乙烯裂解炉出口温度先进控制.pdf

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1、仪表与自动化齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2E0M12IC，A4L0(2TE)C：H14N10L—01G4Y4乙烯裂解炉出口温度先进控制周丽(中国石化齐鲁分公司烯烃厂，山东淄博255400)摘要：介绍先进控制技术在乙烯裂解炉出口温度控制中的应用，通过优化操作可有效减小裂解炉出口温度波动幅度，进而减少物耗能耗。同时先进控制可实现“卡边”，优化和稳定工艺条件，提高产品收率，实现效益最大化。关键词：先进控制裂解炉工艺炉出口温度中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1009—9859(2012)02

2、—0141—04先进控制技术是各种多变量预测控制和智能℃(石脑油)。炉管的高温裂解气进入4台急冷控制的统称，以过程计算机系统及其上位机为实锅炉，然后进入油急冷器，用来自急冷单元的180施平台，以常规控制为基础，以整个生产装置或关℃急冷油急冷至214℃。从急冷器出来的裂解气键单元为控制对象，实现大型、复杂、多变量和约汇合后进入裂解气总管，然后进油冷塔进一步冷束过程的高性能控制的一类优化控制策略¨J。却。中国石化齐鲁分公司烯烃厂乙烯装置原设计由界区外来的148高压锅炉给水经汽包液有8台裂解炉，后经过第一、二次

3、改扩建后，增至位调节后进入对流段的锅炉给水预热器预热后进15台。其中1～7炉为KTI的GK—VI型裂解人汽包，由急冷锅炉产生的超高压蒸汽(326℃)炉，10炉为国产CBL炉，11一13炉为鲁姆斯出汽包后进入上超高压蒸汽过热器、下超高压蒸SRT—IV型裂解炉，14、15炉为ABB鲁姆斯／中汽过热器过热至515℃后出界区，与原装置超高石化联合开发设计的SL一2型裂解炉，16、17炉压蒸汽并网。为国产北方炉。现以16裂解炉(116炉)为例，介裂解炉设置有底部燃烧器和侧壁燃烧器。燃绍先进控制方案的设计及实施效果。

4、料气分别经压力调节后去侧壁燃烧器和底部燃烧器。燃料燃烧后产生的烟气经对流段换热后，由1116炉工艺流程简介引风机排至451TI高空。每台裂解炉自上而下分为三段，即对流段、横116炉工艺流程示意见图1。跨段和辐射段。来自界区外的原料分别经4组流量调节阀进入裂解炉对流段上部的上原料预热器2先进控制系统分析设计进行预热。稀释蒸汽分两次注入：一次是经4组2．1裂解原理流量调节阀后与来自下原料预热器的原料混合，烃的裂解过程可以分为一次反应和二次反使原料部分气化，然后进入上混合过热器预热。应。一次反应主要是裂解原料的

5、烃分子由大到第二次是经4组流量调节阀后进入对流段稀释蒸小，生成乙烯、丙烯等产品。二次反应主要是裂解汽过热器过热，与来自上混合过热器的原料、蒸汽产物聚合使烃分子由小变大，降低了一次反应的混合，再进入下混合过热器过热至横跨温度，经文效率，并导致结焦生炭。氏管流量分配器，使油汽混合物均匀分配到4组收稿日期：2012—02—20；修回日期：2012—05—16。辐射炉管中，每组炉管又呈辐射状分为8根，每台作者简介：周丽(1972一)，女，工程师。1997年毕业于青岛炉共有32根炉管。化工学院生产过程自动化专业，获

6、学士学位，现在中国石化油汽混合物在辐射炉管中进行热裂解反应，齐鲁分公司烯烃厂仪表车间从事DCS维护管理工作。电裂解炉出口温度为790～820℃(尾油)、820～845话：0533—7580346。齐鲁石油化工QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2012年第4O卷度调节进料量，使该温度接近炉平均出口温度，以BW实现均衡控制。gg方案中，选择裂解炉的4组炉管平均出口温QoEA一1l6A度作为关键被控变量，采用底部燃料气流量和裂到烧·一BW焦罐解炉平均出口温度串级控制方式。该控制系统副ss到回

7、路能够迅速克服燃料气流量变化的干扰，主控一总管制回路则起到抑制以燃料气热值变化为主的干PADSSS扰，并维持炉出口温度稳定的作用。FG侧壁燃料气采用燃料气比例控制和侧壁燃料气流量控制的串级控制回路，能够使底部和侧壁图1l16炉工艺流程示意燃料气流量保持相同的动作方向。FA一116—116罐；uFPH一上原料预热器；LFPH一下原料燃料气热值的软测量值作为裂解炉平均出口预热器；HB一1l6A—l16油急冷器；uMPH一上混合过热温度控制器的前馈，实时地对该值的变化做出响器；LMPH一下混合过热器；EA一11

8、6A—l16急冷锅炉；应，并通过平均出口温度控制器调整底部燃料气ussH一上超高压蒸汽过热器；LssH一下超高压蒸汽过热流量控制器的设定值；底部燃料气流量经压力和器；DA一101—10l塔；DssH一稀释蒸汽过热器；BWPH-锅温度补偿，能更准确地反映燃料气流量的实际变炉给水预热器；GB一116—116压缩机；ss一超高压蒸汽；Ds一稀释蒸汽化。侧壁／底部燃料气比例控制模块OP输出到侧壁燃料气流量控制器，按给定的控制比例，根据