【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油化工，具體涉及一種乙烯裂解爐退料過程自動執行系統及方法。
技術介紹
1、乙烯是石油化工重要的基礎原料，也是需求量和生產量最大的石化產品之一，其產量、規模和技術水平標志著一個國家石油化學工業的發展水平。管式裂解爐用于烴類裂解，是生產乙烯的核心裝置，決定著整個乙烯裝置的生產能力、平穩運行和總體能耗。烴類在管式裂解爐輻射段發生蒸汽裂解反應時，輻射段由于聚合、縮合等二次反應的發生會在爐管內壁上產生焦炭累積而形成結焦。當結焦而造成輻射段爐管外壁溫度或急冷鍋爐出口溫度達到生產承受極限或文丘里管前后壓差達到生產極限時，會嚴重影響乙烯的生產，并造成乙稀收率下降，能耗增加，爐管壽命縮短等問題，甚至影響到生產安全。
2、由于乙烯裂解爐的結焦特性，在實際應用過程中必須頻繁間斷對裂解爐進行爐膛退料等操作。目前，國內大多數乙烯裂解爐退料過程仍為人工手動控制，手動退料需要技術人員頻繁操作，勞動強度大，且完全依靠個人經驗和操作人員的責任，因此誤操作率大。同時，退料過程由于操作人員經驗不一，容易出現退料暫時性中斷或反復進行退料操作的情況，而退料暫時性中斷或反復進行退料等操作容易導致退料過程中裂解爐出口溫度和稀釋蒸汽流量等參數大幅波動，嚴重時會造成乙烯裝置非計劃停工，影響裝置長周期安全穩定運行，并造成乙烯產量下降。
3、因此，亟需一種乙烯裂解爐退料過程自動執行系統及方法。
技術實現思路
1、本專利技術為解決現有技術中針對乙烯裂解爐采用人工退料，由于操作人員經驗不一，容易出現
2、本專利技術為了實現上述目的，本專利技術第一方面提供了一種乙烯裂解爐退料過程自動執行系統，該系統包括：
3、退料前狀態確認模塊，用于在退料前對初始參數進行確認，并當所述初始參數在初始范圍之內時，指示可進行退料，當所述初始參數不在初始范圍之內時，進行報警；
4、退料過程控制模塊，用于在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并發出退料指令，其中，所述退料關鍵參數包括爐膛單管的退料速率和爐膛總管的退料速率；
5、退料模塊，用于接收退料指令，并進行退料。
6、優選地，所述當所述初始參數不在初始范圍之內時，進行報警，具體包括：
7、當所述初始參數不在初始范圍之內時，對不在初始范圍之內的一個或多個所述初始參數進行報警。
8、優選地，所述初始參數包括爐膛單管稀釋蒸汽流量、裂解爐出口溫度和超高壓蒸汽溫度。
9、優選地，所述超高壓蒸汽溫度的初始范圍為515～525℃，所述裂解爐出口溫度的初始范圍為750～850℃，所述爐膛單管稀釋蒸汽流量的初始范圍為2300～3000kg/h。
10、優選地，所述退料階段包括第一退料階段、第二退料階段和第三退料階段，當在所述第一退料階段時，通過所述爐膛總管退料至第一退料值，并在所述第一退料值穩定預設時間，當在所述第二退料階段時，通過所述爐膛總管退料至第二退料值，并在所述第二退料值穩定所述預設時間，當在所述第三退料階段時，通過所述爐膛單管將剩余待退料全部退出。
11、優選地，所述在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并發出退料指令，具體包括：
12、在所述第一退料階段和所述第二退料階段，對所述爐膛總管的退料速率進行控制，使所述爐膛單管稀釋蒸汽流量分別以第一預設速率和第二預設速率增加，在所述第三退料階段，對所述爐膛單管的退料速率進行控制，并在退料完成時使所述爐膛單管稀釋蒸汽流量為其初始范圍的1.5～2.5倍。
13、優選地，所述第一退料值為待退料總量的60～85％，所述第二退料值為待退料總量的10～30％，所述預設時間為0～20min。
14、優選地，在所述第一退料階段和所述第二退料階段，所述爐膛總管的退料速率分別為50～500(kg/h)/min和500～2000(kg/h)/min，在所述第三退料階段，所述爐膛單管的退料速率為15～125(kg/h)/min，所述第一預設速率為10～120(kg/h)/min，所述第二預設速率為50～150(kg/h)/min。
15、優選地，所述退料關鍵參數還包括燃料氣熱值的下降速率、燃料氣壓力、爐膛氧含量和裂解氣中的一氧化碳含量。
16、優選地，所述在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并發出退料指令，具體還包括：
17、在通過所述爐膛單管或所述爐膛總管進行退料的過程中，控制所述燃料氣熱值的下降速率為0.5～2.0mw/1000kg退料，控制所述燃料氣壓力為0.06～0.22mpa，控制所述爐膛氧含量為1.5～5％，以及控制所述裂解氣中的一氧化碳含量為0.05～0.07mol％，使所述裂解爐出口溫度在其初始溫度的基礎上，以預設降溫速率降至設定目標溫度，其中，所述預設降溫速率為0.3～2℃/min，所述設定目標溫度為720～750℃。
