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科技成果——乙烯裂解炉模拟优化系统（EcSOS）
软件
技术开发单位清华大学
成果简介
1、痛点问题
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，也是用途最广泛的基本有机原料，常被视为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。
工业制备乙烯的主要方法是蒸汽热裂解技术路径，为了更好地指导裂解炉的设计与操作，进一步推进乙烯装置的国产化发展，开发具有自主知识产权的乙烯裂解炉模拟与优化系统至关重要。
2、解决方案
本项成果基于石油烃裂解自由基反应机理，开发了一款模拟裂解过程的软件，能够在针对裂解油品进行分子表征的基础上，结合裂解过程模型，预测裂解产物分布，指导进行裂解操作条件的优化，提供了本领域具有自主知识产权的解决方案。
3、竞争优势分析
（1）成熟度高，软件已经在中国石油天然气股份有限公司的兰州石化、四川石化和抚顺石化得到验证应用。
（2）应用场景弹性，不仅能够用于工业企业的运行检验与优化，而且可以帮助工程设计单位，开展裂解炉设计方面的校核。
相比知名同类SPYRO软件，能够进行炉型自主设置。
4、市场应用前景
本项成果为清华大学与中国石油天然气股份有限公司共同拥有，双方合作基础牢固、合作机制成熟，项目实施过程中，将由清华大学负责模拟计算相关的技术支持，由中国石油负责裂解过程现场数据的采集与标定工作，共同完成包括炉型组态、参数调试、原料数据库采集等工作。
5、发展规划
（1）推广至拥有乙烯蒸汽热裂解装置的企业，开展裂解炉模拟与优化相关工作；
（2）推广至拥有裂解炉设计资质的设计院，开展辅助设计研究工作。
6、知识产权
本项成果已登记软件著作权。
3月份，镇海炼化1号乙烯装置应用理论配比燃烧优化技术，通过控制系统优化燃烧和空气的配比，达到理论值，使得裂解炉能以最小的燃料消耗满足工艺要求。
据测算，单台裂解炉每年可节省燃料气300吨。
这是镇海炼化“东海炉王”技术团队攻关的又一成果。
自2010年乙烯装置开工后，技术团队就开始了节能降耗攻关，十年如一日，从未停止。
他们结合实际工况，通过创新技术应用、设备节能改造、优化能源利用等措施，装置吨乙烯综合能耗逐年下降。
2021年，镇海炼化1号乙烯装置吨乙烯综合能耗比2011年下降了11.5%，创投产11年以来最好成绩，在工业和信息化部组织的遴选中，连续第三年获得全国乙烯行业能效领跑者称号。
本刊记者 卞江岐 通讯员 徐 欣镇海炼化：集智创新破解节能降耗密码关注292022 / 07 中国石化团队攻关破解技术密码裂解炉运行一段时间后，炉管内会结焦，要保证长周期稳定运行，必须进行烧焦操作。
一般单台裂解炉所需烧焦时长接近两天，而1号裂解炉日前烧焦操作只用了24小时就完成了，这得益于镇海炼化“东海炉王”技术团队2021年的创新成果。
炉管上的结焦绝大部分都是碳，烧焦简单的说，就是碳和氧气反应成为二氧化碳，烧焦太快会造成焦块脱落，像“血栓”一样堵塞炉管，不但影响烧焦进程甚至影响裂解炉的长周期运行。
怎么能够做到既快又安全呢？技术团队从2017年开始攻关，他们和北化院合作进行了快速烧焦的试验，积累了部分数据。
此后4年，每次烧焦时，技术团队都加大数据监测的力度。
大数据成为创新攻关的基础，他们在软件上模拟烧焦进程，不断调整优化，形成了新的烧焦技术方案。
新方案实现了烧焦过程提速。
数据统计显示，实施一次快速烧焦，可以节省燃料气34.5吨、中压蒸汽600吨，可节能83.4吨标油。
多年来，围绕节能降耗的目标，技术团队应用新技术，自主创新技术的步伐不曾停歇。
“只要有优化空间就不放过，现在‘西瓜’都捡得差不多了，‘芝麻’我们也要。
”烯烃一部技术组组长陆向东说。
镇海炼化：集智创新破解节能降耗密码
卞江岐;徐欣
【期刊名称】《中国石化》
【年(卷),期】2022()7
【摘要】3月份,镇海炼化1号乙烯装置应用理论配比燃烧优化技术,通过控制系统优化燃烧和空气的配比,达到理论值,使得裂解炉能以最小的燃料消耗满足工艺要求。
