一种实现石油化工企业石化产品价值最大的方法技术

本发明专利技术涉及一种实现石油化工企业石化产品价值最大的方法，所述的方法包括以下步骤：1)建立裂解产物价格：通过石油化工生产装置工艺流程将裂解产物组份与其生产的石化产品对应起来，将石化产品的市场价格转移到相应的裂解产物组份上形成该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：根据裂解炉炉型和操作条件范围，建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，可利用裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物即石化产品的总价值最大的裂解炉操作条件；3)优化计算：利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化每台裂解炉的生产操作，使裂解炉生产的裂解产物即石化产品的总价值达到最大的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工的裂解炉，更具体的，涉及。
技术介绍
石油化学工业是国民经济的支柱产业，石油化工产品(简称石化产品)广泛应用国民经济各个领域，对促进国民经济发展具有重要。石油化工大多数中间产品和石化产品均以低碳烯烃和芳烃为基础原料。低碳烯烃和芳烃所用原料烃约占石化生产总耗用原料烃的四分之三。低碳烯烃主要由乙烯、丙烯、丁二烯构成，芳烃主要由苯、甲苯、二甲苯构成。在石油化学工业中，除由重整生产芳烃以及由催化裂化副产物中回收丙烯、丁烯、丁二烯之夕卜，主要由乙烯装置生产各种烯烃和芳烃。乙烯装置由裂解炉和分离装置构成，而裂解炉是乙烯装置的龙头生产装置。乙烯是最重要的基础有机化工原料，目前98%以上的乙烯是由裂解炉以蒸汽裂解方式生产的。乙烯主要用于生产高压聚乙烯、低压聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷、乙二醇、乙醇、苯乙烯、乙醛、醋酸、a -烯烃、聚乙烯醇、乙丙橡胶等石化产品。丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯晴、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、异丙醇、丙烯酸及其脂类、环氧丙烷、环氧氯丙烷、丙纶等石化产品。目前，50 70%以上的丙烯是由裂解炉以蒸汽裂解生产的。丁二烯主要用于生成顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、聚丁二烯、SBS、ABS树脂等石化产品。石油化工工业初期，丁二烯主要由丁烯或丁烷脱氢生产。目前，90%以上的丁二烯是由裂解炉以蒸汽裂解方式生产的。异丁烯作为石油化工基础原料主要用于丁基橡胶、异戊橡胶、甲基丙烯酸甲酯、聚异丁烯、叔丁醇以及助剂生产等。近年来，由于作为汽油添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)高速发展，异丁烯需求猛增。异丁烯除了来自炼厂和乙烯装置外，少量由丁烷异构化和脱氢生产异丁烯。丁烯主要用于生产丁二烯、顺酐、仲丁醇、庚烯、聚丁烯等石化产品。随着线性低密度聚乙烯的发展，1-丁烯用量越来越大，成为丁烯主要用途，其余的丁烯主要用于生产高辛烷值汽油添加剂和民用液化气。作为石油化工基础原料的芳烃主要包括苯、甲苯、二甲苯。苯主要用于生产苯乙烯、环己烷(进一步生产锦纶)、苯酚。此外，苯还可用于苯胺、烷基苯、顺酐以及医药和农药等产品的生产。甲苯主要用于生产苯、二甲苯。此外，在溶剂、涂料、农药、炸药、甲酚、甲苯二异氰酸酯(TDI)等生产中也耗用相当量的甲苯。二甲苯包括对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯。作为石油化工原料，对二甲苯用量最大，主要用于生产对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二酯(DMT)，由此进一步生产聚酯(PET)，少量用于生产对苯二甲酸丁二酯(PBT)。间二甲苯和邻二甲苯主要用于异构化生产对二甲苯，其中邻二甲苯还可用于生产苯酐、涂料、溶剂、农药中间体的生产。乙烯装置在生产乙烯的同时，副产丙烯、丁烯、丁二烯、芳烃(苯、甲苯、二甲苯)，成为石油化学工业基础原料的主要来源。乙烯装置除了生产乙烯之外，70%的丙烯、90%的丁二烯、30%的芳烃均来自乙烯装置的副产。以“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)和“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)总量计，约65%来自乙烯生产装置。由于蒸汽裂解工艺生产乙烯的同时还副产大量的其他烯烃和芳烃，相应地，乙烯生产必然与多种中间产品和石化产品生产联接在一起。因此，石油化工工业总是以乙烯生产为中心，以裂解炉为龙头生产装置，配套多种产品加工生产的联合企业。乙烯生产的规模、成本、生产稳定性、产品质量都将对整个联合企业起到支配作用。乙烯装置在石油化工联合企业中成为关系全 局的核心生产装置。裂解炉是石油化工联合企业中的龙头装置，裂解炉的运行直接将影响其他石油化工装置的生产操作。石油烃蒸汽裂解的反应温度较高(780-870°C )、反应过程是个强吸热过程，裂解炉的生产运行消耗大量的燃料。因此乙烯工业是高能耗行业，裂解炉能耗约占乙烯装置能耗的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，是石化企业多年来一直关注的难题。裂解炉专利商在裂解炉技术发展过程中具有非常重要的作用，目前经过不断的重组合并全世界形成六大裂解炉专利商，即LUMMUS、S&M、KBR、TECKNIP、LINDE, SIN0PEC。裂解炉专利商设计和改造众多裂解炉，但对于裂解炉的操作优化，目前仅有ASPEN和TECHNIP提出了双烯(乙烯+丙烯)收率的优化方案，利用TECHNIP的SPYRO软件和APSEN的分离装置模拟技术及其先进控制技术，优化裂解炉生产操作，主要通过提高双烯的收率的方式试图提高生产企业的经济效益。