Способ автоматического управления процессом первичной переработки нефти

Способ автоматического управления процессом первичной переработки нефти

Реферат

 

Способ автоматического управления процессом первичной переработки нефти может быть использован в нефтеперерабатывающей промышленности. Для каждого из отбираемых в процессе первичной переработки нефти светлых продуктов байпасируют часть потока, нагревают до перевода в область, близкую идеальному газу, затем байпасный поток охлаждают. Несконденсировавшуюся паровую фазу вновь нагревают до перевода ее в область, близкую идеальному газу. По измеренным температурам, давлениям, перепадам давлений на сужающих устройствах и массовым расходам байпасного потока и его паровой фазы вычисляют их молекулярные веса. По вычисленным параметрам определяют текущие значения целевых температур кипения отбираемых фракций, сравнивают их с заданными и изменяют расходы острых и циркуляционных орошений ректификационных колонн в сторону выравнивания текущих и заданных значений целевых температур кипения отбираемых фракций. Одновременно вычисляют текущие значения отборов светлых фракций, корректируют уравнения связи отборов светлых фракций с технологическими параметрами процесса, используют скорректированные уравнения связи для нахождения потенциального содержания светлых фракций в исходной нефти при установленных ограничениях на отборы и показатели качества фракций. В зависимости от потенциального содержания светлых фракций корректируют расходы продуктов, отбираемых в ректификационных колоннах. Данный способ позволяет повысить точность регулирования целевых температур кипения отбираемых фракций и увеличить отбор светлых фракций от потенциала. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом первичной переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей отрасли промышленности.

Уровень техники заключается в следующем.

Известен способ измерения расхода кипящих жидкостей, включающий измерение перепадов давлений на двух сужающих устройствах и определение расхода по измеренным значениям перепадов с использованием полученной величины перепадов давлений в качестве корректирующего коэффициента для измеренного значения расхода (авт.св. СССР N 1118859 A, опублик. БИ N38 15.10.84).

В известном способе не обеспечивается автоматическое определение качества нефтепродукта, что приводит к большой дисперсии показателей качества продукта и неполному отбору от потенциала.

Известен способ управления процессом переработки нефти, включающий регулирование расходов острого и циркуляционных орошений атмосферной колонны, отборов целевых продуктов, измерение расхода нефти в колонну отбензинивания, температур вывода циркуляционных орошений, температур верха в отпарных колоннах, температуры верха, давления и расхода верхнего погона в колонне отбензинивания, в котором по измеренным параметрам вычисляют величину отбора суммы светлых фракций, адаптируют модель процесса и определяют потенциальное содержание их в нефти, находят величину отбора суммы светлых фракций от потенциального содержания и в зависимости от нее изменяют отборы целевых продуктов (авт.св. СССР N 1600828 A1, опублик. БИ N39 23.10.90).

Недостатком известного способа является низкая точность определения отборов и показателей качества светлых фракций, которая не позволяет получить корректную оценку потенциального содержания суммы светлых фракций в нефти и обеспечить величину их отбора от потенциала на максимальном уровне.

Также известен способ управления процессом первичной переработки нефти, выбранный в качестве прототипа и включающий измерение расходов острого орошения и отбираемой бензиновой фракции, давления и температуры в верхней секции, температуры в нижней секции колонны отбензинивания, расходов острого и циркуляционных орошений, расходов отбираемых фракций, давлений и температур в секциях атмосферной колонны, температур в секциях отпарной колонны, изменение расходов острого орошения и горячей струи в колонне отбензинивания, расходов отбираемых фракций и расходов острого и циркуляционных орошений атмосферной колонны (Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. - М.: Химия, 1991, с. 438-442).

