【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工，具体涉及一种乙烯裂解炉退料过程自动执行系统及方法。
技术介绍
1、乙烯是石油化工重要的基础原料，也是需求量和生产量最大的石化产品之一，其产量、规模和技术水平标志着一个国家石油化学工业的发展水平。管式裂解炉用于烃类裂解，是生产乙烯的核心装置，决定着整个乙烯装置的生产能力、平稳运行和总体能耗。烃类在管式裂解炉辐射段发生蒸汽裂解反应时，辐射段由于聚合、缩合等二次反应的发生会在炉管内壁上产生焦炭累积而形成结焦。当结焦而造成辐射段炉管外壁温度或急冷锅炉出口温度达到生产承受极限或文丘里管前后压差达到生产极限时，会严重影响乙烯的生产，并造成乙稀收率下降，能耗增加，炉管寿命缩短等问题，甚至影响到生产安全。
2、由于乙烯裂解炉的结焦特性，在实际应用过程中必须频繁间断对裂解炉进行炉膛退料等操作。目前，国内大多数乙烯裂解炉退料过程仍为人工手动控制，手动退料需要技术人员频繁操作，劳动强度大，且完全依靠个人经验和操作人员的责任，因此误操作率大。同时，退料过程由于操作人员经验不一，容易出现退料暂时性中断或反复进行退料操作的情况，而退料暂时性中断或反复进行退料等操作容易导致退料过程中裂解炉出口温度和稀释蒸汽流量等参数大幅波动，严重时会造成乙烯装置非计划停工，影响装置长周期安全稳定运行，并造成乙烯产量下降。
3、因此，亟需一种乙烯裂解炉退料过程自动执行系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术中针对乙烯裂解炉采用人工退料，由于操作人员经验不一，容易出现
2、本专利技术为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种乙烯裂解炉退料过程自动执行系统，该系统包括：
3、退料前状态确认模块，用于在退料前对初始参数进行确认，并当所述初始参数在初始范围之内时，指示可进行退料，当所述初始参数不在初始范围之内时，进行报警；
4、退料过程控制模块，用于在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并发出退料指令，其中，所述退料关键参数包括炉膛单管的退料速率和炉膛总管的退料速率；
5、退料模块，用于接收退料指令，并进行退料。
6、优选地，所述当所述初始参数不在初始范围之内时，进行报警，具体包括：
7、当所述初始参数不在初始范围之内时，对不在初始范围之内的一个或多个所述初始参数进行报警。
8、优选地，所述初始参数包括炉膛单管稀释蒸汽流量、裂解炉出口温度和超高压蒸汽温度。
9、优选地，所述超高压蒸汽温度的初始范围为515～525℃，所述裂解炉出口温度的初始范围为750～850℃，所述炉膛单管稀释蒸汽流量的初始范围为2300～3000kg/h。
10、优选地，所述退料阶段包括第一退料阶段、第二退料阶段和第三退料阶段，当在所述第一退料阶段时，通过所述炉膛总管退料至第一退料值，并在所述第一退料值稳定预设时间，当在所述第二退料阶段时，通过所述炉膛总管退料至第二退料值，并在所述第二退料值稳定所述预设时间，当在所述第三退料阶段时，通过所述炉膛单管将剩余待退料全部退出。
11、优选地，所述在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并发出退料指令，具体包括：
12、在所述第一退料阶段和所述第二退料阶段，对所述炉膛总管的退料速率进行控制，使所述炉膛单管稀释蒸汽流量分别以第一预设速率和第二预设速率增加，在所述第三退料阶段，对所述炉膛单管的退料速率进行控制，并在退料完成时使所述炉膛单管稀释蒸汽流量为其初始范围的1.5～2.5倍。
13、优选地，所述第一退料值为待退料总量的60～85％，所述第二退料值为待退料总量的10～30％，所述预设时间为0～20min。
14、优选地，在所述第一退料阶段和所述第二退料阶段，所述炉膛总管的退料速率分别为50～500(kg/h)/min和500～2000(kg/h)/min，在所述第三退料阶段，所述炉膛单管的退料速率为15～125(kg/h)/min，所述第一预设速率为10～120(kg/h)/min，所述第二预设速率为50～150(kg/h)/min。
15、优选地，所述退料关键参数还包括燃料气热值的下降速率、燃料气压力、炉膛氧含量和裂解气中的一氧化碳含量。
16、优选地，所述在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并发出退料指令，具体还包括：
17、在通过所述炉膛单管或所述炉膛总管进行退料的过程中，控制所述燃料气热值的下降速率为0.5～2.0mw/1000kg退料，控制所述燃料气压力为0.06～0.22mpa，控制所述炉膛氧含量为1.5～5％，以及控制所述裂解气中的一氧化碳含量为0.05～0.07mol％，使所述裂解炉出口温度在其初始温度的基础上，以预设降温速率降至设定目标温度，其中，所述预设降温速率为0.3～2℃/min，所述设定目标温度为720～750℃。
