乙烯裂解爐模擬優化系統開發成功
已有人閱讀此文 - -9月10日,從中國石油石油化工研究院傳出消息,由該院與清華大學共同開發的乙烯裂解爐模擬優化系統參評2021年度中國石油科技進步獎并通過公示。
該系統填補了該領域國產化軟件的空白,實現了乙烯裝置“大腦”的自主可控,使我國全面掌握了大型乙烯裝置國產化的所有核心技術,成為世界乙烯行業的高端玩家。
2008年,經過3年的技術攻關,蘭州化工研究中心與清華大學合作,針對目前國內乙烯生產缺乏及時有效的技術指導問題,利用計算機模擬技術,結合多年實驗數據和工業爐實際運行情況,開發成功以乙烯丙烯收率最優、“三烯”收率最優、裂解深度最佳等為優化目標的乙烯裂解模擬優化軟件EPSOS1.0和EPSOS2.0,分別應用于蘭州石化24萬噸/年乙烯裝置和46萬噸/年乙烯裝置。在EPSOS的基礎上,針對大型乙烯裂解裝置國產化成套化技術開發的需求,他們又開發了石油烴裂解產物預測系統(HCTC)。
“十三五”期間,國內乙烯年產能從2200萬噸增加到3518萬噸。針對目前國內乙烯生產大發展的需求,石油化工研究院與清華大學在前期單目標優化軟件EPSOS的基礎上,針對乙烯生產的多目標優化需求,把原料進行歸類并優化反應模型,針對性研究降維策略和數據反饋系統,兼顧計算的時效性和結果的準確性,實現了求解的“快速不失真”,開發成功以多目標為優化對象的全中文界面EcSOS軟件。EcSOS為全中文界面,操作界面簡單,只需要輸入裂解原料基本物性和組成,即可一次完成4個條件、8個變量的優化方案計算,滿足了乙烯裝置實際生產對優化計算的需求。
蘭州化工研究中心煉化工藝研究所副所長田亮表示,生產過程的優化和穩定控制是保障企業降低運行成本、提高生產效率、打造核心競爭力的前提。工業軟件就是解決企業上述難題的有效手段。
與國外軟件相比,全中文界面EcSOS是基于國內乙烯原料開發的模型,輸入和操作都很簡便,優化目標也是針對國內乙烯生產實際,可靈活進行二次開發。工業應用表明:EcSOS軟件計算時間小于0.5小時,計算結果與工業爐實際生產吻合較好,乙烯、丙烯收率的相對誤差分別小于2%、3%。
目前,該技術已在蘭州石化和四川石化實現工業應用,近3年為企業降本增效超億元,實現了核心技術的國產化和技術替代,為乙烯生產過程數字化升級的“石油方案”打下基礎。