Недостаток известного способа заключается в низкой точности регулирования показателей качества отбираемых фракций из-за наличия в системе управления процессом первичной переработки нефти неконтролируемых возмущающих воздействий, в том числе по линии подачи сырья, которые не могут быть своевременно идентифицированы по данным дискретного низкочастотного анализа этих показателей. Большая дисперсия показателей качества продуктов фракционирования не позволяет повысить отбор светлых фракций.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изобретение направлено на решение задачи повышения отбора светлых фракций в процессе первичной переработки нефти. Решение задачи опосредовано новым техническим результатом, который заключается в повышении точности регулирования заданных значений показателей качества отбираемых фракций. Данный технический результат достигается тем, что при управлении процессом первичной переработки нефти, включающим измерение расходов сырья, острого орошения и отбираемой бензиновой фракции, давления и температуры в верхней секции, температуры в нижней секции колонны отбензинивания, расходов острого и циркуляционных орошений, расходов отбираемых фракций, давлений и температур в секциях атмосферной колонны, температур в секциях отпарной колонны, изменение расходов острого орошения и горячей струи в колонне отбензинивания, расходов отбираемых фракций и расходов острого и циркуляционных орошений атмосферной колонны, дополнительно для каждого из потоков: парогазовой смеси из верхней секции колонны отбензинивания, паров из верхней секции, жидкофазных потоков лигроина и дизельного топлива из нижерасположенных секций атмосферной колонны байпасируют часть потока, байпасный поток нагревают до перевода его в область, близкую к идеальному газу, измеряют температуру, первичное давление, перепад давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, после чего байпасный поток охлаждают до заданной температуры и разделяют на паровую фазу и конденсат, измеряют массовый расход конденсата, нагревают паровую фазу до перевода ее в область, близкую к идеальному газу, измеряют массовый расход, температуру, первичное давление, перепад давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, по измеренным параметрам вычисляют молекулярные веса байпасного потока и его паровой фазы, по вычисленным параметрам определяют текущие значения начальных и конечных температур кипения отбираемых фракций, сравнивают их с заданными и изменяют расход острого орошения колонны отбензинивания в сторону выравнивания текущего и заданного значений конечной температуры кипения легкой бензиновой фракции, расход острого орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущего и заданного значений конечной температуры кипения тяжелой бензиновой фракции, расходы отбираемого лигроина и первого циркуляционного орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущих и заданных значений начальной и конечной температур кипения лигроина, расходы отбираемого дизельного топлива и второго циркуляционного орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущих и заданных значений начальной и конечной температур кипения дизельного топлива, вычисляют текущие значения отборов светлых фракций, корректируют уравнения связи отборов светлых фракций с технологическими параметрами процесса, используют скорректированные уравнения связи для нахождения потенциального содержания светлых фракций в исходной нефти при установленных ограничениях на отборы и показатели качества фракций, в зависимости от потенциального содержания светлых фракций корректируют расходы отбираемых в колонне отбензинивания и атмосферной колонне фракций в сторону максимального отбора светлых фракций от потенциала. При этом увеличение отбора светлых фракций происходит как за счет уменьшения степени налегания смежных фракций вследствие увеличения быстродействия системы управления и повышения точности регулирования показателей качества отбираемых фракций, так и за счет изменения расходов отбираемых фракций в зависимости от потенциального содержания светлых фракций в исходной нефти.

Существенные признаки: измерение расходов сырья, острого орошения и отбираемой бензиновой фракции, давления и температуры в верхней секции, температуры в нижней секции колонны отбензинивания, расходов острого и циркуляционных орошений, расходов отбираемых фракций, давлений и температур в секциях атмосферной колонны, температур в секциях отпарной колонны, изменение расходов острого орошения и горячей струи в колонне отбензинивания, расходов отбираемых фракций и расходов острого и циркуляционных орошений атмосферной колонны.

