂化”的无效性将会增加至由于过度裂化而造成明显经济损失的情况。

考虑到上述问题，对于用于控制加氢裂化方法和系统的加氢裂化器反应器和精馏塔的改进系统和方法存在有需求。这种系统和方法应该为操作人员提供在控制精馏塔底部收率的非预期增加方面更高程度的确定性，并提供用于控制精馏塔和加氢裂化器反应回路的更有效的工艺控制方法。

发明内容

因此，本发明涉及一种控制精馏塔和加氢裂化器反应回路的操作的方法。其中所述方法包括：提供精馏塔，用于接收从加氢裂化器反应器获得的加氢裂化器流出物作为精馏塔进料，其中所述精馏塔确定了包括底部区域、上部区域以及在底部区域和上部区域之间的中部区域的精馏区，其中所述中部区域具有侧线采出塔板；将精馏塔进料引入精馏塔的底部区域；在侧线采出塔板上收集一定液位的具有所需沸程的烃，从侧线采出塔板抽出烃的侧线采出物流；将侧线采出物流分离为第一物流和产品物流，将第一物流引入精馏区；根据第一物流的测量流量与第一物流的所需流量之间的差，控制第一物流的流量；根据侧线采出塔板上的测量液位与侧线采出塔板上的所需液位之间的差，控制产品物流的流量；和将产品物流送至精馏塔的下游。

本发明的另一个方面包括一种用于控制精馏塔和加氢裂化器反应回路的操作的系统。所述系统包括：产生加氢裂化器流出物的加氢裂化器反应器；用于接收加氢裂化器反应器流出物作为精馏塔原料的精馏塔，其中所述精馏塔确定了精馏区；在所述精馏区内的侧线采出塔板，其作为侧线采出物流提供一定体积的具有所需沸程的液体烃，其中所述侧线采出塔板防止在所述精馏区内液体烃溢流；用于分离所述侧线采出物流为第一物流和产品物流的设施；用于比较第一物流的测量流量与第一物流的所需流量并用于根据所述测量流量与所述所需流量的差控制第一物流的流量的第一流量控制系统；和用于将所述产品物流输送至精馏塔下游的管道。

附图说明

附图1的示意图描述了包括加氢裂化反应器、精馏塔和控制系统的本发明的工艺系统和相关工艺流程的一个实施方案。

具体实施方式

如下详细描述不用于限制，而只是为了描述本发明的通用原则。通过参考如下结合附图的详细描述可以更容易地理解本发明的各种特征和优点。