[发明专利]一种乙烯裂解炉大阀切换自动控制的方法

说明书

本发明公开了一种乙烯裂解炉大阀切换自动控制的方法，包括：初始化及初始容许性工作检查，将裂解炉模式由热备模式切换到大阀自动切换模式，启动压差稳定状态判断逻辑，启动裂解气大阀的关闭动作，直至大阀压差PDZI达到第一设定值，停止关闭裂解气大阀；PDZI大阀压差达到第一设定值后，启动打开清焦气大阀动作；打开清焦气大阀一定阀位后，启动压差稳定状态判断逻辑，压差稳定后继续打开清焦气大阀，直至PDZI压差小于第二设定值，停止开启清焦气大阀；重复操作，直至裂解气大阀完全关闭/清焦气大阀完全开启。该方法自适应控制响应快、减少人工操作，有利于提高裂解炉模式切换过程的稳定性和压差的控制精度，降低了装置的安全风险。

技术领域

本发明涉及一种乙烯裂解炉大阀切换自动控制的方法。

背景技术

乙烯工业是衡量一个国家石油化学工业的发展水平，一直以来被当做石油化工发展的标志。随着计算机应用技术和自动控制技术的不断发展，过程控制系统是保证乙烯生产装置的安全高效运行的重要保障，其经济效益不仅单纯从乙烯生产过程的工艺设计和生产设备改造上获取，而且基于乙烯生产过程实行计算机控制和优化操作，综合应用化学工程技术、计算机程序和自动控制策略，充分发挥装置设备的内在潜力，以节能降耗、低成本消耗和高负荷生产获得较高的装置经济效益。

裂解炉为乙烯装置核心设备，能耗占乙烯装置总能耗65-70％之间，且大阀切换过程操作复杂，共包含正常裂解模式(裂解炉正常裂解状态)、热备模式(裂解炉蒸汽运行状态)、大阀自由切换(此状态下清焦大阀及裂解大阀可自由切换)、在线清焦(结合清焦风及稀释蒸汽进行除焦)4种模式，其通过判断裂解气大阀压差指示正常，缓慢关闭裂解气大阀一定的阀位开度，开始停止关闭，待压差指示稳定后继续关闭，每次关闭不得超过一定开度，待压差指示到50kPa后开始打开清焦气大阀，开阀速度每次也不得大于一定开度，待压差开始降低至40KPa后停止打开清焦气大阀，此时继续缓慢关闭裂解气大阀，直至维持此操作至裂解气大阀全关闭，清焦气完全打开。此过程对人员操作技术要求严格，且风险性高，目前还没有相关控制技术的研发；其次裂解炉的平稳操作对操作人员需求量大，需要操作人员对关键参数进行持续关注，操作容错率低；同时不同人员对操作关键参数的经验不一，操作带来的设备本体冲击大，容易引起裂解炉操作带来的下游压缩、分离系统波动。

针对这些情况，本发明采用一种乙烯裂解炉大阀切换自动控制的方法，填补裂解炉大阀切换控制技术的空白，将裂解炉操作过程明确化、固定化，并结合装置人员的操作经验进行控制优化，进一步提升裂解工序自控水平、降低装置人员误操作风险，弥补岗位人员不足，保障装置顺利开车及平稳运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙烯裂解炉大阀自动切换自动控制的方法，旨在实现裂解炉模式切换过程的自动化控制，同时通过稳定阀门切换过程的压差匹配策略，可针对某一具体化工过程实现阀门-压力自适应调节。

根据本发明，提供一种乙烯裂解炉大阀切换自动控制的方法，其中，来自乙烯裂解炉出口的裂解气管道连接急冷器进口，急冷器出口管道分为两路，一路去往急冷水塔，另一路连接炉膛，该两路管道上分别设有裂解气大阀和清焦气大阀，在急冷器出口管道分为两路之前的管道上设有压差表PDZI，以压差表PDZI压差显示值为被控对象，裂解气大阀及清焦气大阀为执行器，并基于移动窗时间策略实时监测被控压差，实现裂解大阀/清焦大阀的定阀位稳定控制，该方法包括以下步骤：

(1)初始化及初始容许性工作检查，利用对信号/逻辑的判断确保裂解气大阀/清焦气大阀状态处于热备模式初始状态，即，裂解气大阀处于全开状态，清焦气大阀状态处于全关状态；

(2)将裂解炉模式由热备模式切换到大阀自动切换模式，检测到大阀自动切换模式状态反馈参数后，基于DCS发出裂解气大阀关闭命令，同时并行启动裂解气大阀焦粒卡涩故障自动处理逻辑，当裂解气大阀关闭至阀位非线性变化区域的控制要求之外，停止裂解气大阀动作及大阀焦粒卡涩故障监测；