常减压装置初馏塔物料平衡控制的实施

介绍一个以物料平衡为模型的多变量控制系统。该多变量系统对常减压装置的初馏塔进行物料平衡控制，即在初馏塔的进料量等于流出量的基础上，加上塔底游人闰的变化量作预测控制以及进料换热后的温度变化作为前馈调节量。该方案投用后，常减压装置在提、降 量后起之秀吕以及原油性质频繁变化时，初馏塔均能达到很好的控制效果，使产品保持稳定，取得了令人满意的效果。     

先进控制技术在常减压装置上的开发与应用

基于模型的多变量控制技术能够很好解决常减压装置中原料性质变化及相关参数耦合严重的问题,该先进控制系统选用Shell的SMOCpro和RQEpro软件包设计开发了五个子控制器,包括初馏塔、常压炉、减压炉、常压塔、减压塔等关键装置及流程.因为多变量控制器设计中考虑了很多变量的关联性,同时利用预测控制及软测量技术预测出约束到...     

先进控制技术与核磁共振在线分析技术在常减压装置的应用

为提高常减压装置的生产运行水平,燕山石化公司采用DMC Plus多变量动态矩阵控制软件,对初馏塔、常压塔、常压炉、减压塔和减压炉实行先进过程控制系统建设。并针对原油性质波动大的问题,新建一套核磁共振在线分析仪,对原油、常顶油、常一线和常二线等4种物料的15项物性指标进行在线分析,把馏程分析数据引入常压塔先进控制器,实现了前馈加反馈的控制模式;常顶干点、常一冰点、闪点和终馏点、常二线凝点的分析数据,校正先进过程控制系统的软仪表。两系统投用后,装置主要变量波动标准方差平均降低35%以上,航煤组分收率提高了0.79%。核磁共振在线分析仪首次在生产装置上实现了对原油的快速评测,并为装置防腐提供了实时的数据参考。     

先进控制技术在抽余液塔控制中的应用

针对芳烃厂二甲苯分离装置中抽余液塔进料波动大、操作变量多、关联性强和容量滞后大等特点，提出使用多变量预测控制软件包APC-Hiecon，设计多变量预测控制器来实现平衡控制，提高了分离效果。     

常减压装置初馏塔顶产品干点软测量的应用研究

在常减压装置中,影响初馏塔顶石脑油干点的因素很多,反应十分复杂,故难以建立准确的机理模型.针对传统的主元分析法(PCA)或自适应模糊推理系统(ANFIS)建立软测模型中的缺点,本文提出采用主元分析法预处理输入变量,再结合自适应模糊推理系统,进行常减压装置初馏塔顶石脑油干点的软测量模型的改进,能及时测定化工过程的变量,对稳定生产过程,有效控制产品质量具有重要意义.通过MATLAB仿真,表明该改进型方法的软测建模效果较好,建模的训练时间大大节省了,且泛化能力和拟合精度很好.     

先进控制技术在乙苯脱氢法苯乙烯装置中的应用

针对乙苯脱氢法苯乙烯装置的工艺特点,为解决生产过程中所面临的进料组分多变、干扰多、滞后大、耦合严重、物料循环量难以优化等问题,提出一种以多变量预测控制和软测量为核心的先进控制策略,以满足生产过程的产品质量、物料平衡和能量平衡的控制要求。先进控制系统实施后,明显提高了工艺参数的平稳性,降低装置物耗、能耗。     

原油常减压蒸馏工艺的动态仿真

为了更好的掌握原油常减压蒸馏系统在开停车过程和正常操作时的工况、预测事故状态,实现准确无误的控制过程.对某厂原油常减压蒸馏过程进行了仿真.首先对流程中的蒸馏装置初馏塔、常压塔、减压塔进行分析.为建立精确的模型,考虑了塔的流体力学特性和多个精馏塔之间的相互作用的影响,并根据物料衡算、能量衡算、相平衡等,建立了蒸馏装置的数学模型,并由模型的形式选取适当的求解方法.仿真结果表明,达到稳定状态的结果能正确地反映装置实际工况的运行情况,为实际工况中的工艺设计和系统优化,提供了重要的理论依据.工艺仿真系统已成功应用于常减压装置的开停车过程和正常操作等培训内容.     

