[發明專利]一種乙烯生產所用裂解原料的配置方法

有效

• 申請號: 201711486529.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109988054B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張建濤;王朝;陳以俊;王福善;何啟偉;何超;許永莉;田洲;劉森;曲云;任麗麗
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C07C4/04
• 分類號: C07C4/04;C07C11/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉會景;黃健

本發明提供一種乙烯生產所用裂解原料的配置方法，包括如下步驟：確定待加工的裂解原料的表征參數；確定裂解爐的結構參數；確定每種待加工的裂解原料在每臺裂解爐中進行裂解的目標工藝參數；根據上述表征參數、結構參數和工藝參數，采用裂解爐機理模型，確定每種裂解原料在每臺裂解爐中進行裂解的全組分產品分布；提供兩組以上待選的配置方案；確定每組配置方案的加工結果，加工結果包括全組分產品和每一產品的總產量。本發明提供的配置方法，通過裂解爐機理模型計算所有裂解爐原料的全組分產品收率分布，并通過計劃優化模型給出裂解原料與裂解爐群的最佳配置方案，提高裂解原料的利用率和經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種乙烯生產所用裂解原料的配置方法，尤其涉及一種乙烯生產過程中裂解原料配置方案的確定方法，屬于石油化工工業技術領域。

背景技術

在石油化工工業，約有75％的石油化工產品源于乙烯生產，因此，乙烯生產被認為是石油化工產業的龍頭與核心，其產量已經成為衡量一個國家石油化工工業發展水平的重要標志。經過幾十年的發展，目前乙烯生產已經逐漸形成了以蒸汽熱裂解為主的生產方法，具體是將乙烷、丙烷、丁烷、輕烴、輕石腦油、石腦油、輕柴油、加氫尾油等作為裂解原料，通過在裂解爐中發生高溫裂解、壓縮、分離等，得到乙烯和丙烯，同時聯產二烯、苯、甲苯、二甲苯等產物。

隨著石油化工工業的發展，石油化工產品對乙烯的需求量也在不斷增大，乙烯裝置也自然向著規模化和大型化發展，新建的乙烯生產企業所購置的每套乙烯裝置一般都包括12～15臺裂解爐，以達到百萬噸以上生產規模；對于建立較久的大型乙烯生產企業，由于不斷地擴能改造，也多存在兩套以上的乙烯裝置，每套乙烯裝置均包含多臺裂解爐。

在乙烯生產中，相同種類的裂解原料在不同裂解爐中進行蒸汽熱裂解得到的產物分布及收率存在著顯著差異，不同裂解原料在不同裂解爐中的產物分布及收率自然存在著更大的差異。實際上，即使是同一種類的裂解原料，由于原油產地、種類、加工方案的不同，造成不同批次裂解原料的屬性也可能發生較大變化，最終造成產品的明顯差異。

并且，由于在乙烯生產中，裂解原料成本占總成本的70％～90％，直接決定了乙烯的生產成本。因此，如何在乙烯生產中對裂解原料進行配置，即為每臺裂解爐分配的裂解原料及每種裂解原料的加工質量，提高裂解原料的整體利用率和產品收率，對于乙烯生產，尤其是大規模乙烯生產，具有重要的現實意義。

目前，國內大型乙烯生產企業在為裂解爐配置裂解原料時，大多根據主觀經驗進行，然后根據一段時間的生產狀況進行被動調整。一些生產企業對擴能改造后新裝置和舊裝置之間的裂解原料配置更是如此，造成裂解原料的整體利用率不高，直接經濟損失較大。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供一種乙烯生產所用裂解原料的配置方法，在裂解原料的配置過程中引入了裂解爐機理模型和計劃優化模型，提高裂解原料的整體利用率。

本發明提供一種裂解原料配置方案的確定方法，包括如下步驟：

確定待加工的裂解原料的表征參數，該表征參數包括密度、POINA值和餾程；

確定裂解爐的結構參數，該結構參數包括爐管排布方式、爐管長度、爐管內徑、爐管壁厚和傳輸線長度；

確定每種待加工的裂解原料在每臺裂解爐中進行裂解的目標工藝參數，該目標工藝參數包括汽烴比(水蒸氣與待加工裂解原料的質量比，DS)、爐管進口溫度(橫跨段入口溫度，CIT)和爐管出口溫度(COT)；

根據上述表征參數、結構參數和目標工藝參數，采用裂解爐機理模型，確定每種裂解原料在每臺裂解爐中進行裂解得到的全組分產品收率；

根據每種裂解原料在每臺裂解爐中進行裂解得到的全組分產品收率，采用計劃優化模型，提供兩組以上待選配置方案，所述待選配置方案包括分配給每臺裂解爐的每種待加工裂解原料的待加工量；