大型工业乙烯裂解炉炉群负荷调度和分配优化技术

所属领域：石油化工

项目成熟度：产业化

技术要点：

以裂解反应和裂解炉运行过程特性为基础，综合应用化学工程技术、建模技术、计算机应用技术、数据分析处理技术及人工神经网络技术，通过建立裂解反应过程及优化方法的数学模型，开发裂解炉炉群的监控管理和负荷优化分配系统，并利用实时数据库系统，在线反映各台裂解炉的实时运行状况、运行时间及热效率等，实现裂解炉炉群的集中监控管理；同时实现负荷的离线或在线优化，为工业乙烯裂解炉炉群操作中进行的工况调整提供依据。

应用前景：

目前，我国乙烯裂解炉平均效率和乙烯综合能耗与国际水平存在较大差距，亟需提高其运行水平。在单台裂解炉的操作优化的基础上，如何综合考虑炉群中各台裂解炉运行性能以提高炉群的整体运行效率是目前工业实施的一个空白。因此本项目在单台裂解炉的综合模拟基础上，利用运行机理和数据驱动相融合技术，建立每台裂解炉对应裂解原料的关键产品收率、燃料气消耗预测、运行周期预测等模型；进一步利用智能优化算法，对构建的裂解炉炉群进行调度和负荷分配优化，从而指导工业实际，实现乙烯生产过程的节能降耗和提高经济效益。我国至2012年底乙烯产能已达到1790万吨，位居世界第二，不同产能的乙烯装置有二十余套，但均没有对裂解炉炉群进行整体协调和优化，因此本项目具有广泛的应用前景。

知识产权情况：

该项目已公开国家发明专利2项（公开号：CN103207949A；CN103235894A），申请国家发明专利3项（申请号：201310419751.2；201310422558.4；201310422560.1)，登记计算机软件著作权2项。

应用案例：

中石化上海石油化工股份有限公司2#乙烯联合装置裂解炉区共由14台裂解炉构成，包括5种不同裂解炉炉型，各台裂解炉的产能从6到10万吨乙烯/年不等；同时，裂解原料包括循环乙烷和丙烷、液化气、轻石脑油、石脑油和加氢尾油等，不同的裂解原料来自罐区不同的储罐，一种裂解原料可以在多台裂解炉中进行裂解，而同一台裂解炉，在不同的运行周期内，也可以裂解不同的原料。裂解炉炉群负荷调度和分配优化技术实施后，显著提高了工业乙烯裂解炉炉群的管理水平和总体运行效率，节约了燃料气的消耗，延长了裂解炉的运行周期，且增加了经济产品的收率，由此带来的总经济效益近2000万元/年。

合作方式：技术合作开发和技术转让、专利实施许可等。

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