乙烯裂解炉检验（大型炼化乙烯裂解炉COT复杂控制回路说明）

关键词：控制回路图、工艺说明，组态、投运、维护注意事项

杜万九 世界工业网转

带工艺的控制回路图如下：

COT: COIL OUTLET TEMPERATUR

二、工艺说明

裂解炉COT温度可以表征裂解炉裂解深度和裂解炉的结焦情况，COT温度过低，裂解炉裂解深度不够，乙烯收率低；COT温度过高，容易引起裂解二次反应，在炉管中产生结焦。裂解炉F11X0 A炉膛辐射段出口有PASS1A,PASS1B,PASS3A,PASS3B四部分，其出口共44个COT(温度)测量点。通过对裂解炉炉管的进料和进裂解炉的燃料气的流量控制，从而达到COT温度控制稳定目的。燃料气量的控制有以下方式：开车初期燃料气压力分程控制，属于粗调；燃料气流量分程控制，属于细调；热值控制属于精准调节。正常情况下，根据同一炉堂的PASS1A,PASS1B,PASS3A,PASS3B进料是否一样，选择不同的控制方式。如果同一炉堂进料一样，就采用炉膛COT的平均温度作为测量值，串级控制燃料气流量，从而稳定COT；如果同一炉堂进料不一样，需要确定谁是主PASS谁是辅PASS（PASS1或是PASS3），主PASS对应的COT是通过串级控制燃料气流量，来稳定主PASS的COT，主PASS进料为单回路自动控制，辅PASS对应的COT通过窜级控制辅PASS进料流量,来稳定辅PASS的COT。

三、复杂控制回路构成说明

每个裂解炉由炉膛A和炉膛B组成。炉膛A和炉膛B的COT(温度)独立控制，但控制方式相同，这里只对炉膛A的COT(温度)控制作描述。炉膛A有PASS 1A、1B, PASS 3A、3B四部分组成。每部分都有11个温度检测点，根据11个温度测量值求得各自的COT平均温度。TY11X115代表PASS1A的11个测温点的平均值；TY11X125代表PASS1B的11个测温点的平均值；TY11X126代表PASS 1A、1B共22个温度测温点的平均值；TY11X315代表PASS3A的11个测温点的平均值；TY11X325代表PASS3B的11个测温点的平均值；TY11X326代表PASS 3A、3B共22个温度测温点的平均值。PASS 1，PASS3共44个测温点的平均值为TY11X327。TIC11X1126A为PASS1的COT温度控制器，其控制器输出作为PASS1进料流量控制器的设定值；TIC11X126B为PASS1的COT温度控制器，其控制器输出作为炉膛燃料的热值控制器的设定值。TIC11X1326A为PASS3的COT温度控制器，其控制器输出作为PASS3进料流量控制器的设定值；TIC11X326B为PASS3的COT温度控制器，其控制器输出作为炉膛燃料的热值控制器的设定值。TIC11X327：炉膛A的44个炉管出口温度测点的平均值作为TIC11X327其测量量值，控制器的输出作为炉膛燃料流量的热值控制器的设定值。THS11X001A为炉膛A的COT控制模式选择开关。通过选择不同的模式，COT温度控制将采用不同的控制方式。FIC11X102为PASS1进料流量控制器。FIC11X302为PASS3进料流量控制器。QIC11X001A为进炉膛A燃料的热值控制器。FIC11X011为进炉堂A的燃料气流量控制器。PIC11X011A为进炉堂A的燃料气压力高超驰控制。PIC11X011B为进炉堂A的燃料气压力低超驰控制。PIC11X011C为进炉堂A的燃料气压力控制器。整个复杂回路有44个温度检测点、3个流量检测、4台调节阀、12个调节器、3个切换开关、2个高低选择开关、1个分析检测。

裂解炉COT温度控制主要由2个串级控制构成。PASS1COT温度串级主控制回路及PASS3COT温度串级主控制回路；PASS1COT温度串级，PASS1进料流量副控制回路，PASS3 COT温度串级，PASS3进料流量副控制回路；PASS1、PASS3的COT温度串级，进炉膛A的燃料气进料流量副控制回路.

四、THS11X101A切换开关的说明

当PASS1、PASS3进料不一样，PASS1的进料量相对比较稳定且其流量的可调范围比较小时，影响PASS1的COT温度主要是进炉膛的燃料气流量。此时工艺人员把THS11X001A选择开关切换到位置1，PASS1的平均COT温度控制器TIC11126A输出不送入FIC11X102，PASS1进料流量控制器FIC11X102为自动控制模式，单回路控制PASS1进料流量；PASS1的控制器TIC11X116B的输出送到QIC11X001A作为热值控制器的设定值，进行热值控制，最终控制进炉膛A的燃料气流量（TY11X126→TIC11X126B→QIC11X011A→PY11X011A→PY11X011B→FIC11X011）。同时，PASS3的COT温度控制器TIC11X326A与FIC11X302构成串级控制,控制PASS3的进料流量；TIC11X326B输出不送入QIC11X001A。（TY11X126→TIC11X126B→QIC11X011A→PY11X011A→PY11X011B→FIC11X011） PY11X011A