Отличительные признаки: дополнительно для каждого из потоков: парогазовой смеси из верхней секции колонны отбензинивания, паров из верхней секции, жидкофазных потоков лигроина и дизельного топлива из нижерасположенных секций атмосферной колонны байпасируют часть потока, байпасный поток нагревают до перевода его в область, близкую к идеальному газу, измеряют температуру, первичное давление, перепад давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, после чего байпасный поток охлаждают до заданной температуры и разделяют на паровую фазу и конденсат, измеряют массовый расход конденсата, нагревают паровую фазу до перевода ее в область, близкую к идеальному газу, измеряют массовый расход, температуру, первичное давление, перепад давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, по измеренным параметрам вычисляют молекулярные веса байпасного потока и его паровой фазы, по вычисленным параметрам определяют текущие значения начальных и конечных температур кипения отбираемых фракций, сравнивают их с заданными и изменяют расход острого орошения колонны отбензинивания в сторону выравнивания текущего и заданного значений конечной температуры кипения легкой бензиновой фракции, расход острого орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущего и заданного значений конечной температуры кипения тяжелой бензиновой фракции, расходы отбираемого лигроина и первого циркуляционного орошения атмосферной колоны в сторону выравнивания текущих и заданных значений начальной и конечной температур кипения лигроина, расходы отбираемого дизельного топлива и второго циркуляционного орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущих и заданных значений начальной и конечной температур кипения дизельного топлива, вычисляют текущие значения отборов светлых фракций, корректируют уравнения связи отборов светлых фракций с технологическими параметрами процесса, используют скорректированные уравнения связи для нахождения потенциального содержания светлых фракций в исходной нефти при установленных ограничениях на отборы и показатели качества фракций, в зависимости от потенциального содержания светлых фракций корректируют расходы отбираемых в колонне отбензинивания и атмосферной колонне фракций в сторону максимального отбора светлых фракций от потенциала.

На чертеже приведена принципиальная схема реализации предлагаемого способа автоматического управления процессом первичной переработки нефти.

