一种原料油反应优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种原料油反应优化控制方法，读取产物合成气体的CH4含量，并进行偏差计算得到氧气与原料比的修正系数；对修正系数进行修正，使得修正系数位于预设的修正范围内,在修正范围内得到最佳的修正系数；根据最佳的修正系数、实际原料测量值和原料设定值进行计算，得到实际氧气控制器的设定值；根据最佳的修正系数、当前氧气量检测值和预设的原料需求值进行计算，得到最终原料设定值。本发明专利技术可在任何情况下根据合成气产品尾气的成分对氧气、原料的供给比例进行调整，使得反应能够充分反应。在提高产品率的同时，还能有效的降低人员的操作度，提升工厂人员效率。提升工厂人员效率。提升工厂人员效率。

【技术实现步骤摘要】
一种原料油反应优化控制方法及系统


[0001]本专利技术属于原料油品气化处理生产领域，尤其涉及一种原料油反应优化控制方法及系统。

技术介绍

[0002]用作气化的原料(渣油等油类原料)。制备原料并以干式或浆式进入气化炉，在气化炉中原料与蒸汽和氧在高温、高压下进行还原反应，生成合成气。合成气主要CO和H2(大于85％体积)及少量CO2和CH4。其总反应如下
[0003][0004][0005]在现有技术的控制中，原料燃油和氧气供应的控制如下步骤实现，根据氧气供应总量、燃烧氧气需求量和燃烧氧气需求量计算所需氧气量；根据所述所需氧气量和氧油比计算燃油需求量；将所述燃油需求量与熔炼模式燃油设定值进行比较，选择两者中最低的作为燃油控制器的最终设定值；根据所述燃油设定值和所述氧油比计算第一氧气需求量；检测燃油的当前油量，并根据燃油的当前油量检测值和所述氧油比计算第二氧气需求量；和将所述第一氧气需求量和所述第二氧气需求量进行比较，选择两者中最高的作为燃油燃烧氧气需求量。现有技术对于气化来说，由于反应的复杂性，要求工艺人员对炉内的反应有极高的判断力(影响因素包括其原料热值、氧气质量的偏差、流量本身的误差性)，根据成分进行氧气和原料的比例控制修改；另外在设备制造时，气化装置应该设置相应的排渣等配套系统，制造和维护都有较大成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术目的是提供一种原料油反应优化控制方法及系统，以解决工艺要求高和成本高问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
>[0008]一种原料油反应优化控制方法，包括如下步骤：
[0009]S101：读取产物合成气体的CH4含量，并进行偏差计算得到氧气与原料比的修正系数；
[0010]S102：对修正系数进行修正，使得修正系数位于预设的修正范围内，得到最佳的修正系数；
[0011]S104：根据最佳的修正系数、当前氧气量检测值和预设的原料需求值进行计算，得到最终原料设定值；
[0012]S105：根据最佳的修正系数、实际原料测量值和预设的原料设定值进行计算，得到实际氧气控制器的设定值。
[0013]进一步优选地，在步骤S101之前，还可以根据实际需求输入修正系数以跳过步骤S101。
[0014]其中，在步骤S102中，预设的修正范围是根据原料油性质和反应规模确定的。
[0015]进一步优选地，在步骤S102后还包括步骤S103，根据实际反映情况，选择富氧条件以提高最佳的修正系数。
[0016]具体地，在步骤S104中，根据当前氧气量检测值和最佳的修正系数进行计算得到原料理论设定值，将原料理论设定值与原料需求值进行比较，以较大值作为最终原料设定值，其中，原料理论设定值＝当前氧气量检测值
÷
最佳的修正系数。
[0017]具体地，在步骤S105中，分别根据实际原料测量值和原料设定值进行比较选择较低值，并与最佳的修正系数进行计算得到实际氧气控制器的设定值；
[0018]其中，实际氧气控制器的设定值＝原料较低值
×
最佳的修正系数。
[0019]一种原料油反应优化控制系统，配置有如上述任意一项的原料油反应优化控制方法，包括采集装置、控制运算装置和执行装置；
[0020]采集模块用于读取产物合成气体的CH4含量，实际原料测量值和当前氧气量检测值并上传至控制运算模块
[0021]控制运算装置用于根据产物合成气体的CH4含量，进行偏差计算得到氧气与原料比的修正系数；对修正系数进行修正，使得修正系数位于预设的修正范围内，得到最佳的修正系数；根据最佳的修正系数、实际原料测量值和原料设定值进行计算，得到实际氧气控制器的设定值；根据最佳的修正系数、当前氧气量检测值和预设的原料需求值进行计算，得到最终原料设定值；并根据实际氧气控制器的设定值和最终原料设定值生成相应的指令发送至执行装置；
