乙烯裂解炉炉群调度的建模与优化

发布时间：2024-03-30 23:36

　　乙烯生产时一般会使用多种类型多种原料的裂解炉,将各种烃类进料转化为乙烯和丙烯等产品。每个裂解炉在运作过程中有结焦现象,结焦会导致乙烯丙烯等产品的产率下降,因此需要定期关闭裂解炉以进行清焦操作,每次停炉清焦都会影响产品的产率和产量。乙烯裂解炉炉群系统是炼化厂里重要的一部分,生产的乙烯丙烯等产品要运送到下游进行生产衍生品,因此要对裂解炉炉群的调度建模和优化以最大化利润。另外,当今全球的环境保护意识越来越强,国内也在强调工业产生的污染和碳排放问题,乙烯工业是高能耗、高碳排放的过程,因此在最大化利润的同时还要兼顾考虑环境效益,采用新的模型和方法来达到节能减排的目的。本文首先针对考虑下游扰乱的问题,在常规的调度模型加入了新的约束条件,通过规定几个关键日期的乙烯丙烯产率上下限,从而保证了炉群系统在运行周期内乙烯和丙烯的产率在一定范围内,减少对下游过程的干扰。然后针对环境问题,考虑了将清焦排放时间安排在夜间从而减少对环境以及人体的影响,通过加入时间窗口的约束来减少污染物排放,实现节能减排的目的。最后针对以上两个条件如何兼顾进行了调度模型的整合,提出了一个兼顾考虑下游扰乱约束以及排放约束新的混合整数非...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１（ｂ）代表

言，它的双烯收率偏低；重质原料由于结焦速率快，因此裂解炉运行的周期比较短，然而它的双烯收率高，价格也便宜一些。经验表明，在裂解炉直接裂解重质原料会减少运行周期，因此通常采取先裂解轻质原料，经过一段时间后再裂解重质原料。然而，对于切换时机以及操作条件的选择全凭借经验，缺乏理论指导。....

图３石脑油裂解产品收率随时间的变化Ｆｉｇ．３ＰｒｏｆｉｌｅｏｆｙｉｅｌｄｏｆＮＡＰａｌｏｎｇｔｉｍｅ

分是求解反应管模型方程组的数学求解器，另一部分是反应网络以及相关组分的物性计算。该模型能够解释反应管内的化学反应和物理传递现象。软件采用自由基反应动力学，辅以一维的反应管模拟方法，用户只要输入裂解炉的几何结构信息、原料信息和操作条件信息，即可得到沿管长方向的详细分布信息。利用ＣＯ....

图４加氢尾油裂解产品收率随时间的变化Ｆｉｇ．４ＰｒｏｆｉｌｅｏｆｙｉｅｌｄｏｆＨＶＧＯａｌｏｎｇｔｉｍｅ

应管模型方程组的数学求解器，另一部分是反应网络以及相关组分的物性计算。该模型能够解释反应管内的化学反应和物理传递现象。软件采用自由基反应动力学，辅以一维的反应管模拟方法，用户只要输入裂解炉的几何结构信息、原料信息和操作条件信息，即可得到沿管长方向的详细分布信息。利用ＣＯＩＬＩＳＭ....

图５乙烯调度问题示意图Ｆｉｇ．５Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ

ｌｏｎｇｔｉｍｅ图４加氢尾油裂解产品收率随时间的变化Ｆｉｇ．４ＰｒｏｆｉｌｅｏｆｙｉｅｌｄｏｆＨＶＧＯａｌｏｎｇｔｉｍｅ由于ＣＯＩＬＩＳＭ１Ｄ软件在模拟一个周期的运算中可以记录管壁内侧的焦层厚度，因此在进料切换的过程中可以精确记录切料时裂解炉管内的结焦情况，这样使得对全周期的收率....

本文编号：3943112