[发明专利]乙烯裂解炉的节能优化控制方法

权利要求书

1.一种乙烯裂解炉的节能优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立裂解深度模型：

收集裂解炉装置中试和/或工业生产的裂解原料性质、裂解停留时间、裂解气出口温度、油汽比、裂解气压力、裂解气组分，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)建立炉管结焦速率模型：

通过中试与工业试验数据建立炉管每24小时温度上升速率与裂解炉操作指标的关系，得出结焦速率模型Y₃＝F(X₃)；

其中：Y₃为各裂解通道的结焦速率；

X₃为气液相裂解原料的组分、油汽比、裂解停留时间、裂解气出口温度和裂解气压力；

(3)建立乙烯装置能耗模型：

乙烯能耗计算模型由裂解炉、压缩机与后分离系统能耗计算模块组成，根据燃料与能量平衡，依次收集并计算燃料气用量、各压缩机吸入压力、蒸汽消耗与后分离系统能耗，然后燃料气、蒸汽效能经折算后汇总相加，计算出全装置总能耗，根据行业标准与工艺分析对能耗进行折算，建立最终的能耗计算表达式；

(4)建立乙烯裂解炉控制系统：

a、设计裂解炉管平均COT温度控制系统

平均COT温度计算公式为：其中：F_i为i支路流量，T_i为i支路出口温度，i＝1，...，n；

b、设计裂解炉各组炉管出口温度平衡控制系统

将各组出口温度作为被控变量(CVs)，各组进料流量调节器设定值作为操纵变量(MVs)，使被调对象构成了一个n输入n输出的系统；控制系统在满足的条件下，根据其温差大小，在保证总进料量不变的情况下，适当地调整各组炉管流量的设定值，使各组炉管出口温差最小；其中ΔF_i为第i组流量的变化量，n为每台裂解炉的裂解通道总数；

c、设计总进料及总进料流量提/降量控制系统

裂解炉进料流量提/降量控制系统是在原料加工量需改变时，根据当前操作状况平均分配各组裂解炉管的流量补偿值，然后计算总加工量改变时所需热负荷的补偿值，热负荷补偿值换算为相应的燃料气压力值，各炉管流量和燃料气压力值获得后，设定相应的DCS位号控制量，实现裂解炉进料流量提/降量控制。