[發(fā)明專利]一種可視化裂解爐燒焦?fàn)顟B(tài)監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710187887.3
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106970542B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒志峰;唐磊;蔣杉;熊丹楓;畢玉;馮俊生;趙曉虎;倉亞軍;吳海濱;郭劉虎
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥瑞石測控工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;C10G9/16
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發(fā)明公開了一種可視化裂解爐燒焦?fàn)顟B(tài)監(jiān)測裝置，包括有安裝在控制室的多組分氣體檢測裝置、數(shù)據(jù)處理分析裝置、終端顯示裝置和安裝在裂解爐上的可視化監(jiān)測裝置，多組份氣體檢測裝置采集裂解爐燒焦尾氣，分析尾氣濃度，輸出尾氣濃度至數(shù)據(jù)分析處理裝置；可視化監(jiān)測裝置采集爐管紅外輻射信號，分析爐管表面溫度，輸出爐管溫度至數(shù)據(jù)分析處理裝置；所述數(shù)據(jù)分析處理裝置分析燒焦尾氣濃度和爐管表面溫度，判斷燒焦進(jìn)程，輸出控制決策至燒焦控制裝置執(zhí)行燒焦控制，同時(shí)輸出分析處理結(jié)果至終端顯示裝置。本發(fā)明利用可視化監(jiān)測裝置及燒焦尾氣濃度檢測裝置跟蹤燒焦過程、監(jiān)視焦層反應(yīng)進(jìn)程，提高燒焦效果、延長裝置使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可視化裂解爐燒焦?fàn)顟B(tài)監(jiān)測裝置，屬于石油化工領(lǐng)域，具體涉及到乙烯裂解技術(shù)。

背景技術(shù)

乙烯是重要的化工原料，乙烯工業(yè)水平反應(yīng)一個(gè)國家的石油化工實(shí)力。在乙烯的煉化生產(chǎn)中，裂解爐管內(nèi)除了產(chǎn)生乙烯裂解反應(yīng)還伴隨著各種二次裂解反應(yīng)。二次裂解反應(yīng)會在爐管內(nèi)壁形成結(jié)焦，隨著裂解深度加深結(jié)焦程度加重。裂解爐結(jié)焦會降低傳熱效率，管壁溫度升高，易形成熱點(diǎn)聚集，縮短爐管使用壽命。同時(shí)，結(jié)焦造成爐管內(nèi)徑變小，物料流動(dòng)過程壓降增加，降低乙烯收率。實(shí)際工作中，當(dāng)管壁溫度或者壓降達(dá)到允許極限時(shí)，裂解爐就需要停產(chǎn)燒焦。

裂解爐燒焦時(shí)間的長短、燒焦效率直接影響乙烯的產(chǎn)率、燃料消耗、爐管壽命。目前，國內(nèi)乙烯廠大部分都采用國外知名廠商的清焦軟件包，進(jìn)行在線燒焦。燒焦程序預(yù)設(shè)燒焦時(shí)間，一般是24小時(shí)。實(shí)際上，各乙烯廠所采用的裂解原料不一致，成分不穩(wěn)定，呈現(xiàn)多樣性，各爐管結(jié)焦的狀況也不一樣。如果采用同樣的燒焦時(shí)間進(jìn)行清焦，會造成某些結(jié)焦輕微的爐管過度燒焦，浪費(fèi)生產(chǎn)時(shí)間，造成爐管損傷，縮短使用壽命，對于結(jié)焦比較頑固的爐管會造成燒焦時(shí)間不夠，燒焦不徹底，再次投入生產(chǎn)會縮短了下個(gè)周期開始燒焦時(shí)間，影響乙烯生產(chǎn)。因此急需一種可以實(shí)時(shí)監(jiān)測燒焦?fàn)顟B(tài)的裝置來實(shí)現(xiàn)乙烯裂解爐的可視化、安全、高效、徹底燒焦。

專利CN1282730C公開了一種在線監(jiān)控?zé)固歼^程的方法，該方法可以監(jiān)測CO、CO₂氣體濃度，雖然能夠一定程度上監(jiān)測燒焦尾氣中這兩種氣體濃度變化，但是該方法存在以下問題：燒焦過程中無O₂含量監(jiān)測，無法掌握碳與氧的化學(xué)反應(yīng)速率以及燒焦尾氣中CO和CO2的體積含量，即無法控制燒焦過程釋放的熱量，從而無法避免爐管出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，不能確保爐管的安全。其次，無法獲得燒焦過程中整個(gè)爐管熱點(diǎn)分布，無法實(shí)時(shí)跟蹤焦層反應(yīng)進(jìn)程。

文章《乙烯裂解爐燒焦技術(shù)進(jìn)展》介紹了各種燒焦辦法，但是都是國外知名廠商的軟件包，預(yù)設(shè)條件規(guī)定燒焦時(shí)間。這種方法存在爐管輕度結(jié)焦時(shí)發(fā)生過度燒焦，重度結(jié)焦時(shí)清焦又不徹底，易造成爐管損傷，裝置運(yùn)行時(shí)間縮短，影響生產(chǎn)效率。同時(shí)，這篇文章中介紹的燒焦尾氣的監(jiān)測方法是人工取樣分析，一般半小時(shí)分析一次，信息反饋時(shí)間至少在2小時(shí)以上，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測燒焦尾氣濃度變化情況，無法快速做出燒焦控制決策。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)存在不足，本發(fā)明提供了一種可視化裂解爐燒焦?fàn)顟B(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。在裂解爐燒焦過程中，燒焦控制裝置啟動(dòng)燒焦程序，可視化監(jiān)測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測爐管溫度分布和熱點(diǎn)移動(dòng)，跟蹤燒焦反應(yīng)進(jìn)程；多組分氣體分析裝置實(shí)時(shí)測量燒焦尾氣濃度；數(shù)據(jù)處理分析裝置根據(jù)實(shí)時(shí)燒焦尾氣濃度和爐管溫度分布做出決策發(fā)送至燒焦控制裝置，并執(zhí)行燒焦控制；終端顯示裝置實(shí)時(shí)顯示爐管熱點(diǎn)移動(dòng)以及燒焦尾氣濃度變化，便于人工干預(yù)，從而保證燒焦過程平穩(wěn)、安全、高效、徹底。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：