[发明专利]一种乙烯生产所用裂解原料的配置方法

说明书

本发明提供一种乙烯生产所用裂解原料的配置方法，包括如下步骤：确定待加工的裂解原料的表征参数；确定裂解炉的结构参数；确定每种待加工的裂解原料在每台裂解炉中进行裂解的目标工艺参数；根据上述表征参数、结构参数和工艺参数，采用裂解炉机理模型，确定每种裂解原料在每台裂解炉中进行裂解的全组分产品分布；提供两组以上待选的配置方案；确定每组配置方案的加工结果，加工结果包括全组分产品和每一产品的总产量。本发明提供的配置方法，通过裂解炉机理模型计算所有裂解炉原料的全组分产品收率分布，并通过计划优化模型给出裂解原料与裂解炉群的最佳配置方案，提高裂解原料的利用率和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种乙烯生产所用裂解原料的配置方法，尤其涉及一种乙烯生产过程中裂解原料配置方案的确定方法，属于石油化工工业技术领域。

背景技术

在石油化工工业，约有75％的石油化工产品源于乙烯生产，因此，乙烯生产被认为是石油化工产业的龙头与核心，其产量已经成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的重要标志。经过几十年的发展，目前乙烯生产已经逐渐形成了以蒸汽热裂解为主的生产方法，具体是将乙烷、丙烷、丁烷、轻烃、轻石脑油、石脑油、轻柴油、加氢尾油等作为裂解原料，通过在裂解炉中发生高温裂解、压缩、分离等，得到乙烯和丙烯，同时联产二烯、苯、甲苯、二甲苯等产物。

随着石油化工工业的发展，石油化工产品对乙烯的需求量也在不断增大，乙烯装置也自然向着规模化和大型化发展，新建的乙烯生产企业所购置的每套乙烯装置一般都包括12～15台裂解炉，以达到百万吨以上生产规模；对于建立较久的大型乙烯生产企业，由于不断地扩能改造，也多存在两套以上的乙烯装置，每套乙烯装置均包含多台裂解炉。

在乙烯生产中，相同种类的裂解原料在不同裂解炉中进行蒸汽热裂解得到的产物分布及收率存在着显著差异，不同裂解原料在不同裂解炉中的产物分布及收率自然存在着更大的差异。实际上，即使是同一种类的裂解原料，由于原油产地、种类、加工方案的不同，造成不同批次裂解原料的属性也可能发生较大变化，最终造成产品的明显差异。

并且，由于在乙烯生产中，裂解原料成本占总成本的70％～90％，直接决定了乙烯的生产成本。因此，如何在乙烯生产中对裂解原料进行配置，即为每台裂解炉分配的裂解原料及每种裂解原料的加工质量，提高裂解原料的整体利用率和产品收率，对于乙烯生产，尤其是大规模乙烯生产，具有重要的现实意义。

目前，国内大型乙烯生产企业在为裂解炉配置裂解原料时，大多根据主观经验进行，然后根据一段时间的生产状况进行被动调整。一些生产企业对扩能改造后新装置和旧装置之间的裂解原料配置更是如此，造成裂解原料的整体利用率不高，直接经济损失较大。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种乙烯生产所用裂解原料的配置方法，在裂解原料的配置过程中引入了裂解炉机理模型和计划优化模型，提高裂解原料的整体利用率。

本发明提供一种裂解原料配置方案的确定方法，包括如下步骤：

确定待加工的裂解原料的表征参数，该表征参数包括密度、POINA值和馏程；

确定裂解炉的结构参数，该结构参数包括炉管排布方式、炉管长度、炉管内径、炉管壁厚和传输线长度；

确定每种待加工的裂解原料在每台裂解炉中进行裂解的目标工艺参数，该目标工艺参数包括汽烃比(水蒸气与待加工裂解原料的质量比，DS)、炉管进口温度(横跨段入口温度，CIT)和炉管出口温度(COT)；

根据上述表征参数、结构参数和目标工艺参数，采用裂解炉机理模型，确定每种裂解原料在每台裂解炉中进行裂解得到的全组分产品收率；

根据每种裂解原料在每台裂解炉中进行裂解得到的全组分产品收率，采用计划优化模型，提供两组以上待选配置方案，所述待选配置方案包括分配给每台裂解炉的每种待加工裂解原料的待加工量；