[發明專利]乙烯裝置裂解爐燃料氣負荷分配方法

有效

• 申請號: 201310190843.8
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103275747A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 于春梅;孫明峰;朱彥興;王志鵬;饒東臣;蘭宏
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司吉林石化分公司
• 主分類號: C10G9/00
• 分類號: C10G9/00;C10G9/14;C07C4/04;C07C11/04
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 張瑜聲

技術領域

本發明涉及一種乙烯裝置裂解爐燃料氣負荷分配方法。

背景技術

乙烯是重要的化工原料，其產量成為衡量一個國家或地區石油化工發展的主要標志。乙烯生產的規模、成本、生產穩定性、產品質量等都會對整個石油化工行業產生重大影響，因此乙烯裝置就成為關系全局的核心生產裝置。

裂解爐是乙烯生產裝置的核心設備，它操作平穩與否不僅影響整個乙烯生產裝置的產品質量和產量，而且將影響下游生產裝置的平穩操作。裂解溫度是裂解爐的關鍵操作參數。由于反應區物料溫度不易測得，故以裂解爐爐出口溫度作為檢測參數，構成溫度控制系統。裂解爐出口溫度控制品質，直接影響了裂解爐的乙烯收率、丙烯收率和丁二烯收率。

在裂解爐裂解溫度控制方案中，通過裂解爐出口溫度控制器調整底部燃料氣壓力控制器的設定值。而側壁燃料氣量通常采用側壁燃料氣壓力單回路控制，以保持底部燃料氣量的穩定。詳見裂解爐溫度控制系統圖。

裂解爐裂解溫度控制系統在石油化工裝置的實際運行過程中，采用裂解爐出口溫度控制器調整底部燃料氣控制器的設定值，從而改變底部燃料氣的負荷量，來控制裂解溫度。側壁燃料氣的負荷由側壁燃料氣壓力控制器單回路控制。這種控制方式會導致底部和側壁燃料氣負荷的比例發生變化，即側壁燃料氣負荷相對不變，而底部燃料氣負荷隨著裂解爐溫度的變化會有較大的變化，工藝很難控制，乙烯收率不平衡、不穩定，嚴重影響乙烯經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的問題，提供了一種乙烯裝置裂解爐燃料氣負荷分配方法，通過控制裂解爐側壁和底部燃料氣的分配，優化裂解爐爐膛燃燒狀況，穩定裂解爐出口溫度。

本發明的技術方案是：一種乙烯裝置裂解爐燃料氣負荷分配方法，燃料氣分別通過側壁燒嘴、底部燒嘴進入爐膛；在底部和側壁燃料氣管線上均安裝壓力變送器和調節閥，在裂解爐出口管線上裝有熱電偶，壓力變送器和熱電偶檢測值實時傳至DCS系統，作為燃料氣壓力控制器和裂解爐出口溫度控制器的實時輸入過程值，當裂解爐出口溫度的給定值與裂解爐出口溫度熱電偶（圖中為溫度檢測表，以下同）檢測值發生偏差時，則經裂解爐出口溫度控制器、底部燃料氣壓力控制器，實時調節底部燃料氣調節閥開度OP₂，其底部燃料氣閥后壓力P₁₂經底部燃料氣變送器測量后傳送至底部燃料氣控制器，同時又傳至燃料氣比值計算器作為輸入過程值，側壁燃料氣閥后壓力P₁₁經側壁燃料氣壓力變送器測量后也送至燃料氣比值計算器，當燃料氣比值的給定值與燃料氣比值計算器計算出來的比值發生偏差時，則經燃料氣比值控制器、側壁燃料氣壓力控制器，實時調節側壁燃料氣壓力調節閥的開度OP₁，通過上述的控制系統控制底部和側壁燃料氣壓力調節閥，實現側壁和底部燃料氣流量比的穩定控制，以優化裂解爐爐膛燃燒狀況、穩定裂解爐出口溫度；燃料氣比值計算器是通過建立的數學模型計算側壁和底部燃料氣的流量比來實現的，其所述的數學模型為：

式中P－燃料氣總管壓力。

本發明與現有技術相比具有突出的實質特點和顯著進步及積極效果：通過裂解爐燃料氣負荷分配，實現自動控制側壁和底部燃料氣流量比，使裂解爐裂解溫度波動范圍較小，70萬噸乙烯收率提高約0.05%以上，每年創效約500萬元。

附圖說明

圖1為本發明的控制系統圖。

圖2為本發明燃料氣流經調節閥示意圖。

圖中，A₁為截面1的面積，P₁為截面1的壓力，?u₁為截面1的流速；A₂為截面2的面積，P₂為截面2的壓力，u₂為截面2的流速；ε為能量損失系數。

具體實施方法

以下結合附圖并通過實施例對本發明進一步說明。