Схема содержит колонну отбензинивания 1, датчик 2 расхода сырья, трубчатую печь 3, атмосферную колонну 4, датчик 5 температуры в нижней секции колонны 1, регулятор 6 температуры в нижней секции колонны 1, регулирующий орган 7 на линии горячей струи в колонну 1, конденсатор-холодильник 8, емкость 9, датчик 10 расхода острого орошения в колонну 1, датчик 11 расхода отбираемого легкого бензина, датчик 12 давления в верхней секции колонны 1, датчик 13 температуры в верхней секции колонны 1, побудитель расхода 14, нагреватель 15 байпасного потока парогазовой смеси с верха колонны 1, датчик 16 температуры байпасного потока, датчик 17 первичного давления байпасного потока, датчик 18 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, холодильник 19 байпасного потока, датчик 20 массового расхода конденсата, нагреватель 21 паровой фазы байпасного потока, датчик 22 температуры паровой фазы, датчик 23 первичного давления паровой фазы, датчик 24 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, датчик 25 массового расхода паровой фазы, функциональный блок 26, регулятор 27 отбора и качества легкой бензиновой фракции, регулирующий орган 28 на линии острого орошения в колонну 1, конденсатор-холодильник 29, емкость 30, датчик 31 расхода острого орошения атмосферной колонны 4, датчик 32 расхода отбираемого тяжелого бензина, датчик 33 давления в верхней секции колонны 4, датчик 34 температуры в верхней секции колонны 4, побудитель расхода 35, нагреватель 36 байпасного потока паров с верха колонны 4, датчик 37 температуры байпасного потока, датчик 38 первичного давления байпасного потока, датчик 39 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, холодильник 40, датчик 41 массового расхода конденсата, нагреватель 42 паровой фазы байпасного потока, датчик 43 температуры паровой фазы, датчик 44 первичного давления паровой фазы, датчик 45 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, холодильник 46, датчик 47 массового расхода сконденсированной паровой фазы, регулятор 48 отбора и качества тяжелой бензиновой фракции, регулирующий орган 49 на линии острого орошения в колонну 4, стриппинг 50 - отпарную колонну лигроина, теплообменник 51, датчик 52 расхода отбираемого лигроина, датчик 53 давления на тарелке отбора лигроина, датчик 54 температуры на тарелке отбора лигроина, побудитель расхода 55, нагреватель 56 байпасного потока отбираемого лигроина, датчик 57 температуры байпасного потока, датчик 58 первичного давления байпасного потока, датчик 59 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, холодильник 60, датчик 61 массового расхода конденсата, нагреватель 62 паровой фазы байпасного потока, датчик 63 температуры паровой фазы, датчик 64 первичного давления паровой фазы, датчик 65 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, холодильник 66, датчик 67 массового расхода сконденсированной паровой фазы, регулятор 68 отбора и качества отбираемого лигроина, регулирующий орган 69 на линии отбираемого из атмосферной колонны лигроина, регулирующий орган 70 на линии первого циркуляционного орошения атмосферной колонны, стриппинг 71 - отпарную колонну дизельного топлива, теплообменник 72, датчик 73 расхода отбираемого дизельного топлива, датчик 74 давления на тарелке отбора дизельного топлива, датчик 75 температуры на тарелке отбора дизельного топлива, побудитель расхода 76, нагреватель 77 байпасного потока отбираемого дизельного топлива, датчик 78 температуры байпасного потока, датчик 79 первичного давления байпасного потока, датчик 80 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, холодильник 81, датчик 82 массового расхода конденсата, нагреватель 83 паровой фазы байпасного потока, датчик 84 температуры паровой фазы, датчик 85 первичного давления паровой фазы, датчик 86 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, холодильник 87, датчик 88 массового расхода сконденсированной паровой фазы, регулятор 89 отбора и качества отбираемого дизельного топлива, регулирующий орган 90 на линии отбираемого из атмосферной колонны дизельного топлива, регулирующий орган 91 на линии второго циркуляционного орошения атмосферной колонны, стриппинг 92 - отпарную колонну атмосферного газойля, теплообменник 93, системы теплообмена 1-го и 2-го циркуляционных орошений 94 и 95 соответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Обезвоженную и обессоленную нефть подают в колонну отбензинивания 1, которая предназначена для отделения от нефти легкой бензиновой фракции НК - 175^oC и жирного газа, при этом расход сырья колонны измеряют датчиком 2. Полуотбензиненую нефть с низа колонны 1 нагревают в трубчатой печи 3 и подают: одну часть в виде горячей струи - обратно в колонну 1, другую (балансовую) часть - в атмосферную колонну 4. С целью наиболее полного отбензинивания нефти в нижнюю секцию колонны 1 подают перегретый водяной пар. Температуру в нижней секции колонны 1 измеряют датчиком 5. Регулятор 6 сравнивает текущее и заданное значения температуры нижней секции колонны отбензинивания и при помощи регулирующего органа 7 изменяет расход топлива в печь 3 в сторону их выравнивания. Парогазовую смесь с верха колонны 1 подают в конденсатор-холодильник 8, где пары конденсируются, охлаждаются и поступают в емкость 9, из которой часть легкой бензиновой фракции подают в колонну в качестве острого орошения, а балансовое количество этой фракции направляют на стабилизацию. Расход острого орошения колонны 1 измеряют датчиком 10, расход отбираемого легкого бензина - датчиком 11. Из емкости 9 также выводят жирный газ и воду. Давление в верхней секции колонны 1 измеряют датчиком 12, температуру в этой секции измеряют датчиком 13. Часть парогазового потока с верха колонны 1 байпасируют при помощи побудителя расхода 14, байпасный поток подогревают нагревателем 15 до перевода его в область, близкую к идеальному газу. Датчиком 16 измеряют температуру байпасного потока, датчиком 17 - его первичное давление. На сужающем устройстве по линии байпасного потока датчиком 18 измеряют перепад давлений. Далее байпасный поток охлаждают в холодильнике 19 и разделяют на паровую фазу и конденсат, массовый расход которого измеряют датчиком 20. Паровую фазу подогревают нагревателем 21 до перевода ее в область, близкую к идеальному газу. Измеряют датчиком 22 температуру паровой фазы, ее первичное давление - датчиком 23, перепад давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы - датчиком 24, массовый расход паровой фазы - датчиком 25. Сигналы с датчиков 16 температуры байпасного потока, 17 первичного давления байпасного потока, 18 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, 20 массового расхода конденсата, 22 температуры паровой фазы, 23 первичного давления паровой фазы, 24 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, 25 массового расхода паровой фазы поступают в функциональный блок 26, в котором вычисляют молекулярные веса байпасного потока и его паровой фазы где Q₁¹ - текущее значение массового расхода конденсата байпасного потока, кг/с; Q₂¹ - текущее значение массового расхода паровой фазы байпасного потока, кг/с; P¹₁ - текущее значение перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, Па; K₁¹ - коэффициент сопротивления сужающего устройства по линии байпасного потока, с²/м⁵; ¹_C - рассчитанное значение плотности байпасного потока, кг/м³; T₁¹ - текущее значение температуры байпасного потока, К; P₁¹ - текущее значение первичного давления байпасного потока, Па; R - универсальная газовая постоянная, R=8,31 кДж/кмольK; z_С¹ - коэффициент сжимаемости байпасного потока, безразмерный; M_С¹ - текущее значение молекулярного веса байпасного потока, кг/кмоль; P¹₂ - текущее значение перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, Па; K₂¹ - коэффициент сопротивления сужающего устройства по линии паровой фазы, с²/м⁵; ¹_L - рассчитанное значение плотности паровой фазы, кг/м³; T₂¹ - текущее значение температуры паровой фазы, K; P₂¹ - текущее значение первичного давления паровой фазы, Па; z_L¹ - коэффициент сжимаемости паровой фазы, безразмерный; M_L¹ - текущее значение молекулярного веса паровой фазы, кг/кмоль.

