刘陈宇１，匡华清２，王 峰３
（１．中国石油化工集团有限公司，北京市１００７２８；２．石化盈科信息技术有限责任公司，北京市１００００７；３．中国石化青岛炼油化工有限责任公司，山东省青岛市２６６０００）
摘要：通过对炼化企业燃料气管网内燃料气状态分析，依据气体状态方程、伯努利方程和有关燃料气热值的专利技术，得出管网中燃料气积蓄总供热量与燃料气组成、温度、压力的模型关系。对于焦化装置切塔导致管网燃料气不平衡、采取外购天然气补偿为主的燃料气管网，建立先进控制，管网压力波动幅度降低５６．２％，高频波动显著缓和，管网燃料气供热平稳性得到改善。随着炼化企业苯乙烯装置的建设， 干气中，
１５％左右的乙烯被提取，打破了原有的管网燃料气平衡，料气的压力、热值会产生波动，影响各加热炉的平稳控制。采用建模和先进控制技术解决这一问题，是非常有益的尝试。
关键词：炼化企业 燃料气管网 平衡分析 加热炉 温度控制 先进控制
炼化企业各装置的燃料气加热炉，一般由全厂燃料气管网统一供应燃料气。管网燃料气来源通常有：焦化干气、催化裂化干气（催化干气）、加氢装置Ｐ
中国驻法国的参赞ＳＡ（变压吸附）尾气，以及少量各装置排放的不凝气和废气等。随着近年来苯乙烯产业的兴起，许多炼化企业新建设了从催化干气中提取乙烯生产乙苯的装置。乙烯一般占催化干气的体积比为１５％，这一部分的高热值燃料组分被提取，导致以往的全厂燃料气平衡被打破。作为配套措施，企业则以外购商品天然气、气化液态烃作为补充。
外购天然气，通常由调度人工配额安排，其组成与企业自产燃料气有显著的差别。燃料气管网中加入大量天然气时如果管网压力变化大，一些装置加热炉出口温度控制会产生剧烈波动，装置生产管理和操作人员难以实现加热炉平稳操作。在对燃料气管网和加热炉供气管道进行机理分析之后，以某大型集中控制的炼化企业的管网燃料气系统为例，对管网燃料气平衡控制问题，做出探索性分析研究。
１ 炼化企业燃料气管网过程机理１．１ 燃料气管网基础描述
炼化企业的燃料气管网，运行压力通常为
广东省电力第一工程局０．３５～０．５０ＭＰａ、燃料气温度为５０℃以下。相对于各装置加热炉管路段的容积，管网的
容积相对较大。燃料气管网的设置和运行目的在于：积蓄一定量的燃料气，满足各燃料气用户的燃料气流量正常波动需求。该积蓄量，可用积蓄燃料气的总理论供热量ＨＱＰＩＰＥ来衡量，控制好平衡可以达到最小值。理论供热量指：燃料气完全燃烧所提供的热量。后续所称供热量，如不特别指明，均指理论供热量。
无差异曲线在正常生产运行中，各装置加热炉热负荷总体是平稳的，因而要求燃料气供热速率ＨＱＦＵＲＮ（炼化企业一般用ｋＭＪ／ｈ）也能够控制平稳。１．２ 燃料气管网的过程机理
对于燃料气管网，依据气体状态方程：ＰＶＰＩＰＥ
＝ＺＭＰＩＰＥ
ＭＲＴ（１）
式中：Ｐ———管网压力，ＭＰａ；
ＶＰＩＰＥ
———管网容积，ｍ３
洞察号登陆火星wrc2011；Ｚ———燃料气压缩因子；
ＭＰＩＰＥ
———管网中积蓄燃料气总质量，ｔ；收稿日期：２０２０－０３－２３。
建设项目经济评价方法与参数作者简介：刘陈宇，高级工程师，本科，主要从事ＭＥＳ，ＡＰＣ，实时数据库等炼化企业生产层面信息系统的项目管理工作。：１５３０１１９７１９３，Ｅ ｍａｉｌ：ｌｉｕｃｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。
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