乙烯裂解炉裂解深度是衡量裂解炉内裂解反应进行程度的重要指标,在实际应用中为了获得一定的裂解产品收率(主要为乙烯、丙烯收率)必须将裂解深度控制在适当的范围之内。在裂解炉运行过程中影响裂解深度的因素非常多,而且这个过程具有强烈的非线性特性,缺乏准确有效的机理分析模型。因此,各国从事乙烯裂解炉先进控制技术研究的科研工作者将裂解深度控制策略作为重点研究课题。本文以中石化齐鲁分公司烯烃厂裂解炉深度控制改造为背景,针对该厂BA-101-BA-104,BA-112-BA-117等10台液相原料裂解炉实施裂解深度控制。在该厂已投用的裂解炉温度与负荷先进控制技术的基础上,采用基于裂解深度神经网络预测模型的智能Smith预估控制方案,该模型可以根据裂解原料性质以及裂解炉运行工况的变化及时准确地预测裂解深度的变化方向,并对其实施相应的控制。与此同时,本文提出了基于DMC预测控制算法突现裂解深度控制的思路。裂解气在线分析仪是实现裂解炉深度控制的关键设备,它为预测模型的矫正提供依据,本文对该厂裂解气在线分析系统以及气相色谱并行分析技术的应用进行了详细阐述,并针对在线分析系统的典型故障开发了相应的故障诊断程序。为便于工艺操作,在以上工作的基础上设计开发了裂解深度控制应用软件。该软件有操作简单、可靠性高、人机操作界面友好的优点,在齐鲁分公司乙烯装置上的投用效果表明,该系统能够很好地适应裂解原料的变化,维持并控制裂解深度,有较好的安全性和稳定性,能为企业带来显著的经济效益。