汽油在线自动优化调合系统
乙醇汽油在线调和及计量的解决方案
乙醇汽油在线调和及计量的解决方案摘要油品储运过程中，在线调和及计量是生产及交付的关键环节，采用进口专用设备aliii控制器所作的方案，费用高，不能自由扩展，控制器在现场安全风险高。
本方案采用pc+plc模式，利用普通的plc控制器做控制机，以pc作为管理机，控制机和管理机处于非防爆区的解决方案，较好地解决了上述问题。
关键词乙醇汽油；在线调和；计量精度；控制精度；混匀度中图分类号u472 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）85-0177-020 引言随着石油的日益减少、且我国对石油的需求越来越多以及油品燃烧对环境所产生的污染也引起关注。
生产乙醇汽油能减少汽油的消耗、汽油燃烧更充分、提高汽油的利用率，能有效降低石油消耗、保护环境、降低用户的成本。
乙醇热值为汽油的61%、但含氧量高于汽油达35%，燃烧产生的co、hc化合物的排放低于汽油，比直接用汽油环保。
乙醇的辛烷值为111，蒸发量大，其混合氧热值接近于汽油，在汽油中添加不大于10%的乙醇，现所用的发动机不需改造，且不减少动力也不腐蚀金属，对发动机寿命无影响。
制造乙醇为有糖作物、含淀粉作物及纤维类燃料，为可再生资源且在我国此类资源丰富，现每年我国石油需求量过亿吨，因此使用乙醇汽油可减少对石油资源的依赖，有利于能源安全。
乙醇汽油易分层，静态储存不可超过4天，现制现用是最好的选择。
以前调和乙醇汽油主要使用的进口设备费用高，自由扩展受限，要扩大生产，施工难度大。
现场单路故障要维护aliii时，其他回路需停止作业。
不利于连续生产。
控制器在调和现场，为防爆区域，安全风险高。
以pc+plc 模式所作的调和及计量系统，控制器位于非防爆区，调和比例、计量精度、控制精度等指标符合标准，安全风险在已有的调和系统中较低。
已推广使用。
1 系统配置1.1 控制部分s7300plc主机—接受开关量输入模块、模拟量输入模块和高数计数模块的信息，按照程序流程处理接受到的信息后启动相应的输出模块。
基于DCS的汽油在线调合系统的设计与实现
调 合 服务 器 的 给定 自动 完 成 ， 合 服 务 器 与 Ｄ Ｓ通 过 开 放 的 调 Ｃ Ｏ Ｃ接 口实 现 数 据 传输 通讯 。 析 仪 器 工 作 站 通 过 ＭＯ Ｂ Ｓ Ｐ 分 Ｄ Ｕ
通 讯 方 式 给 Ｄ Ｓ传 输 数 据 。 系统 构 成 如 图 １ 示 。 Ｃ 所
ＡＰＮＢＥＤ Ｓ Ｅ Ｌ Ｎ 在线调合控制系统 近红外分析仪 — ＤＳ Ｅ 控制系统
来 达 到 卡 边 控 制 各 个 质 量 指 标 的 目 的 。Ｄ ｌｓ根 据 预 测 ＭＣ Ｐ ｕ
跟踪 和优化 ． 用 Ａ Ｍ 利 Ｂ Ｌ提 供 的调 合 规 则 对 各 个 质 量 指 标 进
行 计 算 ， 用 多 变 量 预 估 控 制 技 术 同 时 对 各 个 质 量 指 标 进 行 采 实 时 控 制 。完 成 对 不 同 质 量 指 标 的 不 同 方 向 的 卡 边 生 产 。 Ａ Ｐ Ｎ Ｂ Ｅ Ｄ调 合 软 件 系 统 具 备 很 好 的 集 成 能 力 ，方 便 实 ＳＥ Ｌ Ｎ
时所 需 要 完 成 的泵 、 等 的 启 动 和停 止 动 作 由 Ｄ Ｓ系 统 根 据 阀 Ｃ
１ 项 目实施 的必 要性
在 实 施 调 合 项 目之 前 条 件 比较 落 后 ， 采 用 的 是 手 动 罐 调 ， 经 过 人 工 运 算 或 查 表 得 出 调 合 配 方 后 ． 不 同 的 组 分 即 把
调合头 添加剂系统
直 接 输 送 到 指 定 的成 品罐 。 装 在 成 品 罐 里 的 搅 拌 器 进 行 搅 安 拌 均 匀 ， 验 室 化 验 后 如 果 不 合 格 则 再 加 入 相 关 组 分 ， 后 实 然 继 续 搅 拌 均 匀 。 此 循 环 直 到 成 品合 格 。 这 种 原 始 的调 合 方 如
BOSS 成品油调和优化及监控系统
BOSS 成品油调和优化及监控系统Invensys公司的调和优化及监控系统(BOSS)是一套用于炼油厂成品油或进料原油调和优化的先进技术。
其应用范围包括RFG，成品汽油，成品柴油，燃料油，和原油。
