乙烯裂解炉群负荷分配优化方法技术

本发明专利技术涉及一种乙烯裂解炉群负荷分配优化方法。利用裂解反应的机理模型，获得产品收率等数据，据此建立了裂解反应过程关键产品收率神经网络模型。基于理论方法，导得废热锅炉出口温度预测模型。根据工业运行数据，对上述模型进行参数估计和校正。最后基于过程模型，构建了以乙烯产量、双烯产量、高附产量、乙烯价值、双烯价值和高附价值为目标，以裂解炉过程参数为等式约束、废热锅炉出口温度为不等式约束及其他约束的非线性优化模型。利用智能差分进化算法对该模型进行了求解。对实际工业装置的应用表明，该方法获得的负荷优化分配可显著提高经济效益。该方法理论简化和推导合理，工程使用性强，简单易行，易于移植，具有广泛适应性。

【技术实现步骤摘要】
乙烯裂解炉群负荷分配优化方法
本专利技术涉及一种乙烯裂解炉群负荷分配优化方法。技术背景乙烯工业占据石油化工行业的核心地位，乙烯产量是衡量一个国家的石油化工发展水平的标志，因此裂解炉的日常操作和优化至关重要。乙烯裂解炉是裂解原料高速流过裂解炉炉管并在高温、短停留时间的条件下发生复杂吸热化学反应的装置。由于乙烯装置的规模化和大型化，单台裂解炉难以满足工业的需要和要求。在大型乙烯生产企业，一个乙烯装置裂解炉区通常由数十台乙烯裂解炉构成的，这种含有多台乙烯裂解炉的炉区系统称为乙烯裂解炉群。乙烯裂解炉群是多台乙烯裂解炉并行运行的系统，是乙烯装置的核心，也是工业重要能耗大户。目前国内的乙烯装置多采用年产4～10万吨乙烯的裂解炉，个别乙烯装置已采用年产15万吨乙烯裂解炉，对于年产100万吨的乙烯装置而言，大都包含12～15台不同型号裂解炉。裂解原料主要有两个来源，一是天然气加工厂的轻烃，如乙烷、丙烷、丁烷和天然汽油；二是炼油厂的加工产品，如炼厂气、石脑油、汽油、煤油、柴油、重油、渣油等，以及炼油厂二次加工油，如焦化加氢油、加氢裂化油等。不同种类的裂解原料在不同的裂解炉的裂解特性和效益不同，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯裂解炉群负荷分配优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：以神经网络代理模型针对裂解炉的不同的输出变量构建关键产品收率预测模型，该裂解炉的输入变量包括辐射段出口温度、烃进料负荷、汽烃比和绝热段体积；裂解炉的输出变量包括关键产品收率、炉管外壁最高温度和裂解深度；步骤2：建立裂解气废热锅炉出口温度预测模型：To=exp(ln(Ti-Ts)-1(RccF+RffF0.2))+Ts---(1)其中Ti、Ts、To和F分别为裂解炉管出口温度（COT）、汽包饱和蒸汽温度、废锅出口温度和烃负荷进料流量；Rcc和Rff为待辨识参数；步骤3：建立裂解过程燃料气量消耗预测模型：Ffuel=K0+...

【技术特征摘要】
1.一种乙烯裂解炉群负荷分配优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：以神经网络代理模型针对裂解炉的不同的输出变量构建关键产品收率预测模型，该裂解炉的输入变量包括辐射段出口温度、烃进料负荷、汽烃比和绝热段体积；裂解炉的输出变量包括关键产品收率、炉管外壁最高温度和裂解深度；步骤2：基于步骤1建立的关键产品收率预测模型，结合即时获取的工业在线数据，包括辐射段出口温度、烃进料负荷、汽烃比和裂解深度，计算出模型参数绝热段体积值；步骤3：建立裂解气废热锅炉出口温度预测模型：其中Ti、Ts、To和F分别为辐射段出口温度、汽包饱和蒸汽温度、废热锅炉出口温度和烃进料负荷流量；Rcc和Rff为待辨识参数；步骤4：基于步骤3中的裂解气废热锅炉出口温度预测模型，结合即时获取的工业在线数据，包括辐射段出口温度、汽包饱和蒸汽温度、废热锅炉出口温度以及烃进料负荷流量，计算出Rcc和Rff；从而获得废热锅炉出口温度实时在线预测约束模型；步骤5：建立裂解过程燃料气量消耗预测模型：Ffuel＝K0+K1*COT+K2*FDS+K3*Fhc(2)式中Ffuel表示燃料气消耗量；COT为辐射段出口温度；FDS为稀释蒸汽进料负荷；Fhc为烃进料负荷；K0、K1、K2和K3为模型参数；步骤6：基于步骤5中的裂解过程燃料气量消耗预测模型，结合即时获取的工业在线数据，包括Ffuel燃料气进料流量、COT辐射段出口温度、FDS稀释蒸汽进料负荷、Fhc烃进料负荷，以及参数K0、K1、K2和K3，对模型进行在线校正，从而得...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱锋，李进龙，杜文莉，叶贞成，王振雷，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：