延迟焦化装置APC先进过程控制系统的使用及效益分析

时东风

（中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300270）

延迟焦化装置APC先进过程控制系统的使用及效益分析

时东风

（中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300270）

天津石化炼油部2#延迟焦化装置APC先进过程控制系统共由3个控制器组成：加热炉效率控制器、分馏塔控制器和吸收稳定控制器。经过一年多的组态、调试及试投用，目前该系统已经连续投入使用，该系统不仅显著提高了装置运行的平稳率，降低了劳动强度，还提高了装置的经济效益。

延迟焦化；APC；平稳率；效益

1 控制器介绍

1.1 加热炉效率控制器

加热炉效率控制器，由12个被控变量和8个操作变量以及3个前馈/干扰变量组成：

主要控制思路：

通过调节加热炉鼓风机变频度，调节加热炉氧含量，通过调节加热炉引风机变频度，调节加热炉负压，另外鼓风机和引风机的风量还影响加热炉的排烟温度。在维持加热炉负压相对稳定的前提下，控制较低的氧含量和排烟温度，来提高加热炉热效率。

1.2 分馏塔控制器

分馏塔控制器，由12个被控变量和11个操作变量以及5个前馈/干扰变量组成

主要控制思路：

通过粗汽油至吸收塔流量控制汽油罐液位。

通过顶循上回流控制分馏塔顶温度，另外柴油上回流也辅助控制分馏塔顶温度。

通过控制柴油出装置流量来控制柴油集油箱液位，另外用汽柴油出装置流量变化率来约束出装置流量。

通过柴油下回流控制柴油集油箱下气相温度。

通过控制蜡油出装置流量来控制蜡油集油箱液位，另外用蜡油出装置流量变化率来约束出装置流量。

1.3 吸收稳定控制器

吸收稳定控制器，由12个被控变量和14个操作变量以及7个前馈/干扰变量组成

主要控制思路：通过补充吸收剂的量控制干气中C3以上组分的含量。通过控制解吸塔底再沸器温度，控制液化气中C2以下组分含量。

通过控制稳定塔底再沸器温度，控制液化气C5以上组分含量。

通过控制液化气回流量控制稳定塔顶温度。

通过控制稳定塔顶控制阀阀位、热旁路控制阀阀位及不凝气控制阀阀位，控制稳定塔顶压力。

通过控制稳定汽油出装置流量，控制稳定塔底液位。

2 控制效果简介

经过一年多的运行检验，APC系统已完全符合装置运行需求，达到了设计目标，具体表现在：

（1）平稳操作，着重抵御焦炭塔切换带来的干扰。关键被控变量的波动方差降低20%以上。

（2）降低质量波动，改善产品分离，提高轻油收率0.5%以上。

（3）平稳控制柴油95%点、汽油10%点、干气C3+、液化气C2-及C5+。

（4）控制器投用率不低于90%。

2.1 提高了装置操作平稳性

先进控制器投用后，各重要被控变量的波动明显减小，即使在焦炭塔周期操作时也很少发生超限的情况。先进控制器投用以后，加热炉、分馏塔、稳定塔各主要工艺参数点的波动范围都有明显减小。APC投用后，提高了加热炉氧含量、炉膛负压、稳定塔顶温度、稳定塔底温度等装置主要工艺参数的运行平稳性，提高了产品质量的平稳度，降低了产品不合格率。

2.2 提高了高价值产品收率

投用先进控制后，由于分馏塔顶温度、柴油气相温度的平稳性提高，提高了汽油、柴油的收率。投用先进控制后，控制器会实时优化补充吸收剂流量和不凝气放空，卡边控制稳定塔塔顶温度和压力，从而达到了节能并提高了液化气收率的目的。

3 效益核算

3.1 产品收率变化的效益

通过投用前后各测线产品收率对比，柴油收率提高0.73个百分点，汽油收率降低0.19个百分点，液化气收率提高0.01个百分点，合计轻油（含液化气）收率提高0.55个百分点。液体产品收率增加0.34个百分点。

期间由于操作参数调整，炉出口温度提高2℃，理论液收增加0.48%；循环比降低0.02，理论液收增加0.5%；原料的月平均残炭增加0.43%，理论液收降低0.69%，综上，参数调整增加液收为0.48+0.5－0.69=0.29%，则实际由APC投用增加的液收为0.34%－0.29%= 0.05%。则由APC投用产生的单位经济效益为25.6万元÷19.6392万吨=1.301万元/万吨原料油。

3.2 降低能耗产生的效益

燃料气单位消耗量降低90吨÷19.6392万吨=4.6吨/万吨原料油，单位经济效益18.4万元÷19.6392万吨=0.937万元/万吨原料油。

按APC投用率100%核算，保持230万吨/年的处理量的情况下，以上两项合计年直接经济效益为：（1.301+0.937）万元/万吨原料油×230万吨原料油/年=514.7万元/年。

4 结束语

焦化装置由于受其工艺特点的制约，焦炭塔周期性的间歇操作会造成后路分馏和吸收稳定系统较大幅度的波动，需要人员不断进行操作调整，这期间控制参数和产品质量都会发生周期性波动，不利于提高装置控制水平。通过投用APC先进控制系统，显著提高了装置控制参数的平稳率，提高了产品控制精度。另外投用APC先进控制以后，通过卡边操作，、实时监控等操作工不可能做到的控制方式，提高了装置液体产物的收率，降低了焦炭收率，同时通过优化加热炉操作，提高了加热炉热效率，减少了瓦斯的耗量，降低了能耗，提高了装置的经济效益。

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1671-3818（2016）10-0091-01