在裂解产物中，双烯(乙烯和丙烯)重量收率为38 60%。除了乙烯和丙烯之外，还有其他裂解产物，如氢气、丁二烯、碳四抽余馏分、芳烃(苯、甲苯、二甲苯)、裂解汽油、裂解柴油、裂解燃料油等，都具有一定的经济价值或较高的经济附加值，如丁二烯可生产橡胶、芳烃生产聚酯等。石化产品的市场价格受石油价格和市场供需关系而波动，市场需求量大而供应量的石化产品价格高，市场需求量小而供应大的石化产品价格较低。因此，在裂解炉生产操作过程中，收率高的裂解产物其石化产品价格未必高，收率低的裂解产物其石化产品价格未必低。因此，裂解炉操作优化仅仅考虑乙烯和丙烯收率不能有效提高石油化工生产企业的经济效益。此外，国内乙烯装置生产的三烯三苯等石油化工基础原料很少在市场上买卖，绝大部分通过中下游生产装置生产相应的石化产品，如三烯通过聚烯烃生产装置生产聚烯烃树脂，丁二烯通过聚合装置生产橡胶，芳烃通过抽提装置、聚酯等装置生产聚酯和化纤等。因此，石油化工企业中下游装置生产的石化产品市场价格不但决定生产企业的收益，还会影响裂解炉的生产操作。当石化产品市场价格发生波动时，裂解炉生产操作也应随之调整。由于裂解炉是石油化工生产装置的龙头装置，裂解炉的生产操作优化直接影响到整个石油化工企业的经济效益。因此，通过优化裂解炉的生产操作，使石油化工生产装置生产的石化产品总价值达到最大，这样才能有效提高是石油化工企业的收入
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装置的经济效益，却忽略了其他石化产品的经济价值以及市场价格对裂解炉生产操作的影响，实际不能有效提高石油化工企业的收入。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，本专利技术利用石化产品的市场价格优化工业裂解炉生产操作，使裂解炉生产的石化产品总价值达到最大，从而实现石油化工企业石化产品总价值最大化。本专利技术涉及裂解炉生产操作优化的方法，在以裂解炉为龙头生产装置的石油化工企业中，通过裂解炉裂解产物价值最大化模型将石化产品市场价格与裂解炉生产操作优化关联起来，利用石化产品市场价格优化裂解炉生产操作，使每台裂解炉生产的石化产品总价值达到最大，从而提高石油化工企业的收入。具体技术方案如下: 本专利技术涉及到裂解炉生产操作优化，在以裂解炉为龙头生产装置的石油化工企业中，基于生产装置工艺流程将裂解产物组份生产的石化产品市场价格转移到相应的裂解产物组份上，通过裂解炉裂解产物价值最大化模型将石化产品市场价格与裂解炉生产操作关联起来，将裂解产物价格、裂解炉运行数据、裂解原料物性输入裂解炉裂解产物价值最大化模型中，计算出裂解炉生产的石化产品总价值最大对应的裂解炉操作条件，从而优化每台裂解炉的生产操作，使裂解炉生产的石化产品总价值达到最大，从而提高石油化工企业的收入。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现石油化工企业石化产品价值最大的方法，在以裂解炉为主要生产装置的石油化工企业中，通过裂解炉裂解产物价值最大化模型将石化产品的市场价格与裂解炉的生产操作优化关联起来，利用石化产品的价值优化裂解炉生产操作，使每台裂解炉生产的石化产品总价值达到最大化，实现石油化工企业生产的石化产品总价值达到最大，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)建立裂解产物价格：通过石油化工生产装置工艺流程将裂解产物组份与其生产的石化产品对应起来，将石化产品的市场价格转移到相应的裂解产物组份上形成该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：根据裂解炉炉型和操作条件范围，建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，可利用裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物即石化产品的总价值最大的裂解炉操作条件；(3)优化计算：利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化每台裂解炉的生产操作，使裂解炉生产的裂解产物即石化产品的总价值达到最大，从而实现石油化工企业生产的石化产品总价值达到最大。

【技术特征摘要】
1.一种实现石油化工企业石化产品价值最大的方法，在以裂解炉为主要生产装置的石油化工企业中，通过裂解炉裂解产物价值最大化模型将石化产品的市场价格与裂解炉的生产操作优化关联起来，利用石化产品的价值优化裂解炉生产操作，使每台裂解炉生产的石化产品总价值达到最大化，实现石油化工企业生产的石化产品总价值达到最大，其特征在于，所述的方法包括以下步骤: (1)建立裂解产物价格:通过石油化工生产装置工艺流程将裂解产物组份与其生产的石化产品对应起来，将石化产品的市场价格转移到相应的裂解产物组份上形成该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:根据裂解炉炉型和操作条件范围，建立裂解炉裂解产物价值最大化模型，可利用裂解产物价格、裂解原料物性数据、裂解炉运行数据计算出裂解产物即石化产品的总价值最大的裂解炉操作条件； (3)优化计算:利用裂解炉裂解产物价值最大化模型优化每台裂解炉的生产操作，使裂解炉生产的裂解产物即石化产品的总价值达到最大，从而实现石油化工企业生产的石化产品总价值达到最大。2.根据权利要求1所述的一种实现石油化工企业石化产品价值最大的方法，其特征在于，所述的步骤(2)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、X0T、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总价值，即:3.根据权利要求2所述的一 种实现石油化工企业石化产品价值最大的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国清，杜志国，李蔚，张永刚，张利军，司宇辰，巴海鹏，周先锋，
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：