По вычисленным параметрам в функциональном блоке 26 определяют текущее значение конечной температуры кипения легкой бензиновой фракции KK_Т^ЛБ=a₀+a₁M_С¹+a₂M_L¹+a₃M_С¹M_L¹, (5) где a₀, a₁, a₂, a₃ - коэффициенты; KK_Т^ЛБ - текущее значение конечной температуры кипения легкой бензиновой фракции, ^oC.

Регулятор 27 отбора и качества легкой бензиновой фракции сравнивает текущее и заданное значения конечной температуры кипения легкой бензиновой фракции и при помощи регулирующего органа 28 изменяет расход острого орошения в колонну 1 в сторону выравнивания текущего и заданного значений конечной температуры кипения легкой бензиновой фракции. После нагрева в трубчатой печи 3 полуотбензиненую нефть из колонны отбензинивания 1 подают в нижнюю секцию атмосферной колонны 4, которая служит для разделения полуотбензиненой нефти на тяжелую бензиновую фракцию НК - 180^oC, лигроин, дизельное топливо, атмосферный газойль и мазут. С целью наиболее полного извлечения светлых фракций в нижнюю секцию атмосферной колонны подают перегретый водяной пар. С верха колонны 4 выводят пары бензина и водяного пара, которые поступают в конденсатор-холодильник 29 и после конденсации и охлаждения собираются в емкости 30. Из емкости 30 часть тяжелой бензиновой фракции подают в колонну 4 в качестве острого орошения, а избыток (балансовое количество) этой фракции направляют на стабилизацию. Расход острого орошения колонны 4 измеряют датчиком 31, расход отбираемого тяжелого бензина - датчиком 32. Вода из емкости (водоотделителя) 30 выводится на блок очистки (на схеме не показан). Давление в верхней секции колонны 4 измеряют датчиком 33, температуру в этой секции измеряют датчиком 34. Часть паров из верхней секции колонны 4 байпасируют при помощи побудителя расхода 35, байпасный поток подогревают нагревателем 36 до перевода его в область, близкую к идеальному газу. Датчиком 37 измеряют температуру байпасного потока, датчиком 38 - его первичное давление. На сужающем устройстве по линии байпасного потока датчиком 39 измеряют перепад давлений. Байпасный поток охлаждают в холодильнике 40 и разделяют на паровую фазу и конденсат, массовый расход конденсата измеряют датчиком 41. Паровую фазу байпасного потока подогревают нагревателем 42 до перевода ее в область, близкую к идеальному газу. Датчиком 43 измеряют температуру паровой фазы, датчиком 44 - ее первичное давление, датчиком 45 - перепад давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы. Паровую фазу охлаждают в холодильнике 46, массовый расход сконденсированной паровой фазы измеряют датчиком 47. Сигналы с датчиков 37 температуры байпасного потока, 38 первичного давления байпасного потока, 39 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, 41 массового расхода конденсата, 43 температуры паровой фазы, 44 первичного давления паровой фазы, 45 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, 47 массового расхода сконденсированной паровой фазы поступают в функциональный блок 26, в котором по формулам (1) - (4) вычисляют молекулярный вес байпасного потока M_С² и молекулярный вес его паровой фазы M_L². По вычисленным параметрам в функциональном блоке 26 определяют текущее значение конечной температуры кипения тяжелой бензиновой фракции: KK_Т^ТБ=a₄+a₅M_С²+a₆M_L²+a₇M_С²M_L², (6) где a₄, a₅, a₆, a₇ - коэффициенты; KK_Т^ТБ - текущее значение конечной температуры кипения тяжелой бензиновой фракции, ^oC.