常减压装置的先进控制和实时优化

针对常减压装置(CDU)需要加工多种不同性质原油的特性,设计了一套在常减压装置中实现先进控制和实时优化的系统。该系统利用在线分析仪和实时数据装置,通过流程模拟计算操作变量和被控变量的优化目标。优化目标包括常压炉和减压炉出口温度,以及常压塔和减压塔主要产品拔出量等。通过多变量模型预测控制器,系统实现了对装置的稳定控制,按生产条件逐步实现工艺点接近计算的优化目标。应用结果表明,该优化系统能达到维持工艺参数安全、稳定和高效的目标。     

基于原油TBP曲线校正的常减压装置操作的多目标优化

常减压装置的模拟与优化的效果取决于原油的实沸点(TBP)数据,针对进料原油物性时常变化,且实沸点(TBP)数据(曲线)测定费时和成本高的情况,提出了一种校正原油TBP曲线的方法。该方法以各侧线产品干点的模拟值与工况值误差平方和最小为目标,将TBP曲线的校正转化为最优化问题来求解。采用该方法能使模拟的精度显著提高。在此基础上,以汽提蒸汽量、侧线采出量、中段回流量为操作变量,以常压塔的拔出率最大化和能耗最小化为优化目标,建立了常减压装置的多目标优化模型。应用带精英策略的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对常减压装置进行优化求解,得到了常压塔总收率-能耗的最优Pareto解集,为常减压装置的操作优化提供了依据。     

APC技术在醋酸回收装置的应用

分析醋酸回收装置共沸精馏系统运行现状,在DCS常规控制基础上,应用先进工艺控制(APC)技术。通过克服萃取液蒸发器进料量、进料组分、加热蒸汽压力波动等干扰,稳定主蒸塔温度分布,同时优化主蒸塔中部温度、提馏段灵敏板温度,实现"卡边"优化控制。实测同等稳定负荷情况下,装置加热蒸汽单耗下降1.8%。     

先进控制技术在硫磺回收联合装置的应用

硫磺回收联合装置采用克劳斯工艺,从炼油生产过程中产生的含有硫化氢的酸性气中回收硫磺。由于酸性气进料流量及组成存在波动,各单元物料平衡和能量平衡耦合严重,常规PID控制效果不理想。为了克服上述问题,决定对装置实施先进控制系统。对硫磺回收联合装置,采用高级多变量鲁棒预测控制软件建立先进控制系统,以克服进料波动的影响,使得装置平稳率明显提高。统计数据表明,关键工艺参数的标准方差平均降低30%,减少了操作人员的劳动强度,SO_2排放下降7.3%,创造了可观的经济效益以及良好的社会效益。该研究成果具有广阔的推广前景。     

Ponchon-Savarit法模拟精馏的过程

根据汽液平衡数据和相关的气相焓和液相焓数据,利用插值和迭代法模拟精馏过程,用Ponchon-Savarit法计算精馏过程,先根据物料衡算方程、组分衡算方程和焓衡算方程,利用迭代法精算每一块塔板上的汽液组成、汽液流量以及回流量,再分别计算塔顶冷凝器、精馏段、进料板、提馏段、塔底再沸器。在Visual C++环境中,采用面向对象的方法自行设计出精馏模拟软件,通过苯-甲苯二元混合物的研究,证明该法可用于模拟精馏过程,模拟效果较好。     

催化重整装置原料优化对反应收率和能耗的影响研究

催化重整装置原料中的碳六链烷烃(C6链烷烃)环化脱氢生成芳烃的反应速率很慢、转化率也很低,很容易发生异构化反应和加氢裂化反应,对重整装置的目标产品贡献很小,另外还会增加装置的能量消耗,因此碳六链烷烃不是理想的重整进料组分。通过调整重整装置预处理分馏塔的操作,可以控制重整原料的初馏点,尽可能减少原料中C6链烷烃的含量。本文利用KBC公司的Petro-SIM软件对某炼厂的重整装置建立了反应机理模型,研究改变重整进料C6链烷烃含量后,装置收率、操作条件和能耗的变化情况。研究结果显示,将加氢预处理的分离塔塔底温度提高6℃、重整进料的初馏点提高4.3℃,C5以上的液体收率能够提高0.75%,多产汽油0.9 ton/h,装置的总体能耗下降3260 MJ/h,取得了较好的效果。     

