先进过程控制系统在乙烯装置中的应用.pdf

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1、第52卷第3期2016年6月石油化工自动化AUTOMATl0NINPETRo—CHEMICALINDUSTRYV01．52，No．3Jun，2016先进过程控制系统在乙烯装置中的应用寇立鹏(中沙(天津)石化有限公司设备管理部，天津300271)摘要：针对乙烯生产过程中存在的裂解深度优化控制问题，采用先进过程控制(APC)系统实现实时控制。通过在线气相色谱仪系统及在线近红外分析仪系统对裂解炉气、液相原料进行检测；采用在线SPYRO软件计算裂解深度；利用APC控制器，以裂解炉出口温度ClOT作为操作变量实时控

2、制裂解深度，使裂解单元达到最优工作点，并取得良好的经济效益。关键词：裂解单元先进过程控制在线气相色谱仪在线近红外分析仪中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007—7324(2016)03—0069-04ApplicationofAdvancedProcessControlSysteminEthyleneInstallationKouLipeng(MaintenanceDepartment，SINOPECSABIC(Tianjin)PetrochemicalCo．Ltd，Tianjin，3002

3、71，China)Abstract：AimingatthecontrolproblemofdeepcrackingoptimizationforEthyleneproductionprocess，advancedprocesscontrol(APC)systemisadoptedtorealizereal—timecontr01．Thegasandliquidphasesrawmaterialsareanalyzedwithon-linegaschromatographicanalyzerandon-li

4、nenearinfraredspectrometer．Crackingseverityiscalculatedwithon—lineSPYROsoftware．TheoutlettemperatureofCOTofcrackingovenisusedasmanipulatedvariabletocontrolcrackingseveritywithAPCascontrollertoreachoptimalworkingpointforthecrackingunitwithgoodeconomicbenef

5、it．Keywords：crackingunit；advancedprocesscontrol；on-linegaschromatographicanalyzeron-linenearinfraredspectrometer乙烯装置是石油化工联合企业中的核心生产装置L1_2J。优化乙烯装置的生产，实现装置的安、稳、长、满、优运行，是当前的迫切需求。但是，乙烯生产中存在着诸多的瓶颈，包括：1)裂解深度无法优化操作，目的产品不能达到最佳收率。2)精馏系统难以实现精确控制，无法最大限度地减少乙烯／丙烯损失。3)

6、裂解炉及压缩机组的能耗不能有效降低。近年来，随着仪器仪表技术的发展，先进过程控制(APC)技术的出现，使得乙烯生产的优化成为可能。中沙(天津)石化有限公司根据装置特点，从生产需求出发，将在线分析仪表(在线气相色谱仪与在线近红外分析仪)与APC技术紧密结合，在DCS的基础上，通过改善过程的动态性能、减少过程变量的波动，实现对裂解炉裂解深度的实时控制，达到优化和稳定工艺操作、提升控制和监测水平的目的。同时，根据市场需求，稳定控制乙烯／丙烯收率，实现了装置的效益最大化。1装置简介该公司1．0Mt／a乙烯装置采用

7、某工艺专利技术，以循环乙烷／丙烷、液化石油气(LPG)、石脑油、加氢尾油等作为原料，生产聚合级乙烯、聚合级丙烯、氢气、混合C4、粗裂解汽油、裂解柴油、裂解燃料油等主、副产品。乙烯装置共有11台裂解炉，其中包括1台循环乙烷裂解炉、5台轻质原料裂解炉(以下简称轻油炉)和5台重质原料裂解炉(以下简称重油炉)。2控制系统现状乙烯装置原采用横河CS3000系统实现基础控制，通过PID控制裂解炉出口温度OOT，实现生产的自动化。c0T的设定值由操作人员根据生产经验进行设定，缺乏科学的指导。COT控制追根稿件收到日期：

8、2016—03—03。作者简介：寇立鹏(1972)，男，天津人，1993年毕业于天津理工学院(现天津理工大学)自动化仪表专业，现就职于中沙(天津)石化有限公司设备管理部，从事仪表管理工作。70石油化工自动化第52卷溯源是裂解深度的控制，在常规仪表以及基础DCS之下，无法精确实现。因此，该公司于2014年8月实施了APC项目，实现了裂解单元全流程APC控制。3乙烯裂解先进过程控制系统乙烯裂解单元APC系统由在线气相色谱分析系统、