BOSS具有悠久的历史，为世界各地炼油厂提高效益作出了巨大的贡献。
BOSS的效益在于成功降低成本，减低质量过剩，减低库存需求量，并且最大限度增加高值产品的产率。
BOSS通过利用独特的经济指标和对操作员的指导来保证持续的效益结果。
它通过最大限度地利用最低价值的调和组分把调和成本降到最低。
BOSS对操作员提供实时在线专家指导，减低或消除了重复调和。
BOSS的操作界面和工程组态简单直观，避免了用户在使用和维护上对厂商专家工程师的依赖。
该系统既可处理线性的混合参数，也可处理复杂的非线性混合现象。
BOSS可以同时优化多个调和头，每个调和头可多达24个回路和50个质量参数。
这一多头平行优化的功能使得炼油厂可以采用更高级的调和策略，统筹考虑多种油品的调和方案，从整厂优化的角度提高炼厂的经济效益。
BOSS系统建立于标准的关系数据库上，具有方便的通讯接口和报表功能。
BOSS可以方便的与各种罐区液位系统，化验室信息管理系统，计划调度系统，以及不同的DCS控制系统相联接。
调和控制方法BOSS系统可以用于现代炼厂中所能遇到的所有调和操作工况，包括：•静止组分油罐•浮动组分油罐•流通组分油罐•组分油无中间罐-组分物流直接来自于生产装置•摆动组分油或产品油罐•单一组分油罐连接到多个控制回路，并自动确定流量比的分配。
BOSS对所有相关的组分油和设备情况进行详细的检验，并提供严格完善的调和模型来完成高标准的优化操作。
BOSS 在调和操作开始前，首先计算出一个优化的初始调和配方，该配方的优化是基于下列参数计算的：•调和组分油的质量指标•调和组分油流量比的限制条件•最终产品油的质量指标范围• RFG的质量指标规范•调和组分油的成本•调和操作与计划调度指令不完全符合的代价•产品油质量过剩的浪费与代价•油罐中残留液的体积和重量在调和过程中，BOSS将根据在线分析仪的测试结果对每一个控制回路的调和比重新进行优化计算。
汽油调和在线优化控制系统的开发及应用
２ ｉｏ ｅ ｎ ｄ ｏ Ｐ ｔｏ ｈ ｍｉａ ． Ｌｔ ．， ｎ ｄ ｏ ６ ５ ０， ｉ ａ ．Ｓ ｎ ｐ ｃＱｉｇ ａ ｅｒ ｃ ｅ ｃ ｌＣｏ ， ｄ Ｑｉｇ ａ ，２ ６ ０ Ｃｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｄ ａ ｃ ｄ ｏ ｔｍａ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓ ｐ ｌ ｄ ｔ ｔ ｅ ｉ ｌｎ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｖ ｎ ｅ ｐ ｉ ｌ ｏ ｔ ｏ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ａ ｐ ｉ ｏ ｈ ｏ ｌ ｅ ｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ｔ ｍａ ｅ ｅ ｂ ｋ ｍａ ｉ ｕ ｕ ｅ ｏ ｘ ｅ ｓｖ ｏ ｐ ｎ ｎ ， ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｒｃ ｌ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｌ ｎ ｅ ａ ｏ ｉ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ａ ｈ ｘ ｍ ｍ ｓ ｆ ｅ ｐ ｎ ｉ ｅ ｃ ｍ ｏ ｅ ｔ ｔ ｏ ｔ ｏ ｔ ｉ ｔｙ ｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｆｂ ｅ ｄ ｄ ｇ ｓ ｌ ， ｏ ｃ ｎ ｒ ｌ ｃ ｔ ｎ ｅ
在线汽油调和优化技术的应用
在线汽油调和优化技术的应用近年来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，汽车数量呈现快速增长的趋势，而汽车的燃料也成为了人们关注的焦点之一。
如何降低汽车的油耗，满足环保要求，已成为各汽车生产厂商和科研人员共同探索的课题。
在这个背景下，汽油调和优化技术应运而生，它以在线监测和调控系统为核心，能够实时对汽车的油耗进行优化，既能提高燃烧效率，降低排放，又能实现燃油经济性和动力性的平衡。
