[发明专利]瓦斯系统平衡与优化调度方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息和综合自动化技术领域，特别涉及一种基于预测数据的 瓦斯系统平衡与优化调度方法、装置及系统。

背景技术

在炼油和石化生产过程中，通常包括常减压、催化裂化、加氢裂化、延 迟焦化、加氢精制、催化重整、芳烃抽提、歧化、对二甲苯(PX)等装置， 上述的大部分装置不仅生产汽、柴、煤油、芳烃、丙烯等液态的产品或半成 品，而且还会排放大量气态副产品，俗称炼厂气、燃料气、不凝气等，该大 量气态副产品称为瓦斯气体。瓦斯气体中富含氢气、小分子烷烃、小分子烯 烃等组分，是炼油企业各生产装置加热炉锅炉的最主要燃料源，炼油企业生 产过程所需的燃料很大一部分都是由瓦斯系统提供的。

典型的石化企业瓦斯系统的结构图如图1所示，包括低压瓦斯系统11和 高压瓦斯系统12，还包括压缩机13、氢气和轻烃回收装置14、燃料油补充装 置15、液化气或轻烃气化装置16和高压瓦斯窜低阀门17。其中，低压瓦斯 系统11包括：低压瓦斯产生装置111、低压瓦斯管网112、火炬113以及气柜 114；高压瓦斯系统12包括：高压瓦斯产生装置121、脱硫装置122、高压瓦 斯管网123和高压瓦斯消耗装置124(即生产装置的加热炉锅炉设备)。其中， 低压瓦斯产生装置111产生的低压瓦斯通过低压瓦斯管网112汇聚到气柜 114，汇聚到气柜114的低压瓦斯经过压缩机13升压并入高压瓦斯系统12， 当低压瓦斯生产大于消耗，气柜中瓦斯存量超限时，则通过火炬113燃放来 平衡，造成资源浪费和环境污染。部分低压瓦斯被输送到氢气和轻烃回收装 置13进行深度处理，提高瓦斯的利用效率，回收后的尾气再排放到低压瓦斯 管网。

由压缩机13升压后的低压瓦斯以及由高压瓦斯产生装置121产生的高压 瓦斯均通过脱硫装置122脱硫后并入高压瓦斯管网123，经过高压瓦斯管网 123输送和再分配后，供高压瓦斯消耗装置124的加热炉锅炉作为燃料进行消 耗。当高压瓦斯产小于需，造成高压瓦斯管网123压力逼近下限时，需要通 过燃料油补充装置15多烧燃料油，并输入到高压瓦斯消耗装置124，并及时 通过液化气或轻烃气化装置16将液化气、轻烃进行气化补充到高压瓦斯管网 123。当高压瓦斯产大于需，造成高压瓦斯管网123压力突破上限时，在少烧 燃料油的同时，需要打开高压瓦斯窜低阀门17，将部门高压瓦斯排放到低压 瓦斯管网112。

由现有技术可知，当瓦斯生产大于需求，瓦斯气柜突破上限时，需要通 过火炬燃放来平衡；当瓦斯生产小于需求，高压瓦斯管网压力逼近下限时， 需要通过燃料油补充装置多烧燃料油，以及需要通过液化气或轻烃气化装置 将液化气、轻烃等贵重资源气化作为燃料进行补充。因此，石化企业的瓦斯 系统是能源浪费和环境污染较为严重的环节。这主要是因为：首先，瓦斯产 耗测量仪表配置不够完善，只注重瓦斯系统的监控和报表统计，也没有统一 的调度系统进行支撑，无法进行有效的监控和调度；其次，调度人员主要凭 经验对瓦斯系统进行调度，无法预知各生产装置在未来一段时间内的瓦斯生 成量和加热炉锅炉能量需求量的变化情况以及整个瓦斯系统的产需平衡情 况，很难应对产需阶段性不平衡对瓦斯系统的冲击，阶段性火炬燃放和阶段 性补充轻烃、液化气等贵重资源的时常发生，即不能对各生产装置瓦斯生成 量和加热炉锅炉能量需求量进行预测，不能实现事前调度，不可避免地造成 了大量资源的浪费和对环境的污染；最后，调度人员凭经验对瓦斯系统进行 调度，经常需要生产装置改变操作工况来稳定瓦斯系统，造成操作成本增加 和安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种基于预测数据的瓦斯系统平衡与优化调度方法、 装置及系统，根据预测数据建立的瓦斯系统优化调度模型，对石化企业的瓦 斯系统实施优化调度，实现节能减排的问题。

为此，本发明实施例提供一种基于预测数据的瓦斯系统平衡与优化调度 方法，包括：

从调度系统中获取触发瓦斯系统所需的数据；

根据所述所需的数据预测各生产装置未来预设时间段内的瓦斯生成量和 加热炉锅炉的能量需求量，得到预测数据；

根据所述预测数据判断所述各生产装置未来预设时间段内瓦斯系统的产 需是否平衡，并在所述各生产装置未来预设时间段内瓦斯系统的产需不平衡 时，根据所述预测数据优化所述各生产装置未来预设时间段内瓦斯系统的调 度策略和调度方案；