延迟焦化控制系统、计算机系统及存储介质的制作方法

1.本技术实施例涉及石油加工技术领域，特别涉及一种延迟焦化控制系统、计算机系统及存储介质。


背景技术：

2.延迟焦化是一种将重质油转化为干气、液化气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和焦炭的深度热裂化工艺，是炼油厂主要的劣质重油加工手段。焦炭塔的除焦过程，需经过小吹汽、大吹汽、给水冷焦、泡焦、放水、开顶底盖、水力切焦、安装法兰、蒸汽试压、油气预热和切换进料等步骤。
3.相关技术中，焦炭塔在泡焦过程所产生的气体进入放空塔内，经过放空塔洗涤及塔顶冷却系统冷却后的气体至分馏塔顶进行回收，由于分馏塔顶的压力为80～100kpa，考虑整个系统的压力降，焦炭塔的泡焦压力通常在130～150kpa，该压力值较高，会导致泡焦过程所产生的大量硫化氢以及挥发性有机物溶解在冷焦水中。在放水阶段，冷焦水排放至焦池中，在压力骤降的情况下，硫化氢以及挥发性有机物从冷焦水中逸出，污染周围环境，并存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种延迟焦化控制系统、计算机系统及存储介质。所述技术方案如下：
5.一方面，本技术实施例提供了一种延迟焦化控制系统，所述系统包括焦炭塔、放空塔、压力调节装置、分馏塔和计算机系统；
6.所述焦炭塔用于为焦化原料提供焦化反应的场所，并分离所述焦化反应所产生的固体和待回收气体，所述待回收气体在所述焦炭塔和所述放空塔之间压力差的作用下流入所述放空塔；
7.所述放空塔用于对所述待回收气体进行洗涤；
8.所述计算机系统用于在达到预设泡焦时长时，通过开启所述压力调节装置将所述焦炭塔中的压力值降低至大气压，压力值降低后所述待回收气体中包含硫化氢和挥发性有机物，所述焦炭塔中冷焦水的硫化氢和挥发性有机物含量降低；
9.所述压力调节装置用于在开启状态下抽取所述待回收气体；
10.所述分馏塔设置有分馏塔顶管线，所述分馏塔顶管线用于将所述待回收气体传输至气体回收装置。
11.在一种可能的实施方式中，所述放空塔设置有放空塔顶冷却器和放空塔顶回流罐，所述放空塔顶冷却器用于冷却所述待回收气体，所述待回收气体在所述放空塔顶冷却器中冷却分生成气相产物和液相产物，所述放空塔顶回流罐用于将所述气相产物和所述液相产物进行分离，并将所述气相产物输送至所述压力调节装置。
12.在一种可能的实施方式中，所述放空塔顶回流罐中设置有压力远传仪表；
13.所述计算机系统，还用于获取所述压力远传仪表发送的压力测量值；
14.所述计算机系统，还用于当所述压力测量值处于压力异常范围时，向目标管线所对应的目标阀门发送控制信号，所述目标管线用于在所述目标阀门开启时输送所述气相产物或压力补充气体，所述控制信号用于指示所述目标阀门的开启程度，所述压力异常范围包括所述压力测量值小于第一压力阈值，所述压力测量值大于所述第一压力阈值且小于第二压力阈值，以及所述压力测量值大于第三压力阈值中的至少一种，其中，所述第三压力阈值大于所述第二压力阈值，所述第二压力阈值大于所述第一压力阈值。
15.在一种可能的实施方式中，所述目标管线包括第一管线，所述第一管线对应的所述目标阀门为第一阀门，所述第一管线用于连通所述压力调节装置的入口以及燃料气补充装置；
16.所述计算机系统用于在所述压力测量值小于所述第一压力阈值时，向所述第一阀门发送第一控制信号，所述第一控制信号用于指示所述第一阀门的开启程度。
17.在一种可能的实施方式中，所述目标管线包括第二管线，所述第二管线对应的所述目标阀门为第二阀门，所述第二管线用于连通所述压力调节装置的出口和入口；
18.所述计算机系统还用于在所述压力测量值大于所述第一压力阈值且小于所述第二压力阈值时，向所述第二阀门发送第二控制信号，所述第二控制信号用于指示所述第二阀门的开启程度。
19.在一种可能的实施方式中，所述目标管线包括第三管线，所述第三管线对应的所述目标阀门为第三阀门，所述第三管线用于连通所述放空塔顶回流罐的出口和火炬系统；
20.所述计算机系统还用于在所述压力测量值大于所述第三压力阈值时，向所述第三阀门发送第三控制信号，所述第三控制信号用于指示所述第三阀门的开启程度。
21.在一种可能的实施方式中，所述计算机系统还用于在所述压力测量值从所述压力异常范围变化至压力正常范围时，向所述目标阀门发送第四控制信号，所述第四控制信号用于指示所述目标阀门关闭，所述压力正常范围为所述压力测量值大于所述第二压力阈值且小于所述第三压力阈值。
22.在一种可能的实施方式中，所述压力调节装置包括喷射式抽空器或液环泵。