[0022]执行装置用于接收控制运算装置的指令，以控制实际输入的氧气与原料比。
[0023]具体地，控制运算装置采用DCS控制系统。
[0024]本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：本专利技术可在任何情况下根据合成气产品尾气的成分对氧气、原料的供给比例进行调整，使得反应能够充分反应。在提高产品率的同时，还能有效的降低人员的操作度，提升工厂人员效率。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。
[0026]图1为本专利技术实施例的一种原料油反应优化控制方法的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例的氧气与原料比修正曲线；
[0028]图3为本专利技术的氧气与原料比的修正原理图；
[0029]图4为本专利技术的氧气控制原理图；
[0030]图5为本专利技术的原料控制原理图。
具体实施方式
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0032]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0033]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种原料油反应优化控制方法及系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0034]实施例1
[0035]本实施例提供一种原料油反应优化控制方法。原料进入气化装置中，其反应可大致分为三个阶段：裂解阶段、气化阶段和反应共存阶段。
[0036]在裂解阶段阶段中，原料与氧气伴随着蒸汽进入燃烧室，通过火焰和气化炉燃烧室内壁的高温使得原料瞬间蒸发。并在这短暂的时间内，发生裂解反应，产生碳、甲烷和烃基等。在气化阶段阶段中，烃基与氧气发生反应，产生大量热能。在反应共存阶段阶段中，气化炉燃烧室中发生进一步的反应，反应气体仍处于高温。由于甲烷、碳和水煤气变换反应的二次反应，气体组成略有变化。根据水煤气变换反应式：
[0037][0038]如果燃烧室内可提供足够的反应时间，则反应产物碳在反应器中的主要条件下反应为：
[0039][0040][0041]在实际生产中，一些碳总是存在于气化反应的产物气体中。当液态烃气化时，生成的碳通常为进料油的1.0wt％，但是碳的产生最终取决于气化原料的液态烃中的灰分含量。
[0042]由氢和一氧化碳反应生产甲烷：
[0043][本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原料油反应优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：读取产物合成气体的CH4含量，并进行偏差计算得到氧气与原料比的修正系数；S102：对所述修正系数进行修正，使得所述修正系数位于预设的修正范围内，得到最佳的所述修正系数；S104：根据最佳的所述修正系数、当前氧气量检测值和预设的原料需求值进行计算，得到最终原料设定值；S105：根据最佳的所述修正系数、实际原料测量值和预设的所述原料设定值进行计算，得到实际氧气控制器的设定值。2.根据权利要求1所述的原料油反应优化控制方法，其特征在于，在所述步骤S101之前，还可以根据实际需求输入所述修正系数以跳过所述步骤S101。3.根据权利要求1所述的原料油反应优化控制方法，其特征在于，在所述步骤S102中，预设的所述修正范围是根据原料油性质和反应规模确定的。4.根据权利要求1所述的原料油反应优化控制方法，其特征在于，在所述步骤S102后还包括步骤S103，根据实际反映情况，选择富氧条件以提高最佳的所述修正系数。5.根据权利要求1所述的原料油反应优化控制方法，其特征在于，在所述步骤S104中，根据所述当前氧气量检测值和最佳的所述修正系数进行计算得到原料理论设定值，将所述原料理论设定值与所述原料需求值进行比较，以较大值作为所述最终原料设定值，其中，所述原料理论设定值＝所述当前氧气量检测值
÷

【专利技术属性】
技术研发人员：周毅，李龙，支强，黄善东，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：