一种实现烯烃生产企业产值最大化的方法技术

本发明专利技术涉及一种实现烯烃生产企业产值最大化的方法，所述的方法包括以下步骤：1)建立裂解产物价值模型：根据烯烃生产企业提供的乙烯装置的内部价格或裂解产品的市场价值，确定裂解产物组份的价值；2)建立裂解炉裂解产物价值最大化模型：建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，根据裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物总价值最大的裂解炉操作条件；3)优化操作：利用步骤2)得到的裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉的生产操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，使烯烃生产企业生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大。本发明专利技术利用通过裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉生产操作，使烯烃生产企业每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业生产的产值达到最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烯烃生产工业，更具体的，涉及实现烯烃生产企业产值最大化的方法。
技术介绍
管式裂解炉简称裂解炉，是生产乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃(苯、甲苯、二甲苯)等基础有机化工原料的主要装置，其中世界98%的乙烯是由裂解炉以蒸汽裂解方式生产的。乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯是最重要基础有机化工原料，由它们生产的产品和衍生品被广泛应用于国民经济各个领域，对促进国民经济的发展具有非常重要的作用。蒸汽裂解技术始于二十世纪二十年代，经过多年的持续发展，蒸汽裂解技术发展日趋完善，近年新增的乙烯产能主要是由裂解炉以蒸汽裂解方式来生产的。自从改革开发以来，随着我国国民经济的快速发展，对乙烯、丙烯等基础有机化工原料需求急剧增加，国内乙烯工业的生产能力不能满足市场需求，为此每年进口大量的乙烯等基础有机化工原料及衍生品。为了解决国内乙烯等基础有机化工原料的市场供需矛盾，乙烯工业连续实施第二、三轮改扩建，尽管乙烯工业的生产能力得到显著提高，但裂解炉的裂解原料的来源——炼油装置生产能力却没有得到相应 增加。随着国际原油价格的步步攀高，炼油企业为了降低生产成本，尽量购买相对比较廉价的原油，因此原油品质下降且产地分布广泛，导致炼油装置生产的裂解原料物性变化频繁，有时甚至导致石脑油等传统裂解原料的供应不足，被迫补充其他炼厂油品作为裂解原料，如加氢裂化柴油等。因此，如何优化裂解炉操作，提高企业的经济效益，成为乙烯生产企业的面临的难题。烃类蒸汽裂解反应是在高温(820_87(TC )条件下进行，蒸汽裂解过程是强吸热过程，因此裂解炉运行需要消耗大量的热量，裂解炉的能耗约占到乙烯装置能耗的70%左右。因此，优化裂解炉生产操作，降低生产成本，提高生产企业的经济效益，是裂解炉专利商、生产企业、科学院所长期以来尝试解决的难题。在裂解炉技术发展过程中，裂解炉专利商扮演非常重要的角色。裂解炉专利商经过重组合并，目前形成六大裂解炉专利商，即LUMMUS、S&M、KBR、TECKNIP、LINDE, SIN0PEC。烃类蒸汽裂解反应机理和过程非常复杂，裂解产物达到上百种，因此蒸汽裂解技术是裂解炉技术的核心，蒸汽裂解反应过程是裂解炉专利商和科学院所研究的重点。通过多年蒸汽裂解反应过程研究，形成三种蒸汽裂解模型，即经验模型、半经验半理论模型、机理模型。基于蒸汽裂解反应模型，开发的裂解炉模拟软件可模拟计算裂解产物收率、运行周期等，用于裂解炉设计和改造，如 SPYRO (TECHNIP)、PYPS (LUMMUS)、CRACKER、CRACKSM、FIHR 等。对于裂解炉的操作优化，仅有ASPEN和TECHNIP提出了双烯(乙烯+丙烯)收率的优化方案，利用SPYRO软件以及APSEN公司的分离装置模拟技术及先进控制技术，优化裂解炉生产操作，试图通过提高双烯的收率的方式提高生产企业的经济效益。在裂解产物中，乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯具有较高的经济附加值，氢气、碳四馏分、裂解汽油(不含苯、甲苯、二甲苯)、裂解柴油、裂解燃料油都具有一定的经济价值。而这些裂解产品或裂解产物组份的价格受原料价格和市场供需关系而发生波动，市场需求量大而供应量的产品价格高，市场需求量小而供应大的产品价格较低。对于烯烃生产企业而言，尽管双烯(乙烯+丙烯)重量收率范围为40-60%，受市场需求的影响，收率高的裂解产品价格未必高，收率地的产品价格未必低。因此。对于裂解炉操作优化而言，需要考虑所有裂解产品或裂解产物组份的市场价格，而不是仅仅考虑双烯的收率。不同裂解原料COT的操作范围不同，如石脑油的通常为810-845 °C,轻烃为840-8700C，加氢尾油或柴油的为780-820°C。在裂解炉裂解产物价值最大化的优化过程中，裂解原料、进料量、稀释比保持不变，优化仅仅调整炉管出口温度(COT)，而COT的调整不会超过裂解原料的正常操作范围内。因此，通过优化裂解炉操作，使烯烃生产企业每台裂解炉生产的裂解产品或裂解产物组份总价格达到最大，这样才能最大程度上提高乙烯生产企业的产值。
技术实现思路
现有技术中通过提高双烯收率实现提高乙烯生产企业的经济效益，却忽略了其他裂解产品或裂解产物组份的经济价值和市场价格对乙烯装置的经济效益的影响，实际不能有效提高生产企业的经济效益。为了克服传统裂解炉操作优化方法的缺陷，与现有技术采用提高双烯收率提高经济效益的方法不同，本专利技术利用通过裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉生产操作，使·烯烃生产企业每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业生产的产值达到最大化。本专利技术涉及，通过建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，将裂解炉操作优化与裂解产物的价格关联起来，利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业产值达到最大化。具体技术方案如下:本专利技术基于建立的裂解炉裂解产物价值最大化模型将裂解炉操作优化与裂解产物的价格关联起来，利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业产值达到最大化。