[发明专利]生焦工艺过程参数的预测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及延迟焦化技术，尤其涉及生焦工艺过程参数的预测方法及装置。

背景技术

延迟焦化工艺自20世纪30年代开发成功以来，已经成为一项重要的渣油转化和增加汽、柴油的加工方法。工艺流程上，延迟焦化装置一般包括一个加热炉和两个或四个焦炭塔，辐射油进入其中的一个焦炭塔生焦到一定高度后，再切换到另一个焦炭塔去，对于加热炉和后面的分馏系统来说，辐射油的延迟焦化过程是连续操作，而对于焦炭塔来说，要进行新塔的准备、切换、老塔的处理和除焦等间歇操作，所以，延迟焦化是既连续又间歇的生产过程。延迟焦化生产中应该尽量平稳操作以减少由于焦炭塔周期性切换引起的波动。

延迟焦化过程中，焦炭塔的焦高必须保证在合理的范围内，从而既不会因为焦炭塔中的炭层的高度(即焦高)过高而造成冲塔，也不会因为焦高过低而降低焦炭塔的利用率。由于焦炭塔内部高温高压的环境，没有可以使用的测量仪表对焦高进行直接检测。

目前焦炭塔的焦高一般在焦炭塔生焦冷却后、除焦前这一时间间隔内，由人工测量获得。具体方法是，在焦炭塔的若干特定高度上安装中子料位计，用以监测对应高度上的物料状态及其变化，中子料位计是一种放射性检测仪表，它利用中子在含氢介质中散射和慢化原理，判定装置内物料为气相、泡沫或液固相，并给出物料密度的定量数据。工业上有经验的工艺工程师可根据中子料位计监测到的密度值，大体地估计焦炭塔中的焦炭在焦化过程中是否已经升到了某已知的固定高度。从本质上说，中子料位计并不是测量焦高，而是检测生焦的密度。工艺工程师根据中子料位计监测到的密度值对焦高的估计过于主观且带有不确定性。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种生焦工艺过程参数的预测方法及装置，能够在延迟焦化过程中实时预测生焦工艺过程参数。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种生焦工艺过程参数的预测方法，包括：

检测生焦切换事件；

检测到发生生焦切换事件时，初始化准备进行生焦的焦炭塔的实时焦高；

在每一个预设测量周期内，判断前一测量周期的实时焦高是否小于所述焦炭塔的过渡高度，根据判断结果相应确定当前测量周期的实时焦高；

依照所述判断结果，根据确定的当前测量周期的实时焦高以及所述焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高预测所述焦炭塔当前测量周期的生焦工艺过程参数。

其中，所述根据判断结果相应确定当前测量周期的实时焦高具体为：

当判断结果为是时，根据以下公式计算当前周期的实时焦高H_i：

当判断结果为否时，根据以下公式计算当前周期的实时焦高H_i：

i为1、2...n；

其中，H_i-1为所述前一测量周期的实时焦高；F_{辐射油，i-1}为焦炭塔前一测量周期的辐射油进料流量；ρ_焦炭为焦炭塔内焦炭的密度常数；η为转化率参数；D为焦炭塔横截面的最大直径；x_i-1为前一测量周期的实时焦高H_i-1所对应横截面的直径；Δt为测量周期。

所述转化率参数η的确定方法为：

用离线数据按照预测最终焦高与焦高的化验分析值之差平方和最小的原则确定焦炭塔的装置因数Fact₁、Fact₂；获取当前校正因数Val以及原料油密度ρ_原料油；

根据公式η＝Val×(Fact₁×ρ_原料油+Fact₂)计算所述转化率参数η。

所述当前校正因数Val的确定方法为：

检测到发生生焦切换事件时，持续判断位于焦炭塔H_B高度处的中子料位计的信号值是否发生突变，如果是，根据以下公式计算校正因数Val的当前值：

否则，保持校正因数Val的值为前一个测量周期的值；

其中，H_A和H_B为中子料位计的设置高度，H_A＜H_B；ka为位于H_A高度处的中子料位计信号值发生突变时刻所对应的测量周期计数；kb为位于H_B高度处的中子料位计信号值发生突变时刻所对应的测量周期计数。