[发明专利]一种石脑油裂解制乙烯生产故障诊断方法

说明书

本发明涉及一种石脑油裂解制乙烯生产故障诊断方法，利用获取的多个石脑油裂解制乙烯过程中完整历史运行周期的离线数据，建立用于实际生产中的运行监测模型和判定正常工况的控制线，并将监测系统采集的各个监测变量的即时数据通过算法综合成一个生产状态指数值，并与正常工况的控制线进行比对，若出现偏离，继续比对后续的生产状态指数值，若后续的生产状态指数值偏离正常工况控制线的连续时间大于设定时间，且排除人为对生产工况的调整时，监测系统上报生产故障信息，提高了上报故障的准确率，减少误报；同时解决过程监测中故障出现时，难以确定故障的主因的问题。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，特别是指一种石脑油裂解制乙烯的裂解炉的运行监测技术，尤其是指一种石脑油裂解制乙烯生产故障诊断方法。

背景技术

石脑油为原料裂解制取乙烯的工艺技术中蒸汽高温裂解法的裂解工艺至少包括原料供给预热系统、高温裂解系统、油气联合燃烧系统及废热系统。石脑油原料裂解制取乙烯的一个完整生产周期指从石脑油裂解制乙烯的裂解炉清焦结束重新开始进行裂解生产到石脑油裂解制乙烯的裂解炉因炉管结焦严重而停止裂解反应。

裂解炉是周期性运行的，因为在实际生产中辐射段炉管内壁表面随着反应不断进行会慢慢地有焦炭形成和沉积，影响传热效率，增加炉管热负荷，热负荷过大会影响炉管的机械性能和使用寿命，故一定时间需要进行清焦操作。如果出现生产周期较短，清焦操作过于频繁，或者生产周期内出现运行故障，导致与正常运行状态的偏离，都不仅直接影响工厂的产品产量和经济效益，而且会对工厂的生产安全造成威胁。所以要及时识别运行过程中出现的故障、找出根本原因，为操作人员调整生产运行提供参考；评估和预测设备使用状况，以优化运行状况、延长生产运行周期，并为设备维护计划的制订提供依据。

对于实际的石脑油为原料裂解制取乙烯的工艺技术中蒸汽高温裂解法的裂解炉生产过程中根据裂解炉型号的不同选择采集的变量包含但不限于：对流段：1、原料部分：裂解原料石脑油进料流量、裂解原料石脑油进料温度和压力、裂解原料石脑油进料量的设定值；2、稀释蒸汽部分：稀释蒸汽进料流量、稀释蒸汽进料温度、稀释蒸汽进料量的设定值；3、横跨段温度和压力部分：炉管横跨段温度、炉管横跨段压力；辐射段：4、炉出口温度部分：辐射段炉管出口温度；5、炉出口压力部分：炉管出口压力；6、裂解气部分：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的含量；7、炉膛部分：裂解气的组成、炉膛温度、烟气组成、和燃料气流量及其平均分子质量等变量数据信息。

因为大量的变量数据信息，并且这些变量信息在实际生产过程中，还各自具有一定的关联性，即若某一个变化数据发生改变，就可能会影响到其它一个或一个以上的变量数据发生变化，导致何变量数据的变化是导致故障的主因的判断更加困难。对于这种情况可以基于有经验的操作人员的知识，与过程监测的结果相结合来判断确认故障的主因。

发明内容

本发明的目的是提供一种石脑油裂解制乙烯生产故障诊断方法，以解决过程监测中故障出现时，难以确定故障的主因的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种石脑油裂解制乙烯生产故障诊断方法，包括以下步骤：

1)建立生产过程监测模型；

2)确定判定正常工况的控制线；

3)监测系统将采集到的各监测变量的即时数据整合为一个生产状态指数值；将所述生产状态指数值与所述正常工况的控制线进行比对，若所述生产状态指数值在正常工况的控制线范围内，所述监测系统不动作；

若所述生产状态指数值偏离所述正常工况的控制线，所述监测系统继续比对设定时间段内的各后续生产状态指数值是否偏离所述正常工况的控制线，若否，

则所述监测系统不上报生产故障；若是，

所述监测系统判断是否人为改变生产工况，若是，