18、优选地，该系统还包括退料关键参数监测及报警模块，用于在退料阶段，对所述退料关键参数进行监测，并当所述退料关键参数超出预设范围时，进行报警。
19、优选地，所述对所述退料关键参数进行监测，并当所述退料关键参数超出预设范围时，进行报警，具体包括：
20、当所述退料关键参数超出第一预设范围时，进行报警；
21、当所述退料关键参数超出第二预设范围时，将超出所述第二预设范围的所述退料关键参数在其当前值的基础上按预设比例调整至所述第一预设范围内，并进行报警。
22、优选地，所述第二预设范围的上限值大于所述第一预设范围的上限值，所述第二预设范围的下限值小于所述第一预设范围的下限值，所述预设比例为±0.1％～10％。
23、优选地，该系统还包括退料过程报警优化管理模块，用于当退料总量小于退料模块的退料设备的设计负荷的40-65％时，自动屏蔽退料仪表报警，并将退料仪表报警启用提示灯变红，当退料总量大于退料设备的设计负荷的65-75％时，启用所述退料仪表报警，并将退料仪表报警启用提示灯变绿。
24、优选地，所述退料仪表报警的种类包括退料总量报警、裂解炉液相退料流量报警、裂解炉气相退料流量报警、退料联锁压力报警、dmds力报警、dmds流量报警、防焦蒸汽压差报警、裂解炉出口温度报警、横跨段温度报警、急冷油流量报警、文丘里入口压力报警、裂解气分析指示报警、横跨段烟气氧含量报警、燃料热负荷比例报警、燃料热负荷比例报警、炉管液体原料流量低报警、气体原料压力低报警。
25、优选地，该系统还包括操作导航功能模块，用于根据所述退料过程控制模块的控制指令在退料阶段进行操作提示。
26、优选地，该系统还包括深度学习功能模块，用于基于经验值和大数据对退料阶段各所述退料关键参数的控制优劣进行学习本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种乙烯裂解炉退料过程自动执行系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述当所述初始参数不在初始范围之内时，进行报警，具体包括：
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述初始参数包括炉膛单管稀释蒸汽流量、裂解炉出口温度和超高压蒸汽温度。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述超高压蒸汽温度的初始范围为515～525℃，所述裂解炉出口温度的初始范围为750～850℃，所述炉膛单管稀释蒸汽流量的初始范围为2300～3000kg/h。
5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述退料阶段包括第一退料阶段、第二退料阶段和第三退料阶段，当在所述第一退料阶段时，通过所述炉膛总管退料至第一退料值，并在所述第一退料值稳定预设时间，当在所述第二退料阶段时，通过所述炉膛总管退料至第二退料值，并在所述第二退料值稳定所述预设时间，当在所述第三退料阶段时，通过所述炉膛单管将剩余待退料全部退出。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并发出退料
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一退料值为待退料总量的60～85％，所述第二退料值为待退料总量的10～30％，所述预设时间为0～20min。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述第一退料阶段和所述第二退料阶段，所述炉膛总管的退料速率分别为50～500(kg/h)/min和500～2000(kg/h)/min，在所述第三退料阶段，所述炉膛单管的退料速率为15～125(kg/h)/min，所述第一预设速率为10～120(kg/h)/min，所述第二预设速率为50～150(kg/h)/min。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述退料关键参数还包括燃料气热值的下降速率、燃料气压力、炉膛氧含量和裂解气中的一氧化碳含量。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并发出退料指令，具体还包括：
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括退料关键参数监测及报警模块，用于在退料阶段，对所述退料关键参数进行监测，并当所述退料关键参数超出预设范围时，进行报警。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述对所述退料关键参数进行监测，并当所述退料关键参数超出预设范围时，进行报警，具体包括：
