利用Prima PRO在線過(guò)程質(zhì)譜儀優(yōu)化裂解爐
以下的內(nèi)容介紹了如何利用Prima PRO在線過(guò)程質(zhì)譜儀使裂解爐的使用得以優(yōu)化,。
1,、裂解爐優(yōu)化的基本原理:
在任何給定時(shí)刻,產(chǎn)量取決于許多因素,,包括原料成份,、稀釋蒸汽流量、烴流量,、盤管溫度分布(即爐子燃燒率和燃料能量),、爐子抽力和盤管焦炭成份。模型預(yù)測(cè)控制(MPC)利用多種測(cè)量參數(shù),,如盤管出口溫度和進(jìn)料率等來(lái)預(yù)測(cè)上述因素,。這樣,溫度和駐留時(shí)間可以優(yōu)化,,在使焦炭沉積率最小的同時(shí),,實(shí)現(xiàn)烯烴的最高產(chǎn)量,。雖然眾多過(guò)程變量的關(guān)系是復(fù)雜的,但如果裂解度太低,,乙烯產(chǎn)量將會(huì)很低,。如果裂解度太高,則積炭率也會(huì)高,,產(chǎn)量的減少也將是不可接受的,。
2、裂解度技術(shù)比較
當(dāng)動(dòng)力學(xué)模型沒(méi)有成份反饋時(shí),,實(shí)際的裂解度如何隨時(shí)間變化,。在這種情況下,一臺(tái)氣體裂解裝置通常有62%的乙烯產(chǎn)率,。
使用在線氣相色譜儀(GC)測(cè)量實(shí)際裂解度指數(shù)的益處(如丙烯/乙烯比和丙烯/甲烷比),。采用這種六分鐘間隔的定時(shí)測(cè)量,就能通過(guò)提高裂解度的設(shè)定值來(lái)強(qiáng)化對(duì)裂解度的控制,。這種升級(jí)一般能使氣體裂解裝置的產(chǎn)量提高 5%,。這就是為什么世界上多數(shù)乙烯裝置將氣相色譜儀用于過(guò)程控制的原因。由于Prima PRO快速分析,,可以用一臺(tái)在線質(zhì)譜儀(MS)取代 5臺(tái)氣相色譜儀,,并把取樣間隔從6分鐘縮減到2分鐘,從而得到另外 2%的增產(chǎn),。
應(yīng)注意到,,由于在這個(gè)動(dòng)力特性很強(qiáng)的過(guò)程中速度是很重要的,氣相色譜分析將限定在 C1到C3分析,。它能滿足對(duì)于實(shí)際裂解度指數(shù)的測(cè)量,,但不能提供足夠的數(shù)據(jù)使動(dòng)力學(xué)模型能精確地預(yù)測(cè)由于重?zé)N的凝結(jié)和聚合作用所產(chǎn)生的焦炭沉積率。因此,,在一般的裝置中,,對(duì)于速度很低的 C1烴到C4烴的擴(kuò)展分析要用附加的氣相色譜儀,以提供動(dòng)力學(xué)模型所需數(shù)據(jù),。對(duì)于液態(tài)物料裂解爐,,這種分析還要進(jìn)一步擴(kuò)展到 C5烴,以計(jì)算動(dòng)力裂解因子(KSF),,這一因子用于根據(jù)市場(chǎng)條件優(yōu)化特種烯烴的生產(chǎn),。通常會(huì)將附加的擴(kuò)展分析色譜儀多路配置,使每一臺(tái)氣相色譜儀能監(jiān)測(cè) 4到5臺(tái)爐,。然而,,使用一臺(tái)Prima PRO就能監(jiān)測(cè)爐內(nèi)裂解產(chǎn)物而無(wú)需額外的裝置。Prima PRO的擴(kuò)展分析還能提供對(duì)重?zé)N進(jìn)行監(jiān)測(cè)的附加功能,重?zé)N通常被 Thermo Scientific PyGas自清洗取樣器所去除,。這一數(shù)據(jù)能預(yù)測(cè)當(dāng)樣品處理系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的維護(hù)能力,,從而保證更可靠的運(yùn)行。
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