[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: 201010204486.2
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102289200A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 杜志國;王國清;李蔚;張利軍;張兆斌;張永剛;周叢;南秀琴
• 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;C10G9/20
• 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，其過程包括裂解原料物性分析、裂解爐操作優化計算、其特征在于：還包括建立裂解產物價格體系、建立裂解爐裂解產物價值最大優化模型、裂解產物收率標定、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：確定所需各種裂解產物的價格；

(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/服務器上；

(3)原料分析：分析裂解原料物性；

(4)優化計算：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；

(5)收率標定：對工業裂解爐在運行狀態下的目標裂解產物收率進行標定；

(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目標裂解產物收率數據與運行目標裂解產物收率數據進行比較，判斷裂解運行是否處于優化操作狀態范圍內；

(7)調整：若裂解爐運行處于優化狀態范圍內，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操作狀態范圍內，則將優化后的操作條件輸入裂解爐集散控制系統中，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：所述的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，所述的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，無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，所述的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機理半經驗模型或機理模型，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)，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)、裂解產物價格體系，計算出裂解產物總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。

9.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，所述的裂解產物收率標定和裂解深度采用如下方法來確定：

(1)在裂解爐廢熱鍋爐出口引出一股裂解氣，將該裂解氣冷卻形成氣相和液相兩股物流，將液相物流進行油水分離；

(2)分析氣相物流中裂解產物含量，并計量氣相物流的體積、密度、溫度；

(3)分析油樣中裂解產物含量并，計量油樣的重量；

(4)根據2)和3)中的結果，計算裂解產物x的收率，即

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產物收率和工業裂解爐運行的裂解產物收率的差值絕對值與模型計算數據的比值，以判斷裂解爐運行是否處于優化操作狀態范圍內，若所計算的比值小于等于10％，裂解爐運行處于優化狀態；若所計算的比值大于10％，裂解爐運行處于非優化狀態。