23.另一方面，本技术实施例还提供了一种计算机系统，所述计算机系统包括处理器和存储器；所述存储器存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述方面所述的延迟焦化控制系统中计算机系统的功能。
24.另一方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如上述方面所述的延迟焦化控制系统中计算机系统的功能。
25.根据本技术的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机系统的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机系统实现上述方面的各种可选实现方式中提供的延迟焦化控制系统中计算机系统的功能。
26.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
27.本技术实施例中，延迟焦化控制系统在达到预设泡焦时长时由带压泡焦改为低压泡焦，能够使大量的硫化氢以及挥发性有机物在焦炭塔内从冷焦水中逸出，减轻了冷焦水释放时对环境的污染，减少了焦池附近的安全隐患；并且，将包含硫化氢以及挥发性有机物的待回收气体输送至分馏塔顶进行回收，减少了延迟焦化装置排放挥发性有机物的工作量，降低了延迟焦化装置的损耗。
附图说明
28.图1是本技术一个示例性实施例提供的延迟焦化控制系统的结构框图；
29.图2是本技术另一个示例性实施例提供的延迟焦化控制系统的结构框图；
30.图3是本技术一个示例性实施例提供的计算机系统的结构框图。
具体实施方式
31.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
32.在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
33.首先，对本技术实施例中涉及的名词进行简单的介绍：
34.焦化：焦化指有机物质碳化变焦的过程。在石油加工中，焦化是渣油焦炭化的简称，是指重质油(如重油，减压渣油，裂化渣油甚至土沥青等)在500℃左右的高温条件下进行深度的裂解和缩合反应，产生气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦的过程。焦化主要包括延迟焦化、釜式焦化、平炉焦化、流化焦化和灵活焦化等五种工艺过程。
35.延迟焦化：重质油品经管式加热炉加热到焦化反应所需要的温度，并使之迅速离开加热炉管，在焦炭塔内油品进行裂解和缩合反应，生成的油气由焦炭塔顶逸出，生成的焦炭留在塔内。在这一过程中，焦化反应被推迟到焦炭塔中进行，因此称该种焦化工艺为延迟焦化。
36.相关技术中，焦炭塔在泡焦过程所产生的气体进入放空塔内，经过放空塔洗涤及塔顶冷却系统冷却后的气体至分馏塔顶进行回收，由于分馏塔顶的压力为80～100kpa，考虑整个系统的压力降，焦炭塔的泡焦压力通常在130～150kpa，该压力值较高，会导致泡焦过程所产生的大量硫化氢以及挥发性有机物溶解在冷焦水中。在放水阶段，冷焦水排放至焦池中，在压力骤降的情况下，硫化氢以及挥发性有机物从冷焦水中逸出，污染周围环境，并存在安全隐患。
37.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种能够在焦化过程中回收硫化氢、挥发性有机物等气体的延迟焦化控制系统，延迟焦化控制系统包括焦炭塔、放空塔、压力调节装置、分馏塔和计算机系统。该延迟焦化控制系统的结构如图1所示。
38.焦炭塔101和焦炭塔102用于为焦化原料提供焦化反应的场所，并分离焦化反应所产生的固体和待回收气体，待回收气体在焦炭塔101、焦炭塔102和放空塔103之间压力差的作用下流入放空塔103。
39.在一种可能的实施方式中，延迟焦化控制系统设置至少一个焦炭塔，本技术实施
例所提供的延迟焦化控制系统中包含两个焦炭塔，即焦炭塔101和焦炭塔102。焦炭塔之间互相交替进行生焦和除焦，例如，当焦炭塔101在线生焦时，焦炭塔102进行除焦的相关操作。
40.进行除焦的焦炭塔，需经过小吹汽、大吹汽、给水冷焦、泡焦、放水、开顶底盖、水力切焦、安装法兰、蒸汽试压、油气预热和切换进料等步骤，本技术实施例所提供的延迟焦化控制系统，能够在焦炭塔进行泡焦时，将溶解在冷焦水中的硫化氢、挥发性有机物等物质转化为气体，随其它待回收气体一同经过冷却，分离等操作后进行集中回收处理。其中，在泡焦初期，冷焦水从管线1进入焦炭塔101和焦炭塔102，当焦炭塔101和焦炭塔102中的水达到预设料位时，停止供应冷焦水。
