延遲焦化裝置APC先進過程控制系統(tǒng)的使用及效益分析

時東風

（中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300270）

延遲焦化裝置APC先進過程控制系統(tǒng)的使用及效益分析

時東風

（中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300270）

天津石化煉油部2#延遲焦化裝置APC先進過程控制系統(tǒng)共由3個控制器組成：加熱爐效率控制器、分餾塔控制器和吸收穩(wěn)定控制器。經(jīng)過一年多的組態(tài)、調(diào)試及試投用，目前該系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)投入使用，該系統(tǒng)不僅顯著提高了裝置運行的平穩(wěn)率，降低了勞動強度，還提高了裝置的經(jīng)濟效益。

延遲焦化；APC；平穩(wěn)率；效益

1 控制器介紹

1.1 加熱爐效率控制器

加熱爐效率控制器，由12個被控變量和8個操作變量以及3個前饋/干擾變量組成：

主要控制思路：

通過調(diào)節(jié)加熱爐鼓風機變頻度，調(diào)節(jié)加熱爐氧含量，通過調(diào)節(jié)加熱爐引風機變頻度，調(diào)節(jié)加熱爐負壓，另外鼓風機和引風機的風量還影響加熱爐的排煙溫度。在維持加熱爐負壓相對穩(wěn)定的前提下，控制較低的氧含量和排煙溫度，來提高加熱爐熱效率。

1.2 分餾塔控制器

分餾塔控制器，由12個被控變量和11個操作變量以及5個前饋/干擾變量組成

主要控制思路：

通過粗汽油至吸收塔流量控制汽油罐液位。

通過頂循上回流控制分餾塔頂溫度，另外柴油上回流也輔助控制分餾塔頂溫度。

通過控制柴油出裝置流量來控制柴油集油箱液位，另外用汽柴油出裝置流量變化率來約束出裝置流量。

通過柴油下回流控制柴油集油箱下氣相溫度。

通過控制蠟油出裝置流量來控制蠟油集油箱液位，另外用蠟油出裝置流量變化率來約束出裝置流量。

1.3 吸收穩(wěn)定控制器

吸收穩(wěn)定控制器，由12個被控變量和14個操作變量以及7個前饋/干擾變量組成

主要控制思路：通過補充吸收劑的量控制干氣中C3以上組分的含量。通過控制解吸塔底再沸器溫度，控制液化氣中C2以下組分含量。

通過控制穩(wěn)定塔底再沸器溫度，控制液化氣C5以上組分含量。

通過控制液化氣回流量控制穩(wěn)定塔頂溫度。

通過控制穩(wěn)定塔頂控制閥閥位、熱旁路控制閥閥位及不凝氣控制閥閥位，控制穩(wěn)定塔頂壓力。

通過控制穩(wěn)定汽油出裝置流量，控制穩(wěn)定塔底液位。

2 控制效果簡介

經(jīng)過一年多的運行檢驗，APC系統(tǒng)已完全符合裝置運行需求，達到了設(shè)計目標，具體表現(xiàn)在：

（1）平穩(wěn)操作，著重抵御焦炭塔切換帶來的干擾。關(guān)鍵被控變量的波動方差降低20%以上。

（2）降低質(zhì)量波動，改善產(chǎn)品分離，提高輕油收率0.5%以上。

（3）平穩(wěn)控制柴油95%點、汽油10%點、干氣C3+、液化氣C2-及C5+。

（4）控制器投用率不低于90%。

2.1 提高了裝置操作平穩(wěn)性

先進控制器投用后，各重要被控變量的波動明顯減小，即使在焦炭塔周期操作時也很少發(fā)生超限的情況。先進控制器投用以后，加熱爐、分餾塔、穩(wěn)定塔各主要工藝參數(shù)點的波動范圍都有明顯減小。APC投用后，提高了加熱爐氧含量、爐膛負壓、穩(wěn)定塔頂溫度、穩(wěn)定塔底溫度等裝置主要工藝參數(shù)的運行平穩(wěn)性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的平穩(wěn)度，降低了產(chǎn)品不合格率。

2.2 提高了高價值產(chǎn)品收率

投用先進控制后，由于分餾塔頂溫度、柴油氣相溫度的平穩(wěn)性提高，提高了汽油、柴油的收率。投用先進控制后，控制器會實時優(yōu)化補充吸收劑流量和不凝氣放空，卡邊控制穩(wěn)定塔塔頂溫度和壓力，從而達到了節(jié)能并提高了液化氣收率的目的。

3 效益核算

3.1 產(chǎn)品收率變化的效益

通過投用前后各測線產(chǎn)品收率對比，柴油收率提高0.73個百分點，汽油收率降低0.19個百分點，液化氣收率提高0.01個百分點，合計輕油（含液化氣）收率提高0.55個百分點。液體產(chǎn)品收率增加0.34個百分點。

期間由于操作參數(shù)調(diào)整，爐出口溫度提高2℃，理論液收增加0.48%；循環(huán)比降低0.02，理論液收增加0.5%；原料的月平均殘?zhí)吭黾?.43%，理論液收降低0.69%，綜上，參數(shù)調(diào)整增加液收為0.48+0.5－0.69=0.29%，則實際由APC投用增加的液收為0.34%－0.29%= 0.05%。則由APC投用產(chǎn)生的單位經(jīng)濟效益為25.6萬元÷19.6392萬噸=1.301萬元/萬噸原料油。

3.2 降低能耗產(chǎn)生的效益

燃料氣單位消耗量降低90噸÷19.6392萬噸=4.6噸/萬噸原料油，單位經(jīng)濟效益18.4萬元÷19.6392萬噸=0.937萬元/萬噸原料油。

按APC投用率100%核算，保持230萬噸/年的處理量的情況下，以上兩項合計年直接經(jīng)濟效益為：（1.301+0.937）萬元/萬噸原料油×230萬噸原料油/年=514.7萬元/年。

4 結(jié)束語

焦化裝置由于受其工藝特點的制約，焦炭塔周期性的間歇操作會造成后路分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)較大幅度的波動，需要人員不斷進行操作調(diào)整，這期間控制參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量都會發(fā)生周期性波動，不利于提高裝置控制水平。通過投用APC先進控制系統(tǒng)，顯著提高了裝置控制參數(shù)的平穩(wěn)率，提高了產(chǎn)品控制精度。另外投用APC先進控制以后，通過卡邊操作，、實時監(jiān)控等操作工不可能做到的控制方式，提高了裝置液體產(chǎn)物的收率，降低了焦炭收率，同時通過優(yōu)化加熱爐操作，提高了加熱爐熱效率，減少了瓦斯的耗量，降低了能耗，提高了裝置的經(jīng)濟效益。

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1671-3818（2016）10-0091-01