裂解炉控制系统的升级改造.pdf

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1、工业技术齐QIL鲁U石P油ET化RO工CH，2E0M1IC6A，L44T(E1C)H：N4O1LO—G4Y6裂解炉控制系统的升级改造王伯升，陈奕洁(1．山东理工大学计算机科学与技术学院，山东淄博255000；2．山东化工职业学院，山东淄博255411；3．中国石化齐鲁分公司生产运行维护中心，山东淄博255411)摘要：采用Honeywell新一代PKS控制系统对乙烯装置裂解与急冷单元控制系统进行了升级改造。简述了该系统的网络结构，并以BA116裂解炉为例，详细阐述了BA116裂解炉的主要控制方案。升级前后的效果对比表明，仪表自

2、控率由原来的80％提升至96％，且系统故障率大为降低，较好地实现了裂解炉的平稳运行与优化操作。关键词：PKS控制系统裂解炉控制方案实施效果中图分类号：TE963文献标识码：B文章编号：1009—9859(2016)O1—0041—06l问题的提出运行，且各控制变量波动满足工艺设计要求。中国石化齐鲁分公司800kt／a乙烯装置(简(5)乙烯装置操作平稳、优化，产品收率提称乙烯装置)裂解炉单元采用管式炉蒸汽裂解，高，实现生产装置被控参数的卡边控制，降低操作分离部分采用的是顺序深冷分离和三元制冷专利工劳动强度。技术。(6)能耗降低，

3、增产增效。对于关系生产装乙烯装置DCS控制系统最早采用Honeywell置产品质量和收率的回路，如加热炉出口温度等，TDC3000系统，随着装置产能的不断扩大升级改通过控制系统的升级改造，达到稳定、高水平的控造为TPS系统，软件版本R681。至2013年部分制，且收率有所提高。同时，由于无用功减少、无设备已连续使用达15a，系统整体可靠性、稳定性用消耗减少，从而降低了能耗。等指标下降，出现网络噪音、通讯报警、IO卡件故障率高等问题。’2控制系统配置针对乙烯装置自控率低，投入运行的回路效2．1PKS系统结构果不好的现状，于201

4、3年5月停工检修期间，将PKS控制系统继承和扩展了前代TDC3000、裂解、急冷两个单元的控制系统升级为HoneywellTPS系统的技术优势，包含丌’E、DSA、ProfitLoop、公司最新一代的PKS控制系统，该项目需达到以HMIWeb等专利及通讯网络、计算机、数字视频等下技术目标：先进技术，提供强大的计算、网络通讯、数据库等(1)乙烯装置自控率大幅度提高，长周期达功能，具有安全、可靠、开放等显著优点，能够满足到95％以上，目标是100％。通过实施控制器形工业复杂自动化控制的应用要求⋯。式的优化、控制器参数的整定，使乙烯

5、装置自控率与TPS系统相比，PKS系统在结构上进行了由原来80％达95％以上或接近100％，并能使控根本性的变革，其主干控制网络采用容错以太网制稳定，波动小。(FrE)，结合量身定制开发的FTE驱动与CISO(2)串级等复杂控制回路都能够良好的投收稿日期：2015—08—10；修回日期：2015—12—10。运，达到高精度的控制。作者简介：王伯升(1968一)，男，山东沂水人，讲师。1992年(3)提高控制回路的控制质量，关键被控变毕业于辽阳石油化工专科学校生产过程自动化专业；2005年量标准偏差降低30％以上。毕业于中国石油

6、大学(华东)计算机应用技术专业；山东理工大学计算机应用技术专业在读研究生，现在山东化工职业学(4)乙烯装置长周期稳定运行。装置连续长院主要从事化工过程仪表自动化方面的研究工作。电话：时间(考验期为3个月)回路投自动状态下良好0533—7586409；E—mail：wangbsh686868@163．130111。第1期王伯升，等．裂解炉控制系统的升级改造Builder等组态工具实现各种复杂控制和算法，保控制。以BAl16裂解炉为例，带控制点的工艺流证控制系统稳定、准确地实现对工艺过程的自动程简图如图2所示。表1乙烯装置PKs控

7、制系统I／O点数汇总管图2带控制点的BAl16工艺流程示意3．1平均出口温度(COT)控制管平均温度做平均计算得出COT，即为TIC116A裂解温度是裂解炉最关键的操作参数，由于的PV值。为保证当分支炉管热电偶出现BAD反应区物料温度不易测得，故以炉出口温度作为PV测量值时不影响COT计算，这里的TY1161BA检测参数，构成温度控制系统。裂解炉COT的控计算模块均做了设置，可将BADPV测量值自动制品质，直接影响炉出口乙烯收率、丙烯收率和丁剔除。二烯收率-2]。COT控制回路示意图如图3所示。底部烧嘴流量控制器FIC116A

8、A的值来COT温度控制器TIC116A与裂解炉底部烧自TIC116A的OP，其PV值来自经温度压力补偿嘴流量控制器FICI16AA之间为串级控制关系，后的FI116N流量测量值。底部烧嘴压力控制器当前TIC116A的SP值根据不同原料由操作人员PIC116AA是为了保证底部燃