常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其包括：在线水质分析单元，其用于实时检测常减压装置塔顶的组分浓度；参数采集单元，其用于采集常减压装置的实时生产参数；以及结垢预测单元，其包括结垢预测模型，该结垢预测模型采用组分浓度和实时生产参数作为输入，用于执行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。本发明专利技术还公开了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测方法。本发明专利技术将在线监测和模型预测相结合，实现了常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的实时预测；在线监测能够应对炼厂加工原料和工艺参数变化频繁的特点，结垢风险预测的准确性高。

【技术实现步骤摘要】
常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法
本专利技术涉及石油化工设备结垢风险管控领域，特别涉及一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法。
技术介绍
近年来，原油性质的劣质化、来源的多样化造成许多炼油厂常减压装置结垢风险增加，严重影响着装置的长周期安全稳定运行，其中塔顶低温系统的结垢堵塞和垢下腐蚀是较为普遍的问题之一。原油中本身含有的和经过高温反应生成的NH3、HCl馏出反应塔后，随着物料温度降低，结合生成NH4Cl结晶，沉积在设备内表面，增大系统压降，阻碍油气的流动，并容易导致垢下腐蚀的发生。塔顶注入的中和剂中含有大量胺类物质，与HCl结合产生的有机胺盐也同样能够对设备产生不良影响。对于塔顶系统的氮化物盐类结垢，企业大多根据系统压力的变化判断是否有堵塞，停工检修或设备出现垢下腐蚀穿孔时才能进行分析确认，并没有实现实时预测风险、及时调整加工方案。因此，在加工原料性质复杂多变的前提下，进行在线的铵/胺盐结垢预测，判断结盐腐蚀风险，从而采取重点部位密切监测和防腐蚀工艺措施及时优化是至关重要的。现有涉及装置结盐的相关技术，大多关注装置结盐后的清洗、装置结盐的预防等方面，如专利文献CN101880543B公开了一种常压塔塔盘结盐的在线清洗方法，其为依托原有工艺流程，通过连接临时流程和调整操作参数解决常压塔塔盘结盐的在线清洗方法；专利文献CN102373067B公开了一种防止分馏塔结盐的方法，该方法在装置不停工或降量的情况下通过加入结盐抑制剂防止分馏塔结盐；专利文献CN107050909A公开了一种脱除腐蚀性杂质防止分馏塔结盐腐蚀的装置，该装置利用磁场和电场作用去除能导致结盐的腐蚀性杂质。然而，这些公开技术均未涉及铵/胺盐的结盐腐蚀风险预测。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于，提供一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法，从而避免现有技术中判断结垢风险的滞后性。本专利技术的另一目的在于，提供一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法，从而提高现有技术中结垢风险预测的准确性。本专利技术的另一目的在于，提供一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统及方法，从而根据预测结果优化系统控制，减少结垢堵塞及垢下腐蚀的发生率，延长装置运行时间、降低生产成本。为实现上述一个或多个目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其包括：在线水质分析单元，其用于实时检测常减压装置塔顶的组分浓度；参数采集单元，其用于采集常减压装置的实时生产参数；以及结垢预测单元，其包括结垢预测模型，该结垢预测模型采用组分浓度和实时生产参数作为输入，用于执行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。进一步，上述技术方案中，常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统还包括：数据处理单元，其用于执行组分浓度和实时生产参数的标准化处理和存储。进一步，上述技术方案中，在线水质分析单元通过塔顶水样抽出旁路与常减压装置塔顶相连接。进一步，上述技术方案中，塔顶水样抽出旁路能够调节进入在线水质分析单元的水样的样品量、流速和温度。进一步，上述技术方案中，在线水质分析单元与常减压装置塔顶非接触设置。进一步，上述技术方案中，在线水质分析单元包括水油分离器。进一步，上述技术方案中，实时生产参数至少包括温度、压力和物料流量。进一步，上述技术方案中，结垢风险预测模型包括塔顶氮化物盐类结晶温度的计算。进一步，上述技术方案中，常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测包括结垢风险等级。进一步，上述技术方案中，常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测还包括结垢风险部位和/或最优注水点位置。进一步，上述技术方案中，组分浓度包括氨氮浓度、氯离子浓度和硫化氢浓度。进一步，上述技术方案中，组分浓度还包括有机胺浓度。例如，乙醇胺浓度、甲胺浓度、乙胺浓度、二甲胺浓度、三甲胺浓度、乙二胺浓度、三乙醇胺浓度中的一种或几种。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测方法，该方法采用如上述技术方案中任意一项的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，该方法至少包括如下步骤：建立结垢风险预测模型；采集常减压装置塔顶的水样；分析水样中的组分浓度；采集常减压装置的实时生产参数；以及根据组分浓度和实时生产参数，通过结垢风险预测模型进行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。