[發明專利]一種乙烯裂解爐自動化投料方法

有效

• 申請號: 201810737675.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108845604B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李佳書
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發明涉及一種乙烯裂解爐自動化投料方法，該方法的操作步驟主要包括：自動投料系統投用前條件確認；自動打開進料閥位至一定范圍；裂解爐側壁燒嘴點火過程中進料；裂解爐底部主燒嘴或輔燒燒嘴點火過程中進料；自動控制使進料、稀釋蒸汽及裂解爐出口溫度達到目標值后退出系統。本發明本著工業4.0提出的“工業過程智能化”和“運行效率最大化”的原則，根據工業乙烯裂解爐運行技術特點，通過合理設計，有效提高了乙烯裂解爐投料非穩態過程運行的平穩性，降低了裂解爐爐管出口溫度的波動幅度，同時縮短了投料過程的持續時間，降低了操作人員的勞動強度和提高了勞動效率。

技術領域

本發明涉及石化工業技術領域，尤其是一種乙烯裂解爐自動化投料方法。

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。而乙烯裂解爐又是該裝置的“龍頭”和“關鍵”設備，其決定著整個裝置的產品收率分布和能耗水平，因此目前已對裂解爐的機理研究、技術開發及先進控制技術等進行了大量的研究和實踐工作。

總體而言，我國乙烯工業起步較晚。自上世紀60年代開始，我國乙烯從無到有，從小到大經歷了不同的發展階段。在乙烯裝置建設初期，我國的乙烯工藝基本是靠引進國外成套專利和生產設備建設而成，導致我國在乙烯裝置運行和優化技術方面的研發起步較國外滯后幾十年，但在“九五”、“十五”、“十一五”以及“十二五”科技攻關計劃的支持下，國內的科研院所、高校和部分乙烯生產企業已經開展了大量的節能、降耗和工藝改造方面的工作，使得我國乙烯工業運行的技術水平與日俱增，在一定程度上縮減了與國際上先進的乙烯裝置在運行能耗和產品質量方面的差距，并且取得了一定的節能降耗成效，同時在技術上取得了較大的突破。以武漢乙烯為代表的百萬噸級乙烯裝備全面實現國產化為標志，表明我國整體乙烯裝備技術水平已經可以實現自主設計和制造；在一些公司也建立了裂解爐的模型裝置，如中石化揚子石化公司、中石油的大慶分公司、吉林石化分公司、蘭州石化等，通過實驗裂解爐對特定裂解原料裂解性能進行研究，確定最佳的操作條件；另外，一些科研院所針對乙烯裂解爐從裂解爐設計、先進控制、運行優化等方面進行了廣泛的研究，也取得了非常可喜的成績。但縱觀乙烯裂解爐的技術現狀，這些工作均集中在裂解爐穩態運行過程，至今沒有相關乙烯裂解爐開車投料等非穩態過程的研究工作報道，化工過程成套軟件如Aspen、ProII等也均未涉及相關技術。

然而，乙烯裂解爐由于在運行過程中的結焦作用，需要較為頻繁的停開爐和投退料操作，而對乙烯裂解爐的開車投料等非穩態過程則缺少必要的研究。目前國內所有的裂解爐投退料操作基本都是根據開停車卡片進行手動操作，未進行任何程序化控制和標準化運行。而在開停車非穩態操作過程中，爐膛溫度、爐管出口溫度、TLE出口溫度、燃料氣流量、爐膛升溫曲線等關鍵參數波動較大，對裂解爐的長周期和穩定運行性能均有較大影響，同時影響運行過程能耗水平。因此，對裂解爐開停車的投退料過程研究開發程序化和自動化控制操作方法，可獲得明顯的經濟效益，并可提升裝置的智能化水平。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術中之不足，本發明提供一種乙烯裂解爐自動化投料方法，以填補乙烯裂解爐開車投料非穩態過程智能化控制技術的空白，在實現乙烯裂解爐非穩態過程平穩運行的同時，提高乙烯裂解爐的運行效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種乙烯裂解爐自動化投料方法，包括自動化投料過程和系統構建，所述的自動化投料過程具有如下步驟：

①通過自動投料系統界面設置投料過程的控制參數目標值；

②投料前裂解爐各運行參數及閥門狀態確認；

③通過開啟進料閥閥位自動打開進料閥至一定閥位，同時根據爐管出口溫度COT控制模型使COT保持在該步的目標值；