[发明专利]常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法

说明书

本发明公开了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其包括：在线水质分析单元，其用于实时检测常减压装置塔顶的组分浓度；参数采集单元，其用于采集常减压装置的实时生产参数；以及结垢预测单元，其包括结垢预测模型，该结垢预测模型采用组分浓度和实时生产参数作为输入，用于执行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。本发明还公开了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测方法。本发明将在线监测和模型预测相结合，实现了常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的实时预测；在线监测能够应对炼厂加工原料和工艺参数变化频繁的特点，结垢风险预测的准确性高。

技术领域

本发明涉及石油化工设备结垢风险管控领域，特别涉及一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法。

背景技术

近年来，原油性质的劣质化、来源的多样化造成许多炼油厂常减压装置结垢风险增加，严重影响着装置的长周期安全稳定运行，其中塔顶低温系统的结垢堵塞和垢下腐蚀是较为普遍的问题之一。原油中本身含有的和经过高温反应生成的NH₃、HCl馏出反应塔后，随着物料温度降低，结合生成NH₄Cl结晶，沉积在设备内表面，增大系统压降，阻碍油气的流动，并容易导致垢下腐蚀的发生。塔顶注入的中和剂中含有大量胺类物质，与HCl结合产生的有机胺盐也同样能够对设备产生不良影响。对于塔顶系统的氮化物盐类结垢，企业大多根据系统压力的变化判断是否有堵塞，停工检修或设备出现垢下腐蚀穿孔时才能进行分析确认，并没有实现实时预测风险、及时调整加工方案。因此，在加工原料性质复杂多变的前提下，进行在线的铵/胺盐结垢预测，判断结盐腐蚀风险，从而采取重点部位密切监测和防腐蚀工艺措施及时优化是至关重要的。

现有涉及装置结盐的相关技术，大多关注装置结盐后的清洗、装置结盐的预防等方面，如专利文献CN101880543B公开了一种常压塔塔盘结盐的在线清洗方法，其为依托原有工艺流程，通过连接临时流程和调整操作参数解决常压塔塔盘结盐的在线清洗方法；专利文献CN102373067B公开了一种防止分馏塔结盐的方法，该方法在装置不停工或降量的情况下通过加入结盐抑制剂防止分馏塔结盐；专利文献CN107050909A公开了一种脱除腐蚀性杂质防止分馏塔结盐腐蚀的装置，该装置利用磁场和电场作用去除能导致结盐的腐蚀性杂质。然而，这些公开技术均未涉及铵/胺盐的结盐腐蚀风险预测。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法，从而避免现有技术中判断结垢风险的滞后性。

本发明的另一目的在于，提供一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法，从而提高现有技术中结垢风险预测的准确性。

本发明的另一目的在于，提供一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法，从而根据预测结果优化系统控制，减少结垢堵塞及垢下腐蚀的发生率，延长装置运行时间、降低生产成本。

为实现上述一个或多个目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其包括：在线水质分析单元，其用于实时检测常减压装置塔顶的组分浓度；参数采集单元，其用于采集常减压装置的实时生产参数；以及结垢预测单元，其包括结垢预测模型，该结垢预测模型采用组分浓度和实时生产参数作为输入，用于执行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。

进一步，上述技术方案中，常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统还包括：数据处理单元，其用于执行组分浓度和实时生产参数的标准化处理和存储。

进一步，上述技术方案中，在线水质分析单元通过塔顶水样抽出旁路与常减压装置塔顶相连接。

进一步，上述技术方案中，塔顶水样抽出旁路能够调节进入在线水质分析单元的水样的样品量、流速和温度。