催化裂化装置生产方案优化控制研究

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1、催化裂化装置生产方案优化控制研究李晋萍宁夏工商职业技术学院摘要：催化裂化装置是炼油和石油化工生产过程的关键装置，在炼油生产链中起着十分重要的作用，其运行状况影响整个企业的生产及经济效益.本论文系统阐述了宁夏某石化公司重油催化裂化工艺特点、流程及生产现状，并在稳定总进料并明确控制方案的前提下，研宂提出了多产柴油、汽油、液态烃和最佳经济效益四种优化方案，通过对装置优化控制的实践证明，多产柴油、汽油、液态烃方案其收率较优化前分别增加1.56%、2.99%、0.32%,最佳经济效益方案可增加经济效益56.92元/吨原料，实现了催化裂

2、化装置的平稳控制，减轻了操作人员的劳动强度，改善了产品的收率并最终实现丫提高经济效益的总目标。关键词：催化裂化;优化控制;收率;经济效益;作者简介：李晋萍，女，陕丙丙安人，讲师，硕士研究生，研究方向，煤化工。0引言石油不但是工业的血液而且被称为全球的经济命脉，石油在2050年以前将一直都是全球的首要能源。催化裂化装置不但是生产汽油、柴油和液态烃的重要生产装置，同时也成为了炼油企业经济效益来源的一个重要的部分。催化裂化对炼油工业的成长壮大和对全球经济的发展都具有重要的意义。催化裂化的操作控制方法有很多种，现使用的主要有：（1）

3、再生滑阀自动控制法:主控方向为再生滑阀一反应温度（提升管出口温度）；（2）沉降器自动控制法:主控方向为待生滑阀（从沉降器到再生器的催化剂管线上的控制阀）一沉降器；（3）在线微机监控或优化控制系统，例如多变量预测控制系统；（4）离线调优系统。事实上，对于产品分布以及装置的操作影响最大、最深的是催化裂化这一化学反应过程的反应深度，一般有很多种因素都会影响到反应深度，但反应深度并不能被反应温度所完全代表。我们若想取得明显的经济效益，且只需通过操作条件的改变就可以实现，使得生产过程操作得到优化，而又不需耍修改工艺、不增加生产设备。这

4、种想法如果能够成功，绝对是一种投资少、见效快的好方法，因此催化裂化的多方向优化控制绝对有着重要的研究和应用价值。近年来，我国经济有了长足的发展，但是虽然历经儿代人不懈的努力，我国催化裂化技术已取得较大的发展，并且为世人所瞩目，受投入不足、底子较薄、缺乏自主创新技术、使用的设备比较落后、管理机制跟不上去、劳动生产率低等诸多因素的束缚，导致与国外先进水平相比，我国催化裂化技术仍存在着较大差距。本课题通过对宁夏某石化公司重油催化裂化装置的流程和工艺原理的研宄，结合优化控制系统应用软件，提出了四种优化方案，通过对各优化方案中待优化变

5、量数值的调整，影响装置实际生产运行状态。使装置在优化方案投用后产品收率得到提高。具体A容有以下几个方面。(1)对宁夏某石化公司现有重油催化裂化装置进行分析，确定优化方向。(2)研宄DCIOExpressforFCC3.0系统控制方案、控制结构和系统软件。⑶根据石化公司催化裂化装置的产品及效益确定优化方案；(4)在全面分析装置的基础上，确定优化系统的原则，控制系统的目标函数、优化变量、约束条件等；(5)根据确定的优化方案、优化变量、约束条件等对石化装置实施优化控制，利用生产数据分析验证。1催化裂化装置概况木次研究的催化裂化装置

6、是由260万吨/年重油催化裂化装置及与此套装置相配套的双脱装置组成，本套装置由中国石化工程建设公司设计，装置以加工常压渣油原料为主，设计加工规模为年处理量260万吨/年，操作弹性60%-110%。双脱装置(以下简称该装置)与260万吨/年催化裂化装置相配套，对催化裂化装置生产的稳定汽油、干气及液化石油气进行脱硫精制，精制后的汽油硫醇硫含量不大于lOppm;液化气硫化氢含量不大于lOppm;脱后干气进入高压瓦斯管网，降低管网腐蚀，减少烟气二氧化硫排放浓度。2260万吨/年重油催化裂化装置技术特点(1)重叠式两段再生技术被运用于

7、再生系统，风耗量较低，符合当前节能降耗的环保型生产要求。(2)提升管选用VQS旋流快分、预汽提和多段汽提技术。采用VQS旋流快分、预汽提和多段汽提技术可实现气一一固的快速分离，有效降低丫焦炭和干气产率，减缓沉降器内部的结焦。(3)主风机组由变频启动的备用机组和主风三机组组成。备机采用变频启动对系统电网冲击很小;主风三机组由烟机一一主风机一一电动机组成，具有操作灵活，受系统电网影响小，并能实现电网的无扰动切换的特点。(4)MDEA胺吸收工艺被应用于液化气脱硫化氢以及干气的催化。干气催化后进入的脱硫化氢塔的塔盘釆用HAVTH塔盘

8、，液化气脱硫化氢塔釆用FG蜂窝格栅填料，属于清华大学专利。(1)液化气脱硫醇采用两级纤维液膜脱硫醇+纤维液膜水洗工艺，属于甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司专利。⑹汽油脱硫醇采用固定床脱硫化氢+固定床脱硫醇工艺，属于石油大学(北京)专利。(7)从气液分离罐(D-806)顶出来的尾气采用膜分离