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基于实时优化乙烯裂解和急冷区的模拟研究

魏旭东  
【摘要】:近年来,飞速发展的石化行业对于生产过程优化控制的要求日益严格,传统的过程模拟软件已经不能满足发展的需要。而与控制领域结合紧密的实时优化技术,可以根据实时数据制定工厂生产的最佳方案,在不对装置进行改扩建或者改扩建很少的条件下,仅通过优化调整装置的生产参数,使装置处于最优化的运行状态,从而实现装置效益的最大化。 乙烯工业在石化行业中具有领军地位,所以本文将以国内A石化企业的乙烯装置作为研究背景,在建立模型的基础上开展相关的模拟优化研究。在乙烯工艺中,裂解单元是原料进行裂解反应的重要区域,裂解气的组成直接影响产品收率以及经济效益的核算;急冷单元作为裂解区和压缩段的桥梁,承担着对裂解气进行初步分离和冷却的重要任务。所以,本文将以乙烯工艺中的裂解区和急冷区作为主要研究对象。 实时优化技术同时支持离线分析、数据整定以及优化计算等功能。然而,工艺过程严格模拟模型的建立以及准确可靠的模型初值是实时优化技术实施的根本。所以本文以当前世界先进的实时优化软件(简称RTO)为平台,以工厂工艺物料平衡(简称PFD)数据为基础,建立乙烯装置裂解炉区以及急冷区的严格模拟模型,并结合工厂设计值对模型模拟结果进行分析与讨论。在证明模型准确可靠的基础上,将所建模型应用于数据整定,并在关键流股设置相应的测量仪表来对模型进行合理校正,使模型模拟值与实际测量值的偏差进一步缩小,使模型与实际生产更为贴合。同时,数据整定的报表将会列出最有可能出现问题的仪表和流股,为工厂的改进做出指导。 裂解炉区和急冷区严格模拟模型的建立以及数据整定,将为乙烯装置的生产提供有效的指导意见,同时也为进一步的优化工作提供准确可靠的模型基础和数据基础。


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