裂解炉的工艺参数的优化方法、装置及裂解炉制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种裂解炉的工艺参数的优化方法、装置及裂解炉。其中，该方法包括：确定待优化的工艺参数；根据裂解炉模型，确定工艺参数与裂解产物收率的定量关系，其中，裂解炉模型为依据多个不同工况，以及裂解炉在多个不同工况下对裂解原料进行裂解得到多个裂解产物历史数据建立的，其中，裂解炉模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，多组训练数据中的每组训练数据均包括：裂解炉的工艺参数和与该工艺参数与裂解产物收率的定量关系，以及根据定量关系对工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。本发明专利技术解决了相关技术中存在的仅凭经验无法获得裂解炉的最佳的工艺参数的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
裂解炉的工艺参数的优化方法、装置及裂解炉
本专利技术涉及石油化工领域，具体而言，涉及一种裂解炉的工艺参数的优化方法、装置及裂解炉。
技术介绍
石油和化学生产原料复杂，且生产流程涵盖高温、深冷等复杂工艺，其中裂解炉是进行物质转化和能量利用的核心装置，其稳定、高效运行与否决定着整个生产装置的生产运行水平，其优化运行一直是需要解决的问题。以乙烯生产装置为例说明。在相关技术中存在三套乙烯装置，分别为33万吨乙烯装置(E1装置9台裂解炉)、27万吨乙烯装置(E2装置5台裂解炉)和新建60万吨乙烯装置(E3装置7台裂解炉)。E1装置为S&W工艺包，顺序流程，原设计能力为30万吨乙烯/年，后经扩能改造到33万吨乙烯/年，8台在用裂解炉炉管分为16W、16(2-2-1-1)、48U三种。E2装置为采用美国Brown&Root(B&R)公司工艺包，前脱丙烷前加氢流程，原设计能力为18万吨乙烯/年，后经扩能改造到27万吨乙烯/年，5台裂解炉炉管分为80U、192I两种。E3装置由SW负责装置裂解炉的工艺包设计，中国寰球工程公司负责分离系统的工艺设计及整个乙烯装置的基础设计，设计能力为60万吨乙烯/年，采用前脱丙烷前加氢流程，7台裂解炉炉管分为8M、192U、176U三种。在相关技术中，乙烯裂解炉的操作方式一般是根据设计数据和操作经验对裂解炉的工艺参数进行设定，但是乙烯裂解原料的组成会随着原料来源以及上游炼油装置原油品质而变化，操作条件与设计值发生较大的偏离，导致最佳的工艺参数偏离设计值；无法定量关联裂解原料属性-工艺参数-裂解产物组成分布，随着装置的升级改造，裂解炉的运行特性已经与开工时不同，运行初期与末期的特性也有差异，仅凭经验无法获得最佳的工艺参数，导致目标产品收率达不到最大值。因此，在相关技术中存在仅凭经验无法获得裂解炉的最佳的工艺参数的问题。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种裂解炉的工艺参数的优化方法、装置及裂解炉，以至少解决相关技术中存在的仅凭经验无法获得裂解炉的最佳的工艺参数的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种裂解炉的工艺参数的优化方法，包括：确定待优化的所述工艺参数；根据裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的定量关系，其中，所述裂解炉模型为依据多个不同工况，以及所述裂解炉在所述多个不同工况下对裂解原料进行裂解得到多个裂解产物历史数据建立的，其中，所述裂解炉模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：裂解炉的工艺参数和与该工艺参数与裂解产物收率的定量关系；根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。可选地，在根据所述裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的所述定量关系之前，还包括：获取所述裂解炉的结构参数，待用所述裂解炉裂解的原料的原料属性，以及初始工况参数建立机理模型；依据所述多个不同工况，以及与所述多个不同工况对应的多个裂解产物历史数据，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型。可选地，依据所述多个不同工况，以及与所述多个不同工况对应的多个裂解产物历史数据，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型包括：获取在所述多个不同工况下，采用所述机理模型分别获得与所述多个不同工况对应的多个裂解产物数据；分别确定所述多个裂解产物数据与对应的所述多个裂解产物历史数据之间的偏差，得到所述多个裂解产物数据与所述多个裂解产物历史数据的偏差之和；依据所述偏差之和控制在预定偏差和之内的校正规则，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型。可选地，根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数包括：在裂解产物收率为多种不同的裂解产物的收率的情况下，依据所述多种不同的裂解产物的收率确定所述工艺参数的优化幅度；根据确定的所述优化幅度，对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。可选地，所述工艺参数包括以下至少之一：投料负荷，汽烃比，裂解炉出口温度COT。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种裂解炉的工艺参数的优化装置，包括：第一确定模块，用于确定待优化的所述工艺参数；第二确定模块，用于根据裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的定量关系，其中，所述裂解炉模型为依据多个不同工况，以及所述裂解炉在所述多个不同工况下对裂解原料进行裂解得到多个裂解产物历史数据建立的，其中，所述裂解炉模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：裂解炉的工艺参数和与该工艺参数与裂解产物收率的定量关系；优化模块，用于根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。