[发明专利]乙烯裂解炉的成套优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别涉及一种乙烯裂解炉成套优化控制方法。

背景技术

乙烯裂解炉是乙烯装置的核心设备，不同的裂解原料对应于不同的炉型具有不同的最佳工艺操作条件，对于一定性质的裂解原料与特定的炉型来说，在满足目标运转周期和产品收率的前提下，都有其最适宜的裂解温度、进料量与稀释比，需要裂解深度模型对原料进行评价，以确定最佳的工艺操作条件。

从裂解原料到乙烯、丙烯的产出，主要质变过程都是在裂解炉内完成的。裂解炉的稳定、长周期、高负荷生产是乙烯装置正常运行的保证。燃料气波动引起的热值波动、原料的组分变化、关联单元的工艺扰动，都会影响裂解炉的平稳操作。乙烯装置具有干扰因素多、生产计划变换频繁等特点。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的乙烯裂解炉控制方法裂解炉的能耗高，正常操作及提降量时裂解炉总进料流量波动较大。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种降低能耗，双烯收率高的乙烯裂解炉成套优化控制方法。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种乙烯裂解炉成套优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立裂解深度模型

采集裂解炉平稳工况下的裂解停留时间、裂解气出口温度、裂解气出口压力、油汽比、裂解气组分数据以及裂解原料性质，用机理分析与数据驱动建模相结合的方法建立裂解深度模型；

(2)实施COT(Coil Outlet Temperature，裂解炉出口温度)先进控制

采用基于DCS(集散控制系统)/上位机的动态烃进料控制技术实施COT先进控制；

(3)优化关键工艺参数，实现集成化应用

建立裂解炉能耗优化计算模型后，按优化模型需求输入各变量，原料的物性参数或工艺操作参数通过实验室数据库系统和过程参数实时数据库实时获得，如果没有相应的数据库系统可以手动输入，运行优化程序，在裂解炉生产量、炉管不同阶段COT允许裂解最高温度和裂解原料约束条件下计算最佳的稀释比和COT参数，计算结果待工艺管理人员确认后，作为工艺控制指标下达至操作员，设定值由操作员手动输入裂解炉先进控制器，实现进料量、COT、稀释比的优化操作；

(4)建立炉膛火焰诊断系统

利用Microsoft Excel(微软优越试算表)与Matlab(Matrix Laboratory，矩阵实验室)技术，采用VBA(Visual Basic for Applications，程序语言)及COM(组件对象模型)编程的方式实现Excel(微软电子表格软件)功能上的扩展，实现数据采集、图形化显示及火焰诊断分析；

(5)建立裂解炉能量管理系统

使用在线的能量管理系统建立裂解炉能量管理系统。

所述基于DCS/上位机的动态烃进料控制技术的实施方案为：在先控上位机开发动态烃进料控制策略，根据先控测试及投运效果实时修改参数或控制逻辑，降低先控实施过程的风险；在DCS开发逻辑接口，接受执行上位机的指令，执行操作人员的指令，并判断各种指令的安全性，如果判断为误操作，则不予执行并提示。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

采用本发明的方法提高了乙烯及丙烯(即双烯)收率。实现过程的优化控制，减小了频繁手动操作对COT的严重干扰，减弱燃料气压力、干燥器切换等事件发生时操作的波动幅度，从而保证整个装置的COT平稳率维持在较高的水平。建立裂解炉装置的裂解深度模型，对不同的裂解工况进行操作条件优化，使双烯收率维持在较高的水平，实现了裂解炉的节能优化。使用乙烯裂解炉的优化控制技术方法后，COT控制平稳，明显增加了高价值产品的收率。

附图说明

图1是本发明乙烯裂解炉成套优化控制方法的运行示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。