18、優選地，該系統還包括退料關鍵參數監測及報警模塊，用于在退料階段，對所述退料關鍵參數進行監測，并當所述退料關鍵參數超出預設范圍時，進行報警。
19、優選地，所述對所述退料關鍵參數進行監測，并當所述退料關鍵參數超出預設范圍時，進行報警，具體包括：
20、當所述退料關鍵參數超出第一預設范圍時，進行報警；
21、當所述退料關鍵參數超出第二預設范圍時，將超出所述第二預設范圍的所述退料關鍵參數在其當前值的基礎上按預設比例調整至所述第一預設范圍內，并進行報警。
22、優選地，所述第二預設范圍的上限值大于所述第一預設范圍的上限值，所述第二預設范圍的下限值小于所述第一預設范圍的下限值，所述預設比例為±0.1％～10％。
23、優選地，該系統還包括退料過程報警優化管理模塊，用于當退料總量小于退料模塊的退料設備的設計負荷的40-65％時，自動屏蔽退料儀表報警，并將退料儀表報警啟用提示燈變紅，當退料總量大于退料設備的設計負荷的65-75％時，啟用所述退料儀表報警，并將退料儀表報警啟用提示燈變綠。
24、優選地，所述退料儀表報警的種類包括退料總量報警、裂解爐液相退料流量報警、裂解爐氣相退料流量報警、退料聯鎖壓力報警、dmds力報警、dmds流量報警、防焦蒸汽壓差報警、裂解爐出口溫度報警、橫跨段溫度報警、急冷油流量報警、文丘里入口壓力報警、裂解氣分析指示報警、橫跨段煙氣氧含量報警、燃料熱負荷比例報警、燃料熱負荷比例報警、爐管液體原料流量低報警、氣體原料壓力低報警。
25、優選地，該系統還包括操作導航功能模塊，用于根據所述退料過程控制模塊的控制指令在退料階段進行操作提示。
26、優選地，該系統還包括深度學習功能模塊，用于基于經驗值和大數據對退料階段各所述退料關鍵參數的控制優劣進行學習本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種乙烯裂解爐退料過程自動執行系統，其特征在于，該系統包括：
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述當所述初始參數不在初始范圍之內時，進行報警，具體包括：
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述初始參數包括爐膛單管稀釋蒸汽流量、裂解爐出口溫度和超高壓蒸汽溫度。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述超高壓蒸汽溫度的初始范圍為515～525℃，所述裂解爐出口溫度的初始范圍為750～850℃，所述爐膛單管稀釋蒸汽流量的初始范圍為2300～3000kg/h。
5.根據權利要求1或4所述的系統，其特征在于，所述退料階段包括第一退料階段、第二退料階段和第三退料階段，當在所述第一退料階段時，通過所述爐膛總管退料至第一退料值，并在所述第一退料值穩定預設時間，當在所述第二退料階段時，通過所述爐膛總管退料至第二退料值，并在所述第二退料值穩定所述預設時間，當在所述第三退料階段時，通過所述爐膛單管將剩余待退料全部退出。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并發出退料
7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述第一退料值為待退料總量的60～85％，所述第二退料值為待退料總量的10～30％，所述預設時間為0～20min。
8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，在所述第一退料階段和所述第二退料階段，所述爐膛總管的退料速率分別為50～500(kg/h)/min和500～2000(kg/h)/min，在所述第三退料階段，所述爐膛單管的退料速率為15～125(kg/h)/min，所述第一預設速率為10～120(kg/h)/min，所述第二預設速率為50～150(kg/h)/min。
9.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述退料關鍵參數還包括燃料氣熱值的下降速率、燃料氣壓力、爐膛氧含量和裂解氣中的一氧化碳含量。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并發出退料指令，具體還包括：
11.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，該系統還包括退料關鍵參數監測及報警模塊，用于在退料階段，對所述退料關鍵參數進行監測，并當所述退料關鍵參數超出預設范圍時，進行報警。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述對所述退料關鍵參數進行監測，并當所述退料關鍵參數超出預設范圍時，進行報警，具體包括：