Регулятор 48 отбора и качества тяжелой бензиновой фракции сравнивает текущее и заданное значения конечной температуры кипения тяжелой бензиновой фракции и при помощи регулирующего органа 49 изменяет расход острого орошения в колонну 4 в сторону выравнивания текущего и заданного значений конечной температуры кипения тяжелой бензиновой фракции. Из атмосферной колонны 4 в стриппинг 50 - отпарную колонну лигроина выводят жидкофазный поток, из которого водяным паром отпаривают легкие фракции. Лигроин из стриппинга 50 охлаждают в теплообменнике 51 и выводят с установки. Расход отбираемого лигроина измеряют датчиком 52. Давление на тарелке отбора лигроина измеряют датчиком 53, температуру на этой тарелке - датчиком 54. Часть лигроина из стриппинга 50 байпасируют при помощи побудителя расхода 55, байпасный поток подогревают нагревателем 56 до перевода его в область, близкую к идеальному газу. Температуру байпасного потока измеряют датчиком 57, первичное давление байпасного потока - датчиком 58. На сужающем устройстве по линии байпасного потока датчиком 59 измеряют перепад давлений. Байпасный поток охлаждают в холодильнике 60 и разделяют на паровую фазу и конденсат; массовый расход конденсата измеряют датчиком 61. Паровую фазу байпасного потока подогревают нагревателем 62 до перевода ее в область, близкую к идеальному газу. Датчиком 63 измеряют температуру паровой фазы, датчиком 64 - ее первичное давление, датчиком 65 - перепад давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы. Паровую фазу охлаждают в холодильнике 66, массовый расход сконденсированной паровой фазы измеряют датчиком 67. Сигналы с датчиков 57 температуры байпасного потока, 58 первичного давления байпасного потока, 59 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, 61 массового расхода конденсата, 63 температуры паровой фазы, 64 первичного давления паровой фазы, 65 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, 67 массового расхода сконденсированной паровой фазы поступают в функциональный блок 26, в котором по формулам (1) - (4) вычисляют молекулярный вес байпасного потока M_С³ и молекулярный вес его паровой фазы M_L³. По вычисленным параметрам в функциональном блоке 26 определяют текущие значения начальной и конечной температур кипения лигроина HK_Т^Л=a₈+a₉M_С³+a₁₀M_L³+a₁₁M_С³M_L³, (7) KK_Т^Л=a₁₂+a₁₃M_С³+a₁₄M_L³+a₁₅M_С³M_L³, (8) где a₈, a₉, a₁₀, a₁₁, a₁₂, a₁₃, a₁₄, a₁₅ - коэффициенты; HK_Т^Л - текущее значение начальной температуры кипения лигроина, ^oC; KK_Т^Л - текущее значение конечной температуры кипения лигроина, ^oC.

