乙烯裂解炉裂解深度在线优化研究与应用

针对乙烯裂解炉裂解深度优化问题,从双烯产品经济效益的角度出发提出了乙烯裂解炉双烯收率经济效益优化指标,通过优化该经济指标能够找到不同的裂解原料(石脑油)以及工艺参数条件下裂解炉运行的最佳裂解深度。同时在优化过程中引入了滚动优化思想,能够有效地克服双烯收率模型的不确定性以及工艺扰动。现场投用效果表明:本文提出的裂解深度优化策略是完全可行的,并取得了很好的经济效益。     

先进控制技术在乙烯装置裂解深度控制中的应用

乙烯装置裂解炉运行状况直接关系到乙烯产品收率、装置能耗和生产效益。裂解深度是衡量裂解炉运行状况的重要指标之一,应用先进控制技术可以稳定裂解深度和相关参数。实施裂解炉深度先进控制技术后,"双烯"收率提高0.21个百分点,年创直接经济效益1 000万元以上。     

燕化乙烯装置石脑油原料分储分裂效益评价

燕化乙烯装置在原料资源短缺和变重的情况下,积极拓宽原料途径,优化原料结构。而燕化乙烯装置石脑油来源广泛,各种石脑油混合裂解,并且裂解深度相同,造成裂解经济效益不能达到最大化。介绍了燕化乙烯装置利用SPROY软件进行原料选择和指导裂解炉操作,提出最佳裂解方案,并进行效益分析。     

乙烯装置液化气裂解模式优化

阐述了通过对液化气裂解模式的优化,将裂解液相液化气模式改为裂解气相液化气模式,并且在优化裂解炉运行参数,选取最佳裂解深度的基础上,改善裂解炉的结焦情况,延长裂解炉的运行周期,真正实现了以液化气为原料,裂解炉的长周期运行以及乙烯装置主要技术经济指标相应地提高。     

裂解炉裂解产物优化方法

介绍了裂解炉裂解产物收率优化的4种方法：改善裂解原料、提高裂解深度、建立模型优化、采用先进控制技术优化。通过改善裂解原料和提高裂解深度虽能提高乙烯和丙烯收率，但这种优化更多依赖经验。人工智能优化方法只能反映裂解炉炉管出口裂解产物收率变化，而传统化工模型优化则更能反映裂解炉的整体运行情况。因此，采用传统化工建模优化方法与先进控制技术相结合，将是实现裂解炉产物收率优化的最佳选择。     

裂解炉裂解深度控制的应用

目前乙烯装置追求高附加值产率等最佳效益,然而由于乙烯裂解原料来源较复杂、各种油品变化较为频繁,仅实现裂解炉平均出口温度定值控制是不能充分实现乙烯裂解装置的最佳效益的,因此开发深度串级控制是各乙烯装置的目标。介绍了通过一种基于裂解深度神经网络预测模型的Smith预估控制方案建立的裂解深度软测量模型,以及该裂解深度软测量模型与APC控制相集成的方法,以实现对裂解炉裂解深度的平稳控制。     

基于改进深度强化学习的乙烯裂解炉操作优化

乙烯裂解炉是乙烯生产的核心,对其生产操作优化的研究在提高乙烯工厂生产水平和经济效益方面具有重要意义。裂解炉中的裂解过程具有高维度、多模态和非线性的特征,传统优化方法难以实现根据工况变化的操作优化。针对上述问题,提出基于改进TD3深度强化学习算法的乙烯裂解炉操作优化,首先结合裂解过程将裂解炉一个运行周期内的操作策略视为顺序决策,利用实际生产过程数据和人工神经网络对裂解炉生产过程建模作为强化学习智能体交互的环境,然后引入多评价网络机制估计动作价值,有效缓解TD3训练缓慢和策略保守的现象,最后应用该算法求解乙烯裂解炉生产操作优化问题得到有效的优化策略,验证了所提算法的有效性。实验结果表明,所提出的操作优化策略显著提高了裂解炉主要产物的收率。     

石脑油质量SPYRO分析

石脑油是乙烯装置的重要原料,对烷烃含量不同的石脑油进行PONA值全组成分析,在统一的裂解炉运行条件下进行模拟,建立裂解产物市场价格体系模型,计算吨原料经乙烯装置裂解后的产物总价值。通过变换裂解炉出口温度,得出最佳裂解深度。数据显示,烷烃含量越高经济价值越好,裂解深度最佳点显示丙烯乙烯比在当前市场价格体系下最佳为0.58左右。     

裂解炉出口温度控制技术的优化

通过对大庆乙烯装置80-U型裂解炉出口温度(COT)测量方式进行优化及改进,提高了对裂解深度的控制程度,进而改善了裂解炉日常的运行状况,达到了提高乙烯产品收率的目的。     

炼油产乙烯裂解原料的优化利用及经济分析

炼油厂的一次、二次加工油品及副产气体是乙烯裂解炉的主要原料来源。主要对炼油产乙烯裂解原料进行优化利用,分析不同优质裂解原料对三烯收率影响及其经济性,为乙烯装置原料选择,优化降本,根据市场需求生产乙烯、丙烯或丁二烯产品,提高经济效益提供参考。     