13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述第二預設范圍的上限值大于所述第一預設范圍的上限值，所述第二預設范圍的下限值小于所述第一預設范圍的下限值，所述預設比例為±0.1％～10％。
14.根據權利要求1、6-13中任意一項所述的系統，其特征在于，該系統還包括退料過程報警優化管理模塊，用于當退料總量小于退料模塊的退料設備的設計負荷的40-65％時，自動屏蔽退料儀表報警，并將退料儀表報警啟用提示燈變紅，當退料總量大于退料設備的設計負荷的65-75％時，啟用所述退料儀表報警，并將退料儀表報警啟用提示燈變綠。
15.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述退料儀表報警的種類包括退料總量報警、裂解爐液相退料流量報警、裂解爐氣相退料流量報警、退料聯鎖壓力報警、DMDS力報警、DMDS流量報警、防焦蒸汽壓差報警、裂解爐出口溫度報警、橫跨段溫度報警、急冷油流量報警、文丘里入口壓力報警、裂解氣分析指示報警、橫跨段煙氣氧含量報警、燃料熱負荷比例報警、燃料熱負荷比例報警、爐管液體原料流量低報警、氣體原料壓力低報警。
16.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，該系統還包括操作導航功能模塊，用于根據所述退料過程控制模塊的控制指令在退料階段進行操作提示。
17.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，該系統還包括深度學習功能模塊，用于基于經驗值和大數據對退料階段各所述退料關鍵參數的控制優劣進行學習，并推出退料階段所述退料關鍵參數的最優控制值。
18.一種乙烯裂解爐退料過程自動執行方法，其特征在于，該方法使用權利要求1～17中任意一項所述的系統實施，該方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種乙烯裂解爐退料過程自動執行系統，其特征在于，該系統包括：
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述當所述初始參數不在初始范圍之內時，進行報警，具體包括：
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述初始參數包括爐膛單管稀釋蒸汽流量、裂解爐出口溫度和超高壓蒸汽溫度。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述超高壓蒸汽溫度的初始范圍為515～525℃，所述裂解爐出口溫度的初始范圍為750～850℃，所述爐膛單管稀釋蒸汽流量的初始范圍為2300～3000kg/h。
5.根據權利要求1或4所述的系統，其特征在于，所述退料階段包括第一退料階段、第二退料階段和第三退料階段，當在所述第一退料階段時，通過所述爐膛總管退料至第一退料值，并在所述第一退料值穩定預設時間，當在所述第二退料階段時，通過所述爐膛總管退料至第二退料值，并在所述第二退料值穩定所述預設時間，當在所述第三退料階段時，通過所述爐膛單管將剩余待退料全部退出。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并發出退料指令，具體包括：
7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述第一退料值為待退料總量的60～85％，所述第二退料值為待退料總量的10～30％，所述預設時間為0～20min。
8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，在所述第一退料階段和所述第二退料階段，所述爐膛總管的退料速率分別為50～500(kg/h)/min和500～2000(kg/h)/min，在所述第三退料階段，所述爐膛單管的退料速率為15～125(kg/h)/min，所述第一預設速率為10～120(kg/h)/min，所述第二預設速率為50～150(kg/h)/min。
9.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述退料關鍵參數還包括燃料氣熱值的下降速率、燃料氣壓力、爐膛氧含量和裂解氣中的一氧化碳含量。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述在退料階段，對退料關鍵參數進行控制，并...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐偉，茍成冬，武傳朋，林揚，孫冰，何亞東，王春利，袁壯，李傳坤，高新江，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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