Регулятор 68 отбора и качества отбираемого лигроина сравнивает текущие и заданные значения начальной и конечной температур кипения лигроина и при помощи регулирующих органов 69 и 70 изменяет расходы соответственно отбираемого лигроина и первого циркуляционного орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущих и заданных значений начальной и конечной температур кипения лигроина. Из атмосферной колонны 4 в стриппинг 71 - отпарную колонну дизельного топлива выводят жидкофазный поток, из которого водяным паром отпаривают легкие фракции. Дизельное топливо из стриппинга 71 охлаждают в теплообменнике 72 и выводят с установки. Расход отбираемого дизельного топлива измеряют датчиком 73. Давление на тарелке отбора дизельного топлива измеряют датчиком 74, температуру на этой тарелке - датчиком 75. Часть дизельного топлива из стриппинга 71 байпасируют при помощи побудителя расхода 76, байпасный поток подогревают нагревателем 77 до перевода его в область, близкую к идеальному газу. Температуру байпасного потока измеряют датчиком 78, первичное давление байпасного потока - датчиком 79. На сужающем устройстве по линии байпасного потока датчиком 80 измеряют перепад давлений. Байпасный поток охлаждают в холодильнике 81 и разделяют на паровую фазу и конденсат; массовый расход конденсата измеряют датчиком 82. Паровую фазу байпасного потока подогревают нагревателем 83 до перевода ее в область, близкую к идеальному газу. Датчиком 84 измеряют температуру паровой фазы, датчиком 85 - ее первичное давление, датчиком 86 - перепад давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы. Паровую фазу охлаждают в холодильнике 87, массовый расход сконденсированной паровой фазы измеряют датчиком 88. Сигналы с датчиков 78 температуры байпасного потока, 79 первичного давления байпасного потока, 80 перепада давлений на сужающем устройстве по линии байпасного потока, 82 массового расхода конденсата, 84 температуры паровой фазы, 85 - первичного давления паровой фазы, 86 перепада давлений на сужающем устройстве по линии паровой фазы, 88 массового расхода сконденсированной паровой фазы поступают в функциональный блок 26, в котором по формулам (1) - (4) вычисляют молекулярный вес байпасного потока M_С⁴ и молекулярный вес его паровой фазы M_L⁴. По вычисленным параметрам в функциональном блоке 26 определяют текущее значение начальной и конечной температуры кипения дизельного топлива HK_Т^ДТ=a₁₆+a₁₇M_С⁴+a₁₈M_L⁴+a₁₉M_С⁴M_L⁴, (9) KK_Т^ДТ=a₂₀+a₂₁M_С⁴+a₂₂M_L⁴+a₂₃M_С⁴M_L⁴, (10) где a₁₆, a₁₇, a₁₈, a₁₉, a₂₀, a₂₁, a₂₂, a₂₃ - коэффициенты; HK_Т^ДТ - текущее значение начальной температуры кипения дизельного топлива, ^oC; KK_Т^ДТ - текущее значение конечной температуры кипения дизельного топлива, ^oC.

Регулятор 89 отбора и качества отбираемого дизельного топлива сравнивает текущие и заданные значения начальной и конечной температур кипения дизельного топлива и при помощи регулирующих органов 90 и 91 изменяет расходы соответственно отбираемого дизельного топлива и второго циркуляционного орошения атмосферной колонны в сторону выравнивания текущих и заданных начальной и конечной температур кипения дизельного топлива. Из атмосферной колонны 4 в стриппинг 92 - отпарную колонну атмосферного газойля выводят жидкофазный поток, из которого водяным паром отпаривают легкие фракции. Атмосферный газойль из стриппинга 92 охлаждают в теплообменнике 93 и выводят с установки. Из нижней секции атмосферной колонны также выводят мазут. Сигналы с датчиков 2 расхода сырья, 11 расхода отбираемого легкого бензина, 32 расхода отбираемого тяжелого бензина, 52 расхода отбираемого лигроина, 73 расхода отбираемого дизельного топлива также поступают в функциональный блок 26, в котором вычисляют текущие значения отборов светлых фракций как отношения массовых расходов отбираемых фракций и сырья где F_ЛБ, F_ТБ, F_Л, F_ДТ, F_С - текущие значения расходов отбираемых легкого бензина, тяжелого бензина, лигроина, дизельного топлива и исходной нефти соответственно, кг/с; O_Т^ЛБ, O_Т^ТБ, O_Т^Л, O_Т^ДТ, Q^T_CB - текущие значения отборов легкого бензина, тяжелого бензина, лигроина, дизельного топлива, суммарный светлых фракций соответственно.