基于CrudeManager的常减压装置模拟研究

在原油切割中使用常减压装置模拟,一方面为第三方软件提供符合实际常减压装置的原油及馏分物性数据,更好的为计划优化模型、调度优化模型以及全流程优化模型提供数据;另一方面可分析市场上的新油是否适合该厂常减压装置的蒸馏情况,更好的指导工艺生产。本文针对现有原油切割中常减压装置模拟的不足,采用半严格的简捷精馏计算方法,从相对挥发度、分馏指数、参考组分等方面对常减压装置模拟进行研究分析。在半严格的简捷精馏计算方法中,使用芬斯克方程获得能表征常减压装置分离效率的参数即有效切割温度(ECP)、提馏指数(stripping FI)和精馏指数(rectifying FI)。使用CrudeManager软件和某厂的常减压塔数据进行模拟分析,获得常减压装置各馏分的有效切割温度14.1℃、186.8℃、258.6℃、341.4℃、452.9℃、536.0℃,提馏指数,精馏指数和蒸馏曲线,结果显示该方法能准确地模拟常减压装置,很好地解决了馏分间的返混问题,具有良好的应用价值。     

常减压蒸馏装置流程模拟及优化研究

在实际生产过程中,对流程模拟的研究关系到产品的质量和产量.根据石化炼油厂常减压蒸馏装置中初馏塔和常压塔的生产工艺和原油精馏原理,结合现场工艺数据,并基于Aspen Plus化工流程模拟软件,实现了初馏塔和常压塔的流程模拟.同时,通过灵敏度分析工具优化操作条件,指导操作人员对常压塔的操作条件进行有效调节,调节效果令人满意.     

常压蒸馏塔的多变量预估控制

针对兰州炼油厂二套常减压装置常压蒸馏塔,采样先进的多变量预估控制器实现产品质量和实时优化控制,根据控制器的现场的实际投运表明,多变量预估控制器ＩＤＣＯＭ能成功地解决过程模型的大时滞和多变量间具有强关联作用等控制应用难题,控制效果是显著的。     

35000Nm3/h空分装置先进控制技术的开发和应用

针对空分工艺流程的过程检测控制具有过程响应迟缓、多参数耦合的缺点,在传统偏差控制的基础上,采用APC先进优化控制技术,开发设计了空分装置先进控制系统.基于装置的物料平衡、能量平衡和组分平衡,采用工艺计算方法,实时协调多变量预测控制器,实现了对装置的优化操作.实践证明,该系统提高了生产过程的自动化水平,在保证产品质量的同时也降低了能耗.     

乙二醇解吸和再吸收过程的动态模拟与优化

化工流程模拟软件不断发展,越来越多的化工装置开始采用流程模拟来优化装置的操作。本文分析乙二醇生产中解吸和再吸收过程的机理和动态特性,采用严格法计算解吸和再吸收过程,稳态和动态模拟其流程。模拟结果与实际工业过程数据相符,能够满足工业建模的要求。根据动态模拟的结果,探讨不同进料工况下的操作条件对解吸和再吸收过程的影响。在所建模型的基础上,针对进料的变化,再沸器热值的变化以及进料组分的变化,分析解吸塔的动态响应,并衡算系统的物料和能量,确认再沸器的热负荷。最后根据换热器的几何尺寸,核算塔釜再沸器换热面积,确认换热能力。本文动态模拟结果,可用于指导实际生产,仿真培训或先进控制方案的设计,也可以在操作条件进行改进时,为实际生产最佳条件的选择提供基本依据。     

常压蒸馏产品质量软测量改进方法及应用

针对石油化工生产过程基于统计模型的产品质量软测量中普遍存在的软测量模型适用工作范围小、难以反映进料原料性质变化的问题,探讨和应用了机理分析和统计建模相结合的软测量方法。针对一个实际常减压蒸馏产品质量软测量和控制问题．通过机理分析、实际操作数据分析并结合操作人员经验,选择能够反映进料原料性质变化的过程变量作为统计模型的输入以克服进料原料性质变化的影响,将有些直接测量的输入变量按照机理关系进行计算得到的新的变量作为统计建模的输入变量,使其和产品质量之间具有更宽范围的近似线性关系,提高软测量模型的泛化能力：某厂常减压蒸馏装置的实际应用结果表明了该方法的有效性。     

柴油加氢双塔分馏系统模拟与多目标优化

采用ASPEN Plus软件建立柴油加氢双塔分馏系统机理模型,在此基础之上,以汽油终馏点、柴油95%馏出温度、汽提塔塔底含硫量三个质量指标为约束,以重沸炉出口温度、汽提蒸汽量、分馏塔进料温度等8个可调参数为操作变量,建立了汽柴油总产值最大和系统能耗最小为同步优化目标的多目标优化模型。采用多目标列队竞争算法求解该模型,得到该模型的Pareto最优解集。根据Pareto解所对应各方案的产品分布情况,可确定不同优化方案下的操作参数。本文所提出的方法对柴油加氢双塔分馏系统的操作优化与节能具有参考意义。