[发明专利]一种乙烯裂解炉自动化投料方法

说明书

本发明涉及一种乙烯裂解炉自动化投料方法，该方法的操作步骤主要包括：自动投料系统投用前条件确认；自动打开进料阀位至一定范围；裂解炉侧壁烧嘴点火过程中进料；裂解炉底部主烧嘴或辅烧烧嘴点火过程中进料；自动控制使进料、稀释蒸汽及裂解炉出口温度达到目标值后退出系统。本发明本着工业4.0提出的“工业过程智能化”和“运行效率最大化”的原则，根据工业乙烯裂解炉运行技术特点，通过合理设计，有效提高了乙烯裂解炉投料非稳态过程运行的平稳性，降低了裂解炉炉管出口温度的波动幅度，同时缩短了投料过程的持续时间，降低了操作人员的劳动强度和提高了劳动效率。

技术领域

本发明涉及石化工业技术领域，尤其是一种乙烯裂解炉自动化投料方法。

背景技术

乙烯是重要的化工原料，其产量成为衡量一个国家或地区石油化工发展的主要标志。乙烯生产的规模、成本、生产稳定性、产品质量等都会对整个石油化工行业产生重大影响，因此乙烯装置就成为关系全局的核心生产装置。而乙烯裂解炉又是该装置的“龙头”和“关键”设备，其决定着整个装置的产品收率分布和能耗水平，因此目前已对裂解炉的机理研究、技术开发及先进控制技术等进行了大量的研究和实践工作。

总体而言，我国乙烯工业起步较晚。自上世纪60年代开始，我国乙烯从无到有，从小到大经历了不同的发展阶段。在乙烯装置建设初期，我国的乙烯工艺基本是靠引进国外成套专利和生产设备建设而成，导致我国在乙烯装置运行和优化技术方面的研发起步较国外滞后几十年，但在“九五”、“十五”、“十一五”以及“十二五”科技攻关计划的支持下，国内的科研院所、高校和部分乙烯生产企业已经开展了大量的节能、降耗和工艺改造方面的工作，使得我国乙烯工业运行的技术水平与日俱增，在一定程度上缩减了与国际上先进的乙烯装置在运行能耗和产品质量方面的差距，并且取得了一定的节能降耗成效，同时在技术上取得了较大的突破。以武汉乙烯为代表的百万吨级乙烯装备全面实现国产化为标志，表明我国整体乙烯装备技术水平已经可以实现自主设计和制造；在一些公司也建立了裂解炉的模型装置，如中石化扬子石化公司、中石油的大庆分公司、吉林石化分公司、兰州石化等，通过实验裂解炉对特定裂解原料裂解性能进行研究，确定最佳的操作条件；另外，一些科研院所针对乙烯裂解炉从裂解炉设计、先进控制、运行优化等方面进行了广泛的研究，也取得了非常可喜的成绩。但纵观乙烯裂解炉的技术现状，这些工作均集中在裂解炉稳态运行过程，至今没有相关乙烯裂解炉开车投料等非稳态过程的研究工作报道，化工过程成套软件如Aspen、ProII等也均未涉及相关技术。

然而，乙烯裂解炉由于在运行过程中的结焦作用，需要较为频繁的停开炉和投退料操作，而对乙烯裂解炉的开车投料等非稳态过程则缺少必要的研究。目前国内所有的裂解炉投退料操作基本都是根据开停车卡片进行手动操作，未进行任何程序化控制和标准化运行。而在开停车非稳态操作过程中，炉膛温度、炉管出口温度、TLE出口温度、燃料气流量、炉膛升温曲线等关键参数波动较大，对裂解炉的长周期和稳定运行性能均有较大影响，同时影响运行过程能耗水平。因此，对裂解炉开停车的投退料过程研究开发程序化和自动化控制操作方法，可获得明显的经济效益，并可提升装置的智能化水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种乙烯裂解炉自动化投料方法，以填补乙烯裂解炉开车投料非稳态过程智能化控制技术的空白，在实现乙烯裂解炉非稳态过程平稳运行的同时，提高乙烯裂解炉的运行效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种乙烯裂解炉自动化投料方法，包括自动化投料过程和系统构建，所述的自动化投料过程具有如下步骤：

①通过自动投料系统界面设置投料过程的控制参数目标值；

②投料前裂解炉各运行参数及阀门状态确认；

③通过开启进料阀阀位自动打开进料阀至一定阀位，同时根据炉管出口温度COT控制模型使COT保持在该步的目标值；