所述的包括以下步骤:(I)建立裂解产物价格:根据烯烃生产企业提供的乙烯装置的内部价格或裂解产品或裂解产物组份的市场价格，确定裂解产物组份的价格。(2)建立裂解炉裂解产物价值最大化模型:根据烯烃生产企业的裂解炉炉型和运行参数，建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，根据裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物总价值最大的裂解炉操作条件。(3)优化操作:利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化烯烃生产企业每台裂解炉的生产操作，使烯烃生产企业每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大化。优选地，所述的烯烃生产企业生产装置主要包括裂解炉、分离装置等。分离装置主要包括油洗塔、水洗塔、压缩机、干燥器、冷箱、脱甲烷塔、脱乙烷塔、碳二和碳三加氢装置、乙烯精馏塔、丙烯精馏塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔等装置。优选地，所述的裂解原料主要由来自油田或炼厂的C2-C35饱和烃构成，饱和烃包括烷烃、环烷烃、芳烃。裂解原料根据相态可分为轻烃和液态裂解原料。轻烃主要由乙烷、丙烷、丁烷及它们的混合物构成。液态裂解原料包括拔头油、石脑油、柴油、加氢尾油等。轻烃组成较为简单，液体裂解原料则由上百种组份构成，包括C4-C35的烷烃、环烷烃、芳烃。更优选地，所述裂解原料物性包括密度、恩式蒸馏馏程(ASTM)、族组成(PONA)、氢含量或碳含量或碳氢比、残碳值、分子量、关联指数(BMCI)和折光指数等，或者为裂解原料的详细组成及其含量构成。轻烃构成组份较少，物性通常由详细组份及其重量或摩尔含量构成。液态裂解原料组份至少达上百种，因此利用其详细组份及其含量较为困难，通常选择密度、恩式蒸馏馏程(ASTM)、族组成(PONA)等作为物性参数。优选地，所述的裂解产物主要由氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、裂解汽油(不含芳烃)、裂解柴油、裂解燃料油构成。尽管裂解原料组成和物性差异较大，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现烯烃生产企业产值最大化的方法，在烯烃生产企业中，通过建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，将裂解炉操作优化与裂解产物的价格关联起来，利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业产值达到最大化，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)建立裂解产物价值模型：根据烯烃生产企业提供的乙烯装置的内部价格或裂解产品的市场价值，确定裂解产物组份的价值；(2)建立裂解炉裂解产物价值最大化模型：建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，根据裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物总价值最大的裂解炉操作条件；(3)优化操作：利用步骤(2)得到的裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉的生产操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，使烯烃生产企业生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大。

【技术特征摘要】
1.种实现烯烃生产企业产值最大化的方法，在烯烃生产企业中，通过建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，将裂解炉操作优化与裂解产物的价格关联起来，利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，从而实现烯烃生产企业产值达到最大化，其特征在于，所述的方法包括以下步骤: (1)建立裂解产物价值模型:根据烯烃生产企业提供的乙烯装置的内部价格或裂解产品的市场价值，确定裂解产物组份的价值； (2)建立裂解炉裂解产物价值最大化模型:建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，根据裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物总价值最大的裂解炉操作条件； (3)优化操作:利用步骤(2)得到的裂解炉裂解产物价值最大化模型优化裂解炉的生产操作，使每台裂解炉生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大，使烯烃生产企业生产的裂解产物或裂解产品总价值达到最大。2.据权利要求1所述的一种实现烯烃生产企业产值最大化的方法，其特征在于，所述的建立裂解炉裂解产物价值最大化模型进一步包括以下步骤: (2.1)建立数据库: 分别采集多种石脑油在蒸汽裂解评价模拟装置进行蒸汽裂解实验，模拟其蒸汽裂解反应过程，利用实验数据建立该裂解炉蒸汽裂解数据库样本，数据库样本包括裂解原料物性包括比重、ASTM馏程、族组成、操作条件包括进料量、水油比、XOT、COT、裂解产物收率； (2.2)建立石脑油裂解炉裂解产物收率预测模型: 将数据库输入BP神经网络 中，建立裂解炉裂解产物收率预测模型，BP神经网络核函数采用RBF核函数，模型输入变量裂解原料物性包括比重、ASTM馏程、族组成、操作条件包括投油量、水油比、COT、XOT,输出变量为所有裂解产物的收率，裂解炉裂解产物收率预测模型根据输入变量计算出相应的输出变量的数值，即:Yi = X(F, S, XOT, COT, DEN, ASTM, PONA) 其中表示裂解产物组份收率， F-进料量， S-稀释比， XOT-横跨段温度， COT-炉管出口温度， DEN-密度， ASTM-ASTM 馏程， PONA-族组成， (2.3)建立裂解炉裂解产物价值最大化模型: 以裂解炉裂解产物收率预测模型为基础，采用平均搜索法的数学方法，在进料量、水油t匕、Χ0Τ、裂解原料物性包括比重、ASTM馏程、族组成、裂解产物价格不变的条件下，在裂解炉的COT正常操作范围内，搜索出裂解产物总价值最大值对应的COT以及相应的裂解产物收率和裂解产物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国清，杜志国，张永刚，张利军，李蔚，张兆斌，司宇辰，薛丽敏，
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北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：