据测算,单台裂解炉每年可节省燃料气300吨。
这是镇海炼化“东海炉王”技术团队攻关的又一成果。
自2010年乙烯装置开工后,技术团队就开始了节能降耗攻关,
十年如一日,从未停止。
他们结合实际工况,通过创新技术应用、设备节能改造、优
化能源利用等措施,装置吨乙烯综合能耗逐年下降。
2021年,镇海炼化1号乙烯装
置吨乙烯综合能耗比2011年下降了11.5%,创投产11年以来最好成绩,在工业和
信息化部组织的遴选中,连续第三年获得全国乙烯行业能效领跑者称号。
【总页数】2页(P29-30)
【作者】卞江岐;徐欣
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
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乙烯装置裂解气压缩机组能耗与效率分析
黄心远;刘洋;刘龙海
【期刊名称】《石油化工设备技术》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】某企业乙烯装置“110万t改扩建”后,裂解气压缩机组出现能耗高、负荷不匹配的问题。
针对上述问题,采用实时运行参数计算了裂解气汽轮机的内效率与能耗,并与厂家提供的标准参数进行比较;运用ASPEN PLUS工艺模拟软件计算压缩机做功,从而得出机组机械效率,同时运用“弗留格尔公式”与拟合凝汽器标准曲线分析汽轮机流通面积与凝汽器实时工况。
分析结果表明:汽轮机高压部分流通面积减小,内效率下降,使凝汽器实时工况偏离特性曲线,造成机组能耗偏高。
【总页数】7页(P43-48)
【作者】黄心远;刘洋;刘龙海
【作者单位】中韩(武汉)石油化工有限公司;杭州汽轮机械设备有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK2
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1.乙烯装置裂解气压缩机组安装方法
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5.“百万吨级乙烯装置用裂解气压缩机组”通过集团公司技术鉴定
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乙烯装置裂解系统的动态仿真
纳永良
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】1993(5)1
【摘要】本文简单介绍了计算机仿真培训的特点及乙烯装置仿真培训的意义。
本文以年产三十万吨乙烯装置为蓝本,介绍了经过简化的裂解系统工艺流程及其数学模型的建立。
本文从机理出发,采用反应度的概念,建立了裂解炉辐射段炉管的分布参数模型,并采用线上法求解偏微分方程,该法为递推算法,其收敛性明显优于有限差分等传统方法。
【总页数】8页(P58-64)
【关键词】裂解系统;乙烯装置;仿真;原油;蒸馏
【作者】纳永良
【作者单位】北京化工学院仿真中心
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.2
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镇海炼化催化裂化在线优化控制项目硬件部分投用
6月18日，镇海炼化重油催化装置催化裂化在线优化控制项目硬件部分--小型催化剂加料系统投用，进入运行考察阶段。
催化裂化在线优化控制项目是公司2014年大技措项目，应用先进的在线优化控制技术，根据装置操作参数和产品分布情况自动在线调整催化剂的加入量，取代原先的现场人工调整方式，不但加料精确度和自动化水平有所提高，而且可改善产品分布和提高产品收率，是装置深入挖潜增效的重要举措之一。
为了保证该系统的顺利投用，运行部组织人员严格把关从前期设计、施工交底到竣工验收的各个环节，并多次与设计部门沟通，根据装置实际提出整改问题，分批次组织岗位人员集中培训和现场指导教学，为小型催化剂加料系统的投用创造了条件。