41.如图1所示，在泡焦过程的前期，氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等待回收气体和水蒸气从焦炭塔101及焦炭塔102的塔顶逸出，通过连通焦炭塔101及焦炭塔102与放空塔103的管线2，从放空塔103的塔底进入放空塔103。此时，由于焦炭塔101和焦炭塔102中的压力较高(通常为130～150kpa)，焦化过程中产生的大部分硫化氢和挥发性有机物溶解在冷焦水中，不能随待回收气体一同逸出。
42.放空塔103用于对待回收气体进行洗涤。放空塔103内含有洗涤油，待回收气体从放空塔103的塔底流入后，会由于塔顶与塔底之间的压力差，上升至放空塔103塔顶，并从塔顶逸出进入后续的冷却系统，待回收气体在放空塔103内流动时，放空塔103中的洗涤油会对待回收气体进行洗涤，从而吸收待回收气体中的油气。泡焦初期，洗涤后的待回收气体通过管线3、压力调节装置104、分馏塔顶管线5流出，其中压力调节装置104处于关闭状态。
43.计算机系统106用于在达到预设泡焦时长时，通过开启压力调节装置104将焦炭塔101和焦炭塔102中的压力值降低至大气压，压力值降低后待回收气体中包含硫化氢和挥发性有机物，焦炭塔101和焦炭塔102中冷焦水的硫化氢和挥发性有机物含量降低，即由于压力作用溶解在冷焦水的硫化氢和挥发性有机物，在焦炭塔101和焦炭塔102中的压力低时，会由于失去高压条件而从冷焦水中逸出，随待回收气体一起流出焦炭塔101和焦炭塔102。压力调节装置104用于在开启状态下抽取待回收气体，即当焦炭塔101和焦炭塔102中压力较高时，待回收气体会在系统压力差的作用下迅速从焦炭塔101和焦炭塔102中流出进入后续的冷却系统，而随着待回收气体的不断流出，焦炭塔101和焦炭塔102内的压力值也不断降低，当焦炭塔101和焦炭塔102内的压力值与后续分馏塔105之间的压力差较小时，待回收气体流动速度减慢，因此此时计算机系统106开启压力调节装置104，施加外力抽取待回收气体，既能够提高回收气体的效率，也能够将焦炭塔101和焦炭塔102中的压力降低至较小的压力值(例如大气压)，从而使溶解在冷焦水中的硫化氢和挥发性有机物逸出，避免后续排放冷焦水至焦池时，由于压力的骤降使硫化氢和挥发性有机物从焦池逸出至空气中，污染周围环境。
44.可选的，计算机系统106与压力调节装置104之间通过有线或无线网络相连。
45.分馏塔105设置有分馏塔顶管线5，分馏塔顶管线5用于将从压力调节装置104流出的待回收气体传输至气体回收装置，使待回收气体被集中回收处理。
46.在一种可能的实施方式中，当达到预设气体回收时长时，计算机系统控制压力调节装置关闭。
47.在另一种可能的实施方式中，技术人员可以根据泡焦时长，手动开启和关闭压力
调节装置104，控制待回收气体的回收和排放等。
48.综上所述，本技术实施例中，延迟焦化控制系统在达到预设泡焦时长时由带压泡焦改为低压泡焦，能够使大量的硫化氢以及挥发性有机物在焦炭塔内从冷焦水中逸出，减轻了冷焦水释放时对环境的污染，减少了焦池附近的安全隐患；并且，将包含硫化氢以及挥发性有机物的待回收气体输送至分馏塔顶进行回收，减少了延迟焦化装置排放挥发性有机物的工作量，降低了延迟焦化装置的损耗。
49.在一种可能的实施方式中，由于延迟焦化以及后续降压过程中，延迟焦化控制系统中的压力不稳定，变化幅度较大，压力控制不当时可能会使延迟焦化控制系统中的压力过高或过低，压力过低可能会将延迟焦化控制系统中的各个设备抽瘪，即导致设备在压力差的作用下产生形变，压力过高会导致设备安全阀起跳，影响安全生产。为了提高延迟焦化及气体回收的安全性和生产效率，本技术另一个实施例提供了一种能够在系统内压力异常时进行压力调节的延迟焦化控制系统，在图1的基础上，该延迟焦化控制系统的结构如图2所示。
50.放空塔103设置有放空塔顶冷却器103a和放空塔顶回流罐103b，待回收气体经过洗涤后，通过管线3a进入放空塔顶冷却器103a，放空塔顶冷却器103a用于冷却待回收气体，待回收气体在放空塔顶冷却器103a中冷却生成气相产物和液相产物，该气相产物和液相产物通过管线3b进入放空塔顶回流罐103b，放空塔顶回流罐103b用于将气相产物和液相产物进行分离，并将气相产物通过管线3c输送至压力调节装置104，液相产物留在放空塔顶回流罐103b中。
51.在一种可能的实施方式中，放空塔顶回流罐103b中设置有压力远传仪表，该压力远传仪表能够测量放空塔顶的压力值，并将测得的压力测量值传送至计算机系统106。可选的，计算机系统106与压力远传仪表之间通过有线或无线网络相连。