东方乙烯装置裂解炉经济运行的探索

介绍了东方乙烯装置及其裂解炉的基本情况。通过严格控制进厂原料质量,充分利用乙烷、丙烷等优质裂解原料来实现裂解原料的优化;通过优化裂解深度、强化裂解炉的生产运行管理、试用裂解炉快速烧焦技术来实现裂解条件与操作的优化;通过实施裂解炉石脑油原料预热系统改造、扭曲片管强化传热技术的应用、裂解炉炉底及相关设备改造、裂解炉风机增加变频器、裂解炉超高压蒸汽过热段改造、裂解炉汽包多级节流孔板排污改造等一系列节能降耗措施不断提升裂解炉的先进性。阐述了历年来东方乙烯在裂解炉的经济运行方面所做的大量工作,介绍了通过节能降耗系列项目的实施所取得的成效。     

裂解原料分析及裂解条件优化探讨

裂解原料的品质直接关系到乙烯装置运转、能耗和经济效益。近年来,随着我国燃料油质量的提高,炼油装置实施的升级改造,对裂解原料产生了较大影响。通过对燕山石化炼油装置改造后的裂解原料来源和组成进行梳理和分析,利用蒸汽裂解试验模拟评价装置以及模拟计算软件详细分析了裂解原料的裂解性能,制定了调整裂解原料结构,优化裂解炉操作,改进原料与裂解炉炉型适配性等一系列措施和方案,提高了乙烯装置经济效益。     

综合优化 实现裂解产物价值最大化

分析影响扬子乙烯装置实现裂解产物价值最大化因素,通过优化油品结构和油品品质、改造裂解炉和优化裂解条件,投用先进控制,优化操作条件确保裂解产物有效回收等有效的综合措施,实现裂解产品价值最大化。     

煤化工副产品综合利用项目乙烯裂解装置运行模式优化

针对乙烯裂解装置原4炉运行模式导致的单炉运行负荷高、对流段超温、炉膛低氧等问题,提出了裂解炉5炉运行(无备用)的进料模式优化方案。从设备运行情况、主副产物收率、装置能耗、经济效益等方面对两种裂解炉投料模式进行对比,分析了5炉运行模式的经济性、可行性。结果表明:无备用模式运行时,装置运行状况得以优化;乙烯收率提高,日产量增加约110 t;丙烯与乙烯质量比降低,三烯收率可达60%以上;裂解碳四、裂解碳五和裂解汽油等副产物减少;经济效益有明显提高。     

提高裂解装置高附加值产品收率的探讨

随着裂解装置的大型化,副产物的规模效益逐步显现出来,按主产物收率制定裂解炉操作优化方案的做法有一定的局限性。文中就如何增产高附加值产品进行裂解深度、裂解原料、投料方式等探讨,以提高装置的经济效益。     

先进控制技术在乙烯裂解炉上的开发及应用

介绍了先进控制(简称APC)技术在国内某石化公司乙烯装置裂解炉上的开发及实际应用情况。针对某石化公司乙烯装置裂解炉的运行特点,利用霍尼韦尔公司多变量先进控制软件Profit Controller和TECHNIP公司在线SPYRO裂解反应模型软件开发了裂解炉先进控制系统,实现了在保证装置稳定运行的同时提高目标产品收率、降低装置能耗和增加经济效益的目的。     

SL-Ⅱ型裂解炉标定和优化操作

阐述了乙烯装置裂解炉标定流程,在此基础上,对SL-Ⅱ型裂解炉在不同时期进行的3次标定进行了对比。考察了工艺条件变化对裂解产物收率及产品效益的影响。由结果可知,标定结果可真实反应裂解炉运行水平,为乙烯装置优化增效提供支持。     

提高裂解炉表面热偶投用率

中国石油兰州石化分公司石油化工厂乙烯联合车间裂解装置SW裂解炉的热电偶是表面热偶,由于运行时间较长、多次检修,致使表面热偶套管受热变形导致热电偶插入不到位,与炉管接触不紧密,热偶保温密封不严等现象,造成温度指示失真,裂解炉横向温度分布不均匀,乙烯收率偏低。通过将热电偶套管由点焊改为满焊,使裂解炉热偶的投用率由60%～70%上升到90%以上,使裂解炉总是处于最佳裂解深度下操作运行。     

吉化有机合成厂乙烯装置首次裂解石脑油技改成功

１９９９年５月１５日１２时４０分吉化有机合成厂乙烯装置Ｆ－１０７＃裂解炉首次裂解石脑油试验获得圆满成功。乙烯装置裂解石脑油改造工程是有机合成厂扭亏解困的一项重要技改项目。该项目实施后将大大提高乙烯装置收率,为该装置的资源优化配置创造了良好条件。为使技改成功,这个厂派专人到同行业厂家考察调研,了解乙烯装置裂解炉裂解石脑油的可行性及工艺指标控制情况,并根据本厂乙烯装置裂解炉运行情况,详细制定了Ｆ－１０７＃裂解石脑油的技改方案,本着少投资、多利用的原则,选择最佳输送石脑油方案,节约工程投资。在Ｆ－１０…     

乙烯裂解炉管内流动反应历程的数值模拟(Ⅰ)二维流动反应数学模型的建立

引　言乙烯生产装置的核心部分是管式裂解炉 ,在小口径反应管内进行着湍流流体流动、传质、传热及裂解反应等过程 ,它们高度耦合在一起 ,其内部有许多十分重要的化学工程参数均不易测得 ,这就使得对管式裂解炉运行机制与规律的了解和认识及其性能的优化变得十分困难 .但是 ,乙烯工业的发展所带来的经济效益又迫使人们要了解和掌握这一复杂过程 ,优质高效地设计、操作和优化乙烯管式裂解炉 .近 10多年来 ,利用流动反应数学模型较准确地描述和模拟上述复杂过程 ,证明是管式裂解炉设计改进与优化操作行之有效的途径[1] .乙烯裂解炉反应管的工艺…