两套乙烯装置生产优化的工艺研究

摘要

全世界范围内，乙烯供需继续稳步增长，至2015年，世界乙烯生产有效能力从405万吨/年增至1.60亿吨/年。从我国的乙烯发展角度看，上世纪70年代在上海、南京等地引入的日本10万吨乙烯生产线，再到目前武汉乙烯、中科乙烯等一批百万吨世界级规模的乙烯生产线，可以说这些都是引进了国外技术进行开车而后逐步优化而来。目前中石化等国内化工龙头已经建立了具有自我自主知识产权的乙烯裂解炉专利以及分离流程专利，并且在武汉80万吨大乙烯中进行了成功的运用。但是相当一部分老装置的技术特点还是比较落后。在产量增长的同时，各类型专利商设计的装置的优化操作对于乙烯具有较大的意义。因此，在实际生产中，技术人员与科研人员就需要集合乙烯装置技术发展的最新成果，仔细研究生产过程中的各个与产品质量、工艺能耗有关的情况，在本文中找到限制目前装置优化的点。通过技术改造，消除瓶颈制约，在稳定运行的前提下，挖潜增效，以此来改变我国乙烯工业落后面貌。
　　国内某大型乙烯工厂两条乙烯生产线同时进行生产，并且流程设计理念不同。其中1＃线技术是1989年引进的鲁姆斯的工艺包进行开发而成。2#线是美国SW公司的工艺技术。两种工艺路线的思路不同。不同于其他仅仅只有一条生产线的乙烯厂，该装置2条生产线可以独立运转，当发生开停车或者事故状态时候，两条生产线还可以通过不同的跨线实现物料的回收或者两个系统之间负荷之间的平衡。
　　近几年来，中石化、中石油等国内大型乙烯企业对于乙烯工业的生产优化尤其是基于各种模型的在线优化生产极为重视，开发了诸如燕山石化基于ASPEN在线实时优化的RTO模式和单设备的APC控制优化，APC控制以及全流程的优化操作是目前乙烯的研究前段，论文对近年来我国的乙烯装置规模、能耗、运行项目、技术线路、蒸汽裂制乙烯装置等作了较全面的调研，基于某乙烯厂的1/2两条线为研究对象，通过开展对两条生产线之间的操作条件的情况排摸，搜集各种固定设计投料模式下各个单位设备的运行数据，通过大数据的分析，建立不同的模型。在原料条件有所固定的情况下，通过参数的墨迹和优化，以降低一些设备的操作损失或者能耗，具体为：（1）从炉型与适应原料的角度，按照SPYRO分析数据与实际的深度控制系统数据进行验证，结果表明，通过现有的深度控制系统在裂解炉实际运行期间后台计算出来的裂解炉深度值，与SPYRO模型数值基本接近，可以达到实时控制的要求。（2）针对不同原料在典型裂解炉的裂解性能进行了标定，并得出了典型裂解炉在不同原料时得到最高产率时的裂解炉
　　炉管出口温度，同时对压缩、深冷分离进行了初步的研究。（3）结合一些目前国内流程的乙烯APC控制技术，结合装置实际运行的裂解炉的裂解深度的控制技术；在一定的裂解气压缩机一段吸入口的压力对裂解炉系统的影响；得出了冷区乙烯塔、丙烯塔的运行等初步研究基础。（4）探讨了适合两套乙烯装置运行的基本手段，同时初步研究了1#、2#线之间的跨线的运行特点，获取优化运行点论文的研究体系和获得的结果，具有在乙烯高附加值收率方面具有重要的指导意义。

目录

声明

第1章 绪论

第2章 蒸汽裂解制乙烯装置的简介

2.1 1#和2#生产线简介

2.2 本文拟采用的研究方案

2.3 小结

第3章 裂解炉负荷系统研究

3.1 不同的裂解适应模型条件

3.2 SPYRO模型与现场深度控制系统的验证

3.3 小结

第4章 典型裂解原料深度的标定

4.1 SRT-III型裂解炉

4.2 CBL-III型裂解炉

4.3 GK-VI型裂解炉

4.4实现裂解炉长周期运行的制约条件排摸

4.5 小结

第5章 压缩分离的优化运行

5.1 裂解气压缩运行分析

5.2 深冷分离的运行分析

5.3冷箱与脱甲烷系统分析

5.4 乙烯、丙烯精馏塔分析

5.5 小结

第6章 优化运行的建立研究

6.1 裂解原料优化配置技术

6.2 原料切换的标准研究

6.3乙烯裂解炉裂解深度实时优化技术

6.4小结

参考文献

致谢