进一步，上述技术方案中，该方法还包括步骤：将组分浓度和实时生产参数进行标准化处理。进一步，上述技术方案中，标准化处理包括单位标准化和时间尺度标准化。进一步，上述技术方案中，实时生产参数包括常减压装置塔顶不同部位的系统温度，建立结垢风险预测模型包括计算塔顶氮化物盐类结晶温度。进一步，上述技术方案中，常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测包括结垢风险等级，结垢风险等级根据系统温度与结晶温度的差值ΔT分为三级：当ΔT＞15℃时，结垢风险等级为低风险；当0℃≤ΔT≤15℃时，结垢风险等级为中风险；以及当ΔT＜0℃时，结垢风险等级为高风险。进一步，上述技术方案中，建立结垢风险预测模型还包括利用流体模拟计算常减压装置塔顶不同部位的相分布、流速分布、温度分布、压力分布和介质浓度分布。进一步，上述技术方案中，常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测还包括结垢风险部位和/或最优注水点位置。与现有技术相比，本专利技术具有如下一个或多个有益效果：1.将在线监测和模型预测相结合，实现了常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的实时预测。2.在线监测能够应对炼厂加工原料和工艺参数变化频繁的特点，结垢风险预测的准确性高。3.具有数据处理单元，能够与多种装置相兼容，适用范围更广。4.在线水质分析单元与常减压装置塔顶并不接触，便于维护；进入在线水质分析单元的水样能够调节，使用寿命更长；在线水质分析单元设有水油分离器，避免水样中带油，提高分析结果的准确度。5.预测模型结合流体模拟计算，预测结果对系统优化具有指导作用。6.与装置非接触式连接，仅需通过旁路引入检测物料，安全性、便携性和普适性良好。上述说明仅为本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本专利技术的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本专利技术的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。附图说明图1是根据本专利技术的一实施方式的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统示意图。图2是根据本专利技术的一实施方式的在线水质分析单元的结构示意图。主要附图标记说明：10-在线水质分析单元，11-水油分离器，12-样品池，13-排油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，包括：/n在线水质分析单元，其用于实时检测常减压装置塔顶的组分浓度；/n参数采集单元，其用于采集常减压装置的实时生产参数；以及/n结垢预测单元，其包括结垢预测模型，该结垢预测模型采用所述组分浓度和所述实时生产参数作为输入，用于执行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，包括：
在线水质分析单元，其用于实时检测常减压装置塔顶的组分浓度；
参数采集单元，其用于采集常减压装置的实时生产参数；以及
结垢预测单元，其包括结垢预测模型，该结垢预测模型采用所述组分浓度和所述实时生产参数作为输入，用于执行常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测。


2.根据权利要求1所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，还包括：
数据处理单元，其用于执行所述组分浓度和所述实时生产参数的标准化处理和存储。


3.根据权利要求1所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述在线水质分析单元通过塔顶水样抽出旁路与所述常减压装置塔顶相连接。


4.根据权利要求3所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述塔顶水样抽出旁路能够调节进入所述在线水质分析单元的水样的样品量、流速和温度。


5.根据权利要求4所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述在线水质分析单元与所述常减压装置塔顶非接触设置。


6.根据权利要求5所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述在线水质分析单元包括水油分离器。


7.根据权利要求1所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述实时生产参数至少包括温度、压力和物料流量。


8.根据权利要求1所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述结垢风险预测模型包括塔顶氮化物盐类结晶温度的计算。


9.根据权利要求1所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测包括结垢风险等级。


10.根据权利要求9所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险的至少一种预测还包括结垢风险部位和/或最优注水点位置。


11.根据权利要求1所述的常减压装置塔顶氮化物盐类结垢风险预测系统，其特征在于，所述组分浓度包括氨氮浓度、氯离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛鲁娜，韩磊，张艳玲，兰正贵，屈定荣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11