当PASS1、PASS3进料不一样， PASS3的进料量相对比较稳定且其流量的可调范围比较小时，影响PASS3的COT温度主要是进炉膛的燃料气流量。此时工艺人员把THS11X001A选择开关，切换到3位置时，PASS1的COT温度控制器TIC11X126A与FIC11X102构成串级控制，控制PASS1的进料流量；TIC11X126B输出不送入QIC11X001A作为热值控制器的设定值;PASS3的COT温度控制器TIC11X326A输出不送入FIC11X302，FIC11X302为自动模式，单回路控制PASS3进料流量；TIC11X326B输出送入QIC11X001A作为炉膛A燃气流量热值控制器的设定值，进行热值控制，最终控制进炉膛A的燃料气流量（TY11X326→TIC11X326B→QIC11X011A→PY11X011A→PY11X011B→FIC11X011）。

当PASS1、PASS3进料一样， PASS1、PASS3的进料量相对比较稳定。此时工艺人员把THS11X001A选择开关切换到位置2模式时，PASS1和PASS3的COT温度控制器TIC11X126A和TIC11X326A输出都不送入PASS1\PASS3进料的流量控制器，FIC11X102和FIC11X302流量控制器为自动模式，各自单回路控制PASS1、PASS3进料流量。TIC11X327控制器的输出送到炉膛A燃料的热值控制器，作为热值控制器的设定值。 最终控制进炉膛A的燃料气流量（TY11X327→TIC11X327→QIC11X011A→PY11X011A→PY11X011B→FIC11X011）。

开车初期为燃料气压力分程控制：PT11X011→PIC11X011C→FHS11X011→FY11X011A/ FY11X011A。

燃料气压力高超驰控制：PT11X011→PIC11X011A→FIC11X011→FHS11X011→FY11X011A/ FY11X011A。

燃料气压力低超驰控制：PT11X011→PIC11X011B→FIC11X011→FHS11X011→FY11X011A/ FY11X011A。

五、THS11X101A切换开关三种切换方式所对应的控制功能块连接图：

FHS11X011为燃料气流量控制和燃料气压力控制的选择开关。

QHS11X011A为热值控制和温度控制的选择开关。

六、控制说明：

如果以PASS1为主，则THS11X001A切换开关切换到位置1，此时，假设PASS1COT温度降低，PASS1COT温度控制器TIC11X126A(正作用)输出则降低，但该控制器输出不做控制用；TIC11X126B（反作用）输出增加，输出信号送入QIC热值控制器，通过控制燃料气进料流量，最终达到COT温度控制。假设PASS3COT温度降低，pass3COT温度控制器TIC11X326A(正作用)输出降低，FIC11X302（反作用） SP值降低，则输出降低，进料流量降低，进料流量降低则COT温度增加。反之亦然。

如果以PASS3为主，则THS11X001A切换开关切换到位置3，此时，假设PASS1COT温度降低，PASS1COT温度控制器TIC11X126A(正作用)输出则降低，该控制器输出送到FIC11X102作为PASS1的进料流量控制器的设定值，FIC11X102（反作用），SP值降低，则输出降低，进料流量降低，进料流量降低则COT温度增加。TIC11X126B（反作用）输出增加，输出信号不做控制用。假设PASS3COT温度降低，pass3COT温度控制器TIC11X326B（反作用）输出增加,送入QIC热值控制器做设定值，通过控制燃料气流量增加，最终达到COT温度升高。控制TIC11X326A(正作用)输出降低，此时控制器输出不起作用。反之亦然。

如果PASS1\PASS3的进料一样，且波动较小，则THS11X001A切换开关切换到位置2。此时PASS1\PASS3的进料流量各自单独控制。TIC11X327控制器的输出，送到QIC11X001A燃料气热值控制器作设定值。假设COT偏低，TIC11X327控制器（反作用），其输出增加，燃料气流量将增加，温度将上升。反之亦然。

如果燃料气压力偏高或偏低，则通过高低选择开关，选择压力高调节器PIC11X011A或选择压力低调节器PIC11X011B的输出控制燃料气进口调节阀开度。从而避免燃气压力过高或过低。

七、组态注意事项：

由于COT温度检测采用11个检测值求平均值。当其中有个热偶坏掉之后，COT热偶就只有十个，此时只能对这十个COT温度测量值求平均值，而不能对继续对11个温度求平均值,建议能自动增减有效温度检测点数量。为了便于工艺人员方便操作，每切换为一种操作模式，在流程图里相应的控制线和功能块应该进行显示或隐藏，无用的要隐藏，有用的要显示。

投运时的注意事项：

先投运PIC11X011C燃料气压力调节器；第二投运FIC11X011燃料气流量调节器；第三投运PIC11X011A燃料气压力高超驰调节器和PIC11X011B燃料气压力低超驰调节器，高超驰调节器的设定值要略低于高高压力设定值，比例度要偏小，积分时间长，微分时间长，低超驰调节器的设定值要略高于低低压力设定值，比例度要偏小，积分时间长，微分时间长（设置燃料气压力高超驰和低超驰控制的目的是防脱火和回火）。第四投运FIC11X102\ FIC11X302进料流量调节器；第五投运QIC11X011A热值调节器。

八、维护注意事项：

分析仪表的准确度直接影响热值控制器的投运，从而影响COT温度热值控制器的投运，分析仪表非常关键！