52.计算机系统106用于获取压力远传仪表发送的压力测量值，并当压力测量值处于压力异常范围时，向目标管线所对应的目标阀门发送控制信号，目标管线用于在目标阀门开启时输送气相产物或压力补充气体，控制信号用于指示目标阀门的开启程度。压力异常范围包括压力测量值小于第一压力阈值，压力测量值大于第一压力阈值且小于第二压力阈值，以及压力测量值大于第三压力阈值中的至少一种，其中，第三压力阈值大于第二压力阈值，第二压力阈值大于第一压力阈值。
53.在一种可能的实施方式中，基于压力测量值所处的范围，计算机系统控制阀门开启进行压力调节的过程如下：
54.一，目标管线包括第一管线，第一管线对应的目标阀门为第一阀门，第一管线用于连通压力调节装置的入口以及燃料气补充装置。
55.计算机系统用于在压力测量值小于第一压力阈值时，向第一阀门发送第一控制信号，第一控制信号用于指示第一阀门的开启程度。
56.在一种可能的实施方式中，当压力远传仪表指示放空塔顶回流罐中压力低低，即压力测量值小于第一压力阈值时，延迟焦化控制系统中需要迅速补充压力，此时计算机系统向第一管线上的第一阀门发送第一控制信号，使第一阀门基于第一控制信号调节阀门开度，即第一阀门将接收到的第一控制信号转化为对应的阀门位移信号，开启阀门。其中第一控制信号所指示的阀门开度与具体的压力测量值有关，压力测量值越小，第一阀门的开启
程度越大。
57.如图2所示，第一管线6的一端连通管线3c，另一端与提供燃料气的装置相连，当第一阀门a开启时，燃料气通过第一管线6进入延迟焦化控制系统，从而进行补压，达到提高系统内压力的目的。
58.示意性的，第一压力阈值为0.02mpa。
59.二，目标管线包括第二管线，第二管线对应的目标阀门为第二阀门，第二管线用于连通压力调节装置的出口和入口。
60.计算机系统还用于在压力测量值大于第一压力阈值且小于第二压力阈值时，向第二阀门发送第二控制信号，第二控制信号用于指示第二阀门的开启程度。
61.在一种可能的实施方式中，当压力远传仪表指示放空塔顶回流罐中压力低，即压力测量值大于第一压力阈值且小于第二压力阈值时，需要适当提升延迟焦化控制系统中的压力，防止延迟焦化控制系统中的压力持续降低。此时计算机系统向第二管线上的第二阀门发送第二控制信号，使第二阀门基于第二控制信号调节阀门开度，即第二阀门将接收到的第二控制信号转化为对应的阀门位移信号，开启阀门。其中第二控制信号所指示的阀门开度与具体的压力测量值有关，压力测量值越小，第二阀门的开启程度越大。在第二阀门的开启状态下，大部分待回收气体流出压力调节装置后从压力调节装置的出口返回至压力调节装置的入口，进行循环流动，而不会从分馏塔顶管线流出，从而减少排出的气体，减缓放空塔顶回流罐及前项设备中的气体流通，使压力回升。
62.可选的，压力调节装置包括喷射式抽空器或液环泵。
63.如图2所示，第二管线7的一端连通压力调节装置104的出口，另一端连通压力调节装置104的入口，当第二阀门b开启时，从压力调节装置104流出的待回收气体经过第二管线7返回压力调节装置104的入口。
64.示意性的，第二压力阈值为0.04mpa。
65.三，目标管线包括第三管线，第三管线对应的目标阀门为第三阀门，第三管线用于连通放空塔顶回流罐的出口和火炬系统。
66.计算机系统还用于在压力测量值大于第三压力阈值时，向第三阀门发送第三控制信号，第三控制信号用于指示第三阀门的开启程度。
67.在一种可能的实施方式中，当压力远传仪表指示放空塔顶回流罐中压力高，即压力测量值大于第三压力阈值时，需要降低延迟焦化系统中的压力。此时计算机系统向第三管线上的第三阀门发送第三控制信号，使第三阀门基于第三控制信号调节阀门开度，即第三阀门将接收到的第三控制信号转化为对应的阀门位移信号，开启阀门。其中第三控制信号所指示的阀门开度与具体的压力测量值有关，压力测量值越大，第三阀门的开启程度越大。
68.如图2所示，第三管线8的一端连通管线3c，另一端连接至火炬系统，当第三阀门c开启时，待回收气体通过第三管线8排放至火炬系统中，从而迅速降低延迟焦化控制系统中的压力。
69.示意性的，第三压力阈值为0.1mpa。
70.在一种可能的实施方式中，目标阀门在延迟焦化控制系统中的初始状态为关闭状态，计算机系统还用于在压力测量值从压力异常范围变化至压力正常范围时，向目标阀门
发送第四控制信号，第四控制信号用于指示目标阀门关闭，压力正常范围为压力测量值大于第二压力阈值且小于第三压力阈值。
71.本技术实施例中，基于压力远传仪表的压力测量值，在压力测量值处于异常范围时通过向对应的目标阀门发送控制信号，使目标阀门开启至对应的开度，从而补压或泄压，平衡延迟焦化控制系统中的压力，提高系统的安全性和生产效率；并且利用计算机自动控制延迟焦化控制系统的压力调节过程，提高延迟焦化控制系统的自保效率，防止人工调节时由于调节不及时或阀门调节程度错误而造成的安全事故。
