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3.4 应用情况 |
（1）裂解炉耦合模型建模
华东理工大学提出并实现了乙烯裂解炉炉膛内流动、燃烧、辐射传热的三维CFD模型与炉管内自由基裂解反应模型的耦合建模技术，为中国石油大庆石化15万吨/年大型裂解炉的自主设计制造提供了技术支撑。北京化工大学研发的乙烯裂解炉过程建模与优化系统在天津石化分公司进行了工程应用，取得了较好的应用效果。
（2）乙烯生产过程控制新技术
裂解炉裂解深度先进控制技术已经在扬子石化、上海石化、天津石化、镇海炼化、吉林石化、齐鲁石化和兰州石化等企业的乙烯装置裂解炉进行了应用，开发了裂解深度软测量模型和在线校正系统，裂解气在线分析仪故障诊断与处理系统，以及裂解深度先进控制软件，运行效果如下：裂解深度软测量值与正常运行时的在线分析值的误差在±3%范围内（图3-13）；裂解深度控制在设定值的±0.01范围内（图3-14），提高了裂解深度控制平稳度；“双烯”收率和经济效益有显著提高。
图3-13 裂解深度软测量输出（SVC_09002）和
图3-14 裂解深度波动范围（±0.005）
（3）乙烯生产过程优化新技术
裂解炉裂解深度在线优化技术已经在扬子石化、镇海炼化和吉林石化等乙烯装置裂解炉进行了应用，建立了裂解产物收率预测模型，开发了以高附加值产品收率和经济效益最大化为目标的裂解深度在线优化软件，实现了根据不同油品在线调整裂解炉的裂解深度，明显提高了关键产品收率[扬子石化“双烯”收率增加0.33个百分点（图3-15）；镇海炼化高附产品收率增加0.21个百分点（图3-16）；吉林石化乙烯装置“双烯”收率增加了0.55个百分点]，带来了良好的经济效益。
图3-15 扬子石化裂解深度在线优化运行效果
图3-16 镇海炼化裂解深度在线优化运行效果
（4）裂解炉群负荷配置优化技术
华东理工大学提出的裂解过程关键性能指标代理模型化方法和研发的裂解炉群负荷动态分配优化技术已成功应用于上海石化、扬子石化等大型乙烯装置。其中在上海石化的项目通过中国石化科技开发部组织的技术鉴定，双烯收率提高0.187%，年创直接经济效益近2000万元，整体技术达到了国际领先水平。
上文中介绍的汽油管道调和优化技术，经系统集成后，已于2013年4月完成了工业化投用，2014年6月通过中石化总部组织的技术鉴定，运行至今一切正常，一次汽油调和成功率>95%，优化系统投用率>90%，关键指标辛烷值的质量过剩控制在0.2以内。取消加剂循环后，每个批次的储罐占用时间减少6～8h，汽油挥发减少0.1%（以汽油产量为基准）。每年为炼厂带来约9000万元的经济效益，减少VOC挥发3000吨/年，带来了巨大的社会和环保效益。
本项目开发的技术已推广应用到金陵石化450万吨/年柴油调和过程和200万吨/年的航空煤油调和过程，以及镇海炼化300万吨/年汽油调和过程。
华东理工大学提出了以分子量分布作为产品质量指标的乙烯聚合过程优化技术，率先开发了分子量分布优化控制系统并应用于工业装置。系统投运后，各反应器内氢气乙烯摩尔比、聚乙烯产品熔融指数波动明显减小，转型料比例从1.38%降至0.06%。
北京化工大学研发高密度聚乙烯装置串级反应优化操作系统，在吉林石化乙烯厂进行了工程应用，建立了基于GRNN、RBF和最小二乘法的串级反应过程乙烯单体单耗的智能模型和一反熔融指数、二反熔融指数及二反密度的软测量仪表。建立了反应过程乙烯总单体单耗的神经网络优化模型，利用粒子群和遗传算法进行操作参数优化，提供了HDPE优化操作条件，通过生产运行表明9455F单耗小于1.028t/t聚乙烯和PE100单耗小于1.030t/t聚乙烯。
北京化工大学研发的炼化企业生产安全教育与应急演练指挥平台系统包括安全管理与教育系统、重点危险源三维虚拟现实展示与监控管理子系统、灾害仿真子系统、三维应急救援演练与指挥子系统。该系统为中石化天津分公司提供了职工在线安全知识学习、培训、考试与安全知识竞赛功能，提供了重点危险源VR系统展示和危险源分布情况、基本信息查询和应急救援路径优化，实现人物动作、灾害效果、设备运转等三维场景交互建模与模拟仿真，使得三维场景按照预案脚本进行应急演练救援的推演，在可调环境条件下进行应急救援三维学习演示与考核，支持在局域网内部实现多台机器联机进行应急救援演练仿真，实现真人和机器人随意混合应急演练，以及整体和个体上的考核与评价。
该系统在天津石化公司上线运行以来，实现了所有人员都能自我学习安全生产与管理的方针政策、法律法规、安全生产禁令、应急响应、安全知识等方面的应知应会内容。不同层次的人员可设置培训题目的难易程度、考试范围等，自动记录员工上网学习的时间、次数与结果，提高了职工参与学习的积极性，丰富了HSE教育形式，提升了职工HSE技能。使安全培训教育实现全天候、全方位覆盖，实现了全员HSE教育的网络化、系统化、信息化管理。该系统弥补了企业传统安全教育的不足，实现了公司不同层次人员的安全教育培训和动态管理，以及对危险源有效的监控管理和应对突发安全事件的处理能力。系统的成功部署和实施得到了天津分公司各级单位的一致好评，节省了大量的人力和资金成本。相关研究成果和示范应用获得2012年度天津市企业管理现代化创新成果一等奖、中石化现代化管理成果二等奖，并建议向全国石化企业进行推广应用。