[发明专利]催化裂化装置裂化反应深度实时优化控制方法

说明书

本发明涉及石油催化裂化装置裂化反应深度在线实时优化控制方法，属于生产过程控制与优化领域。

现有技术均利用稳态数学模型，预测(计算)反应产物中各产品产率，对以产率为基础的优化目标进行寻优，以改变反应温度为主要调优手段；如：我国的BDL模型(石油化工研究院，大庆石油学院，兰州炼油化工总厂)，十三集总模型(洛阳石化工程公司)；国外有：Profimatic Inc·的FCC-ONONPT，SETPIONTInc·的RTOPT，Maxprofit的MPFCC，DMC Corp·的[DMO]等。

现有技术不足之处是：基于稳态模型的计算必须等待生产过程稳定后才能进行，使寻优周期较长，一般为2-8小时，难于适应经常处于动态变化的生产过程；模型计算所需原料性质化验分析数据和催化剂的活性数据，也难于实时测量得到；优化目标常常是提高1％左右的产率，由于计算所用实测的过程变量和模型的精度有限，难于实现准确的寻优；采用反应温度为调优手段，由于反应深度除温度外还受很多其他因素影响，维持寻优给出的反应温度，并不能保持优化的裂化反应深度，难于适应生产和现场环境的变化。因此，这些方法对于离线优化可以起到一定作用，但很少见到实时应用成功的实例。

本发明的目的是，在已有技术申请号90108193.0(CN1060490A)，申请号95101183.9的基础上给出一种不需要原料性质和催化剂活性数据，不要求测量仪表绝对准确，寻优周期可缩短至10分钟，可适应动态变化的实时优化控制方法。

达到上述目的所采用的技术方案如下：

催化裂化装置裂化反应深度的实时优化控制方法：

a)根据进料流量，进料温度，反应温度，催化剂温度和循环量，计算出单位进料在反应过程中所需热量(反应热)代表反应深度，以目标产率或经济效益最高为优化目标，调整反应热实现优化控制；

b)实测主分馏塔顶油气分离罐出口富气流量，粗汽油流量，柴油出装置流量，外排油浆流量；其特征在于，

c)用上述各流量在线计算反应产物中各种产物产率时，对实测变量加入动态积蓄量补偿；

c1)对于液体产品，计及汽提塔液位，油气分离罐液位和主分馏塔内积蓄量变化对上述实测流量进行修正；

c2)对于气体产品计及塔器及油气分离罐中气体积蓄量变化对上述实测气体流量进行修正；

c3)用实测分馏塔的温度、压力、流量(包括塔的内回流)确定主分馏塔馏出油品的实际沸点范围(干点和初馏点)，按油品的标准沸点范围对产物的流量进行修正；

c4)计及原料流量到上述实测流量的时间滞后按上述修正后的流量计算产物的产率；

d)用相邻两周期内产率的平均值增减(变化方向)和反应深度的变化方向判断下一周期调优方向，考虑产率对反应深度响应的纯滞后时间和动态关系，用每个周期开始时产率的变化速率对周期末的产率进行修正。

本发明是涉及以下三方面的问题：

一、优化目标的实时确定

本发明的特点是：以实测的分馏塔馏出的气体，液态烃(富气)，汽油，柴油，外排油浆为依据，利用分馏塔，冷换设备，容器和再生器的动态数学模型，在线计算反应产物(主分馏塔入口处)中相应产品的产率，作为确定优化目标(目标产品产率最高或经济效益最高)的基础，避免用稳态模型预测产率带来的一系列问题(需原料性质和催化剂活性数据，模型精度不够等)。

本发明在线计算反应产物中各种产物产率时，具有以下特点：

1、对实测变量加入动态积蓄是补偿，对液体产品包括：主分馏塔及油气分离罐底液位变化引起积蓄量变化，一般可按以下微分方程式计算： AdH / dt = Q 1 L - Q 2 L ]]>