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第二预设范围的上限值大于所述第一预设范围的上限值，所述第二预设范围的下限值小于所述第一预设范围的下限值，所述预设比例为±0.1％～10％。
14.根据权利要求1、6-13中任意一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括退料过程报警优化管理模块，用于当退料总量小于退料模块的退料设备的设计负荷的40-65％时，自动屏蔽退料仪表报警，并将退料仪表报警启用提示灯变红，当退料总量大于退料设备的设计负荷的65-75％时，启用所述退料仪表报警，并将退料仪表报警启用提示灯变绿。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述退料仪表报警的种类包括退料总量报警、裂解炉液相退料流量报警、裂解炉气相退料流量报警、退料联锁压力报警、DMDS力报警、DMDS流量报警、防焦蒸汽压差报警、裂解炉出口温度报警、横跨段温度报警、急冷油流量报警、文丘里入口压力报警、裂解气分析指示报警、横跨段烟气氧含量报警、燃料热负荷比例报警、燃料热负荷比例报警、炉管液体原料流量低报警、气体原料压力低报警。
16.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包括操作导航功能模块，用于根据所述退料过程控制模块的控制指令在退料阶段进行操作提示。
17.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括深度学习功能模块，用于基于经验值和大数据对退料阶段各所述退料关键参数的控制优劣进行学习，并推出退料阶段所述退料关键参数的最优控制值。
18.一种乙烯裂解炉退料过程自动执行方法，其特征在于，该方法使用权利要求1～17中任意一项所述的系统实施，该方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种乙烯裂解炉退料过程自动执行系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述当所述初始参数不在初始范围之内时，进行报警，具体包括：
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述初始参数包括炉膛单管稀释蒸汽流量、裂解炉出口温度和超高压蒸汽温度。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述超高压蒸汽温度的初始范围为515～525℃，所述裂解炉出口温度的初始范围为750～850℃，所述炉膛单管稀释蒸汽流量的初始范围为2300～3000kg/h。
5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述退料阶段包括第一退料阶段、第二退料阶段和第三退料阶段，当在所述第一退料阶段时，通过所述炉膛总管退料至第一退料值，并在所述第一退料值稳定预设时间，当在所述第二退料阶段时，通过所述炉膛总管退料至第二退料值，并在所述第二退料值稳定所述预设时间，当在所述第三退料阶段时，通过所述炉膛单管将剩余待退料全部退出。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并发出退料指令，具体包括：
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一退料值为待退料总量的60～85％，所述第二退料值为待退料总量的10～30％，所述预设时间为0～20min。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述第一退料阶段和所述第二退料阶段，所述炉膛总管的退料速率分别为50～500(kg/h)/min和500～2000(kg/h)/min，在所述第三退料阶段，所述炉膛单管的退料速率为15～125(kg/h)/min，所述第一预设速率为10～120(kg/h)/min，所述第二预设速率为50～150(kg/h)/min。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述退料关键参数还包括燃料气热值的下降速率、燃料气压力、炉膛氧含量和裂解气中的一氧化碳含量。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述在退料阶段，对退料关键参数进行控制，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，苟成冬，武传朋，林扬，孙冰，何亚东，王春利，袁壮，李传坤，高新江，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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