裂解炉色谱指示波动原因探讨及对策.pdf

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1、技改与创新化工自动化及仪表，2010，37(8)：101—106ControlandInstrumentsinChemicalIndustry裂解炉色谱指示波动原因探讨及对策胡漪，邹桂平(北京燕山石油化rI=有限公司。北京102500)摘要：介绍了美国ABB公司生产的ABBVISTA2000型气相色谱仪及整个色谱仪分析系统。对裂解炉色谱仪指示波动原因从色谱仪整个分析系统的各个环节进行了原因分析及探讨，并给出了可行性对策。因此对从事在线色谱仪的技术人员和操作人员在色谱仪维护方面具有一定的指导意义。关键词：色谱仅；取样系统；稳定性中图分类号

2、：TH833文献标识码：B文章编号：1000-3932(2010)08-0101-061引言某化工一厂裂解车间乙烯裂解炉共有在线色谱仪五台，裂解新区一台，型号为YEwGC8，用来测量1—4号炉裂解气组分CH。、C2H。、C2H6、H2、C，H。、c，H6含量。裂解老炉区四台，型号为ABBVISTA2000，用来测量5～15号炉裂解气组分CH。、C2H4、C2H6、H2、C3H8、C3H6含量。为了使原料中乙烯的收率最大化，提高乙烯产量，2006年初，化工一厂裂解车间对15台裂解炉进行裂解炉先进控制。裂解炉先进控制要求在线色谱仪分析系统工

3、作性能稳定，数据准确。但是裂解炉在线色谱仪分析示值存在较大的波动，影响烷烯烃气相收率数据比值的稳定性，从而影响裂解深度的控制。为了使在线色谱仪能尽快参与裂解的先进控制，本文对在线色谱仪数值波动原因做了一些探讨，并给出了相应的对策。2乙烯裂解炉先进控制在流程工业生产过程中，如果仅仅应用DCS控制，还有很多控制问题无法解决，它还不能很好地解决强耦合、大时滞等过程对象。而多变量和强耦合是炼油化工过程中非常普遍的特征，它直接与产品质量控制、产率和经济效益指标有关。随着能源战的激烈和环保要求的苛刻，生产企业对过程控制水平的要求越来越高，为使装置的

4、平稳操作水平与国际水平并轨，对过程控制系统提出了更高的要求。中国石化于2002年批量引进AspenTechnology，Inc．公司的多变量先进控制技术，应用在各种有潜在效益的生产装置上。燕化公司乙烯装置裂解炉于2004年9月试投用先进控制系统。开发先进控制系统，旨在提高装置生产控制的平稳率，增加装置处理黄和乙烯产品产量，降低消耗，提高装置在市场上的竞争能力。裂解深度是裂解炉先进控制的一个重要质量指标，所谓深度就是裂解反应的程度。进行裂解炉深度控制，需要采用甲烷烯烃气相收率数据比值为参数，一般用甲烷的摩尔含量与丙烯的摩尔含量的比CH。／

5、C，H。或甲烷的摩尔含量与乙烯的摩尔含量CH。／C：H。的比表示深度。比值参数的输出修正炉出口温度的设定值，改变裂解炉出口温度设定值从而调节裂解炉的深度，使之达到所期望的深度值。所以在深度控制中，裂解炉工业在线色谱仪作为一个实时的测量CH。、C：H。、C，H。组分的工具，能否给工艺提供及时、准确的数据，在裂解深度先进控制中显得尤为莺要。3裂解炉在线色谱分析仪系统组成在线色谱分析仪系统包括样品取样及前处理系统、样品预处理系统、样品后处理系统、色谱分析仪及一些附属设备。3．1样品取样及前处理系统样品取样及前处理系统是自动分析仪器的重要组成部

6、分，它是由一些机械和电器部件组成的一种流程系统。其功能是由分析对象中取出具有代表性的样品，并对分析的样品进行物理或化学上的预处理。在线色谱分析仪的测量对象很多，大部分的测量对象都是由取样探针将样品取出后送入前处理系统，但裂解气样品是个例外。裂解气的压力不高但温度较高，并含有大量的焦油、重组分和水等杂质，很容易造成管线堵塞，若重组分不能完全除去而进入色谱分析仪，会导致色谱柱的失效，从而使色谱分析仪无法正常工作。裂解炉区色谱分析仪取样装置采用的是美国流体数据公司的PY．GAS3560型取样系统，该系统采用涡流管制冷原理，对裂解炉出口的裂解气

7、样品进行初步的过滤、降温、降压。其工作原理如图l所示。收稿日期：2010-06·12(修改稿)·102·化工自动化及仪表第37卷阀排液过滤系统冷加段过滤卫图1PY—GAS3560型取样系统工作原理当打开安装在工艺管线上的截止阀时，高温裂解气样品从工艺管线上流入取样装置的过滤器段，在这里通过细钢丝网组成的过滤器元件滤出固体杂质。由于过滤器上部涡流管制冷器的冷却作用，使过滤器两端保持了一个温度梯度。冷凝物被聚并滴进工艺管线，冲洗掉过滤器元件上的固体杂质。当样品流过冷却器段时，在这里样品中的水汽和残留低压返回回收系统流路I实验室取样流路2实验

8、窒取样校验气大气口的重碳氢化合物，被冷凝下来变成液体，顺着过滤器段流回工艺管线。取样装置的温度控制部分测量样品气出口的温度，并把温度测量信号传送到温度控制器部分，温度控制器控制冷却剂的流量使样品温度保持在设