[發明專利]一種工業裂解爐生產操作的自動在線控制方法

有效

• 申請號: 201010204480.5
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102289199A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 杜志國;張利軍;張永剛;張兆斌;李蔚;王國清;周叢;巴海鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 劉明華

1.一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其過程包括建立裂解原料物性分析、裂解爐操作優化計算，其特征在于，裂解產物價格體系、建立裂解爐裂解產物價值最大優化模型、裂解深度測定、裂解爐運行狀態判斷、裂解爐操作在線調整，進一步包括以下步驟：

(1)建立價格體系：確立每種裂解產物的價格；

(2)建模：建立裂解爐裂解產物價值最大優化模型，并將其安裝在客戶端/服務器(C/S)上；

(3)原料分析：分析裂解原料物性；

(4)優化：將裂解原料物性分析數據和工業裂解爐運行數據輸入裂解爐裂解產物價值最大優化模型中，計算出優化的裂解爐操作條件和裂解產物收率，并計算出裂解深度；

(5)裂解深度測定：測定工業裂解爐運行狀態下的裂解深度；

(6)運行狀態判斷：將裂解爐裂解產物價值最大優化模型計算裂解深度與運行的數據進行比較，判斷裂解運行是否處于優化狀態范圍內；

(7)調整：若裂解爐運行處于優化操作狀態范圍內，則不對裂解爐生產操作進行調整；若裂解爐運行不處于優化狀態范圍，則將優化后的操作條件輸入裂解爐集散控制系統(DCS系統)中，實現對裂解爐在線優化操作。

2.根據權利要求1所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于：所述的裂解爐的裂解原料為石油烴，包括輕烴、石腦油、柴油、加氫尾油。

3.根據權利要求1所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，分析的裂解原料物性是用于裂解爐裂解產物價值最大優化模型計算的參數，包括比重、ASTM餾程、族組成重量含量、原料詳細組成重量含量。

4.根據權利要求1所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，裂解爐裂解產物的價格與其相關的乙烯裝置生產的裂解產品的市場價格相同，不關聯的裂解產物價格為零。

5.根據權利要求1所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，裂解爐裂解產物價值最大優化模型是以裂解爐裂解產物預測模型為基礎，針對裂解原料的物性、裂解爐運行操作數據、裂解產物價格，在裂解爐操作條件約束范圍內，采用數學方法尋找或者計算出裂解產物價值最大的操作條件以及裂解產物收率。

6.根據權利要求5所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，所述的數學方法包括搜索方法。

7.根據權利要求5所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，所述的裂解爐裂解產物收率預測模型是通過試驗數據歸納的數學模型或根據裂解原料熱裂解反應推導的半經驗半機理模型或機理模型，該模型可根據裂解物性和裂解爐操作條件計算出裂解產物收率。

8.根據權利要求5所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，所述的裂解爐運行數據為操作變量，即原料進料量、稀釋蒸汽量或者稀釋比、橫跨段溫度(XOT)，優化的操作條件為爐管出口溫度(COT)。

9.根據權利要求5所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，所述的裂解爐裂解產物價值最大優化模型根據原料物性、原料進料量、稀釋蒸汽量或稀釋比(稀釋蒸汽量/原料進料量)、橫跨段溫度(XOT)，計算出裂解產物價值達到最大對應的爐管出口溫度(COT)和相應的裂解產物收率。

10.根據權利要求1所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，所述的裂解爐的裂解深度是丙烯/乙烯或者甲烷/丙烯收率重量比值。

11.根據權利要求1所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，裂解爐運行狀態判斷是將裂解爐裂解產物價值最大優化模型計算的裂解深度和工業裂解爐運行裂解深度的差值絕對值與模型計算的裂解深度比值，以判斷裂解爐運行是否處于優化操作狀態范圍。若所計算的比值小于等于10％，裂解爐運行處于優化狀態；若大于10％裂解爐運行處于非優化狀態。

12.根據權利要求11所述的一種工業裂解爐生產操作的在線自動控制方法，其特征在于，所述的比值的最優比值為5％。