可选地，该装置还包括：获取模块，用于获取所述裂解炉的结构参数，待用所述裂解炉裂解的原料的原料属性，以及初始工况参数建立机理模型；校正模块，用于依据所述多个不同工况，以及与所述多个不同工况对应的多个裂解产物历史数据，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型。可选地，所述校正模块包括：获取单元，用于获取在所述多个不同工况下，采用所述机理模型分别获得与所述多个不同工况对应的多个裂解产物数据；第一确定单元，用于分别确定所述多个裂解产物数据与对应的所述多个裂解产物历史数据之间的偏差，得到所述多个裂解产物数据与所述多个裂解产物历史数据的偏差之和；校正单元，用于依据所述偏差之和控制在预定偏差和之内的校正规则，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型。可选地，所述优化模块包括：第二确定单元，用于在裂解产物收率为多种不同的裂解产物的收率的情况下，依据所述多种不同的裂解产物的收率确定所述工艺参数的优化幅度；优化单元，用于根据确定的所述优化幅度，对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。根据本专利技术的还一方面，提供了一种裂解炉，包括上述任一项所述的裂解炉的工艺参数的优化装置。在本专利技术实施例中，采用裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的定量关系，之后，根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数的方式，通过裂解炉模型来优化工艺参数，达到了快速准确优化裂解炉的工艺参数的目的，进而解决了相关技术中存在的仅凭经验无法获得裂解炉的最佳的工艺参数的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的裂解炉的工艺参数的优化方法的流程图；图2是根据本专利技术优选实施例的基于机理模型的裂解炉的工艺参数优化方法的流程图；图3是根据本专利技术优选实施方式的对COT进行优化的示意图；图4是根据本专利技术实施例的裂解炉的工艺参数的优化装置的结构框图；图5是根据本专利技术实施例的裂解炉的工艺参数的优化装置的优选结构框图；图6是根据本专利技术实施例的裂解炉的工艺参数的优化装置的优选结构框图；...

【技术保护点】
1.一种裂解炉的工艺参数的优化方法，其特征在于，包括：/n确定待优化的所述工艺参数；/n根据裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的定量关系，其中，所述裂解炉模型为依据多个不同工况，以及所述裂解炉在所述多个不同工况下对裂解原料进行裂解得到多个裂解产物历史数据建立的，其中，所述裂解炉模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：裂解炉的工艺参数和与该工艺参数与裂解产物收率的定量关系；/n根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种裂解炉的工艺参数的优化方法，其特征在于，包括：
确定待优化的所述工艺参数；
根据裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的定量关系，其中，所述裂解炉模型为依据多个不同工况，以及所述裂解炉在所述多个不同工况下对裂解原料进行裂解得到多个裂解产物历史数据建立的，其中，所述裂解炉模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：裂解炉的工艺参数和与该工艺参数与裂解产物收率的定量关系；
根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述裂解炉模型，确定所述工艺参数与裂解产物收率的所述定量关系之前，还包括：
获取所述裂解炉的结构参数，待用所述裂解炉裂解的原料的原料属性，以及初始工况参数建立机理模型；
依据所述多个不同工况，以及与所述多个不同工况对应的多个裂解产物历史数据，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述多个不同工况，以及与所述多个不同工况对应的多个裂解产物历史数据，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型包括：
获取在所述多个不同工况下，采用所述机理模型分别获得与所述多个不同工况对应的多个裂解产物数据；
分别确定所述多个裂解产物数据与对应的所述多个裂解产物历史数据之间的偏差，得到所述多个裂解产物数据与所述多个裂解产物历史数据的偏差之和；
依据所述偏差之和控制在预定偏差和之内的校正规则，对所述机理模型进行校正，得到所述裂解炉模型。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述定量关系对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数包括：
在裂解产物收率为多种不同的裂解产物的收率的情况下，依据所述多种不同的裂解产物的收率确定所述工艺参数的优化幅度；
根据确定的所述优化幅度，对所述工艺参数进行优化，得到优化后的工艺参数。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述工艺参数包括以下至少之一：

【专利技术属性】
技术研发人员：魏弢，魏铁锋，赵玉龙，张涛，周勇，彭海波，周巍，王焱鹏，于家涛，刘全夫，门亚男，李志东，刘强，刘轶凡，张晏崧，蔡林钊，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11