Коррекцию коэффициентов уравнений связи отборов светлых фракций с технологическими параметрами процесса также осуществляют в функциональном блоке 26, например, по формуле где A - вектор коэффициентов модели; X - вектор технологических параметров, нормированных в диапазоне -1... +1; a_i - i-й коэффициент модели; n - номер такта управления; O_Т^j - текущее значение отбора j-го светлого дистиллята, кг/кг; подстроечный коэффициент; f_j - расчетное значение отбора j-го светлого дистиллята с коэффициентами модели на [n-1] такте управления; X^Т - транспортированная матрица вектора технологических параметров.

Рассчитанные по формуле (16) коэффициенты a_i[n] используют в функциональном блоке 26 для адаптации уравнений связи отборов светлых фракций и молекулярных весов байпасных потоков и их паровых фаз с технологическими параметрами процесса O_Р^ЛБ=a₂₄+a₂₅P_В¹+a₂₆F_ОР¹; (17) O_Р^ТБ=a₂₇+a₂₈P_В²+a₂₉F_ОР²; (18) O_Р^Л=a₃₀+a₃₁P_Л²+a₃₂F_1ЦО²; (19) O_Р^ДТ=a₃₃+a₃₄P_ДТ²+a₃₅F_2ЦО²; (20) M_С^1Р=a₃₆+a₃₇P_В¹+a₃₈F_ОР¹; (21) M_L^1Р=a₃₉+a₄₀P_В¹+a₄₁F_ОР¹; (22) M_С^2Р=a₄₂+a₄₃P_В²+a₄₄F_ОР²; (23) M_L^2Р=a₄₅+a₄₆P_В²+a₄₇F_ОР²; (24) M_С^3Р=a₄₈+a₄₉P_Л²+a₅₀F_1ЦО²; (25) M_L^3Р=a₅₁+a₅₂P_Л²+a₅₃F_1ЦО²; (26) M_С^4Р=a₅₄+a₅₅P_ДТ²+a₅₆F_2ЦО²; (27) M_С^4Р=a₅₇+a₅₈P_ДТ²+a₅₉F_2ЦО², (28) где O_Р^ЛБ, O_Р^ТБ, O_Р^Л, O_Р^ДТ - рассчитанные значения отборов легкого бензина, тяжелого бензина, лигроина и дизельного топлива соответственно; M_С^1Р, M_С^2Р, M_С^3Р, M_С^4Р - рассчитанные значения молекулярных весов байпасных потоков шлемовой линии колонны отбензинивания, шлемовой линии атмосферной колонны, линии отбираемого лигроина и линии отбираемого дизельного топлива соответственно, нормированные в диапазоне -1...+1; M_L^1Р, M_L^2Р, M_L^3Р, M_L^4Р - рассчитанные значения молекулярных весов паровых фаз байпасных потоков шлемовой линии колонны отбензинивания, шлемовой линии атмосферной колонны, линии отбираемого лигроина и линии отбираемого дизельного топлива соответственно, нормированные в диапазоне -1...+1; P_В¹, P_В², P_Л², P_ДТ² - текущие значения давлений верха колонны отбензинивания, верха атмосферной колонны, на тарелке отбора лигроина атмосферной колонны, на тарелке отбора дизельного топлива атмосферной колонны соответственно, нормированные в диапазоне -1...+1; F_ОР¹, F_ОР², F_1ЦО², F_2ЦО² - текущие значения расходов острого орошения колонны отбензинивания, острого орошения атмосферной колонны, первого и второго циркуляционных орошений атмосферной колонны соответственно, нормированные в диапазоне -1...+1; a₂₄ - a₅₉ - коэффициенты.

Уравнения (17) - (28) используют в функциональном блоке 26 для нахождения потенциального содержания светлых фракций в исходной нефти при установленных ограничениях на отборы и показатели качества фракци