72.请参考图3，其示出了本技术一个实施例提供的计算机系统的结构示意图。具体来讲：
73.所述计算机系统300包括中央处理单元(central processing unit，cpu)301、包括随机存取存储器(random access memory，ram)302和只读存储器(read only memory，rom)303的系统存储器304，以及连接系统存储器304和中央处理单元301的系统总线305。所述计算机系统300还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出(input/output，i/o)控制器306，和用于存储操作系统313、应用程序314和其他程序模块315的大容量存储设备307。
74.所述基本输入/输出系统306包括有用于显示信息的显示器308和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备309。其中所述显示器308和输入设备309都通过连接到系统总线305的输入输出控制器310连接到中央处理单元301。所述基本输入/输出系统306还可以包括输入输出控制器310以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入/输出控制器310还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
75.所述大容量存储设备307通过连接到系统总线305的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元301。所述大容量存储设备307及其相关联的计算机可读介质为计算机系统300提供非易失性存储。也就是说，所述大容量存储设备307可以包括诸如硬盘或者只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
76.不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括ram、rom、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、闪存或其他固态存储其技术，cd-rom、数字视频光盘(digital video disc，dvd)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器304和大容量存储设备307可以统称为存储器。
77.根据本技术的各种实施例，所述计算机系统300还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机系统300可以通过连接在所述系统总线305上的网络接口单元311连接到网络312，或者说，也可以使用网络接口单元311来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
78.所述存储器还包括至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条
指令、至少一段程序、代码集或指令集存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行，以实现上述各个实施例所述的延迟焦化控制系统中计算机系统的功能。
79.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如上述各个实施例所述的延迟焦化控制系统中计算机系统的功能。
80.根据本技术的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机系统的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机系统执行上述各个实施例所述的延迟焦化控制系统中计算机系统的功能。
81.本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本技术实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读存储介质中或者作为计算机可读存储介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读存储介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
82.以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。