本文将通过对在线汽油调和优化技术的应用进行深入探讨，分析其原理、特点和应用前景，旨在为相关研究和应用提供参考。
一、技术原理汽油调和优化技术是一种基于现代汽车电子技术的燃油管理系统，主要分为两个部分，即在线监测系统和调控系统。
在线监测系统是通过传感器和数据采集装置采集车辆运行时的各项参数，包括发动机转速、负荷、进气温度、进气压力、水温、空气流量、氧传感器反馈等。
这些参数的实时监测为调控系统提供了可靠的数据基础。
调控系统则根据在线监测系统采集到的数据进行实时动态调整，以达到节能减排、提高动力性的效果。
通过改变点火时刻、喷油量和气门正时等参数，使发动机能够更好地燃烧混合气，达到最佳的动力性和燃油经济性。
二、技术特点1. 实时监测：在线汽油调和优化技术具有实时监测功能，能够获取车辆运行时的实时数据，并作出相应的调整。
2. 自适应控制：调控系统采用自适应控制算法，根据不同驾驶状态和工况，动态调整发动机参数，确保最佳的燃烧效率和节能减排效果。
3. 保护功能：技术能够根据车辆的实际情况，对发动机工作状态进行实时监测和保护，保证发动机的安全运行。
4. 安全可靠：在线汽油调和优化技术采用了先进的电子监测和控制技术，具有高度的安全可靠性，能够确保车辆的稳定运行。
三、应用前景1. 节能减排：在线汽油调和优化技术能够实时优化车辆的燃烧过程，提高燃烧效率，减少燃油消耗，降低尾气排放，达到节能减排的目的。
2. 提高动力性：技术能够根据不同工况和驾驶状态，实时调整发动机参数，提高发动机的动力性，提升车辆的加速性能和行驶稳定性。
在线汽油调和优化技术的应用
在线汽油调和优化技术的应用摘要：在汽油生产过程中，汽油调和是最后一个环节，是在相应调和配方的基础上，生产出不同等级，但质量完全符合国家标准的一个过程。
为了积极响应国家政策，降低汽车排放污染，提升空气质量，国家对清洁汽油提出更高的要求。
传统储罐调和技术存在一定弊端，如：调和速度较慢，质量过剩的现象较为突出，为此，现代炼油厂要想将原料充分发挥，并实现一次调和成功的效果，需要采用先进的在线汽油调和优化技术来进一步达到企业最佳效益的目的。
关键词：汽油调和;优化技术;应用1 在线汽油调和优化控制流程汽油调和过程中，需要用到的组分原料油有6种。
汽油从储存装置中出来以后，进入分油过程，首先进入组分装置，随后在调和泵作用下，不同组分的汽油分别进入调和系统当中。
调和过程中按照规定的调和配比，对主要流经的汽油进行催化脱硫，同时控制其他组分汽油的流量，这样可以确保最后的成品汽油达到国家标准。
汽油调和的主要指标有蒸气压、烯烃体积分数、芳烃体积分数等。
其中检测部分包含以下仪表设备：流量仪表、在线近红外分析仪、总硫分析仪。
控制部分主要以分散控制系统为主，进行五步操作：①收集、整理各路的流经数据;②将相关数据传送给调和系统，进行优化控制;③按照标准进行配比，并优化计算;④将计算结果传送到分散系统进行控制;⑤对不同组分的汽油流量进行闭合式的控制。
执行部分需要通过压力调节阀进行调节，其中由于催化脱硫汽油的质量较差，最后手动调整调节阀控制流量，同时在其他组分汽油的路径当中进行流量调节。
2 在线分析仪系统2.1 概述汽油的在线调和优化系统，主要包括有计量调节、在线分析仪、调和优化等系统。
其中，在线分析仪系统在在线汽油调和过程中起着关键作用，对组分油及成品油实时在线检测，作为一个相对独立的系统，可实时对现场汽油性质状况了解、测定，并将测量数据及时反馈给系统控制软件，最终完成生产任务，实现对汽油全自动调和优化。
2.2 系统组成在线分析仪为了实现不同组分汽油在多项指标上的精准计量，可以通过在线近红外分析仪，对汽油进行调和分组，然后将测量结果进行分析，最后将其传给汽油调和优化控制软件。
汽油在线自动调和系统
也 不精确 ， 致 了各组分 的加入量 与预 期值 的差 异 ， 导 这 就造 成 了成 品汽油 的不合格 或质量 过剩 ， 大大增 加 了重
调 几率 ， 重浪 费 了人力 资源 和物 力 资源 。 严
优化后 的配方
５ ２ ２ Ｂ Ｃ模件用于管理 调和开始 到结 束的顺序 ， ． ． Ｐ 控制在 线调和 过程 ， 确保 被调 和的产 品符合 配方各项 指 标 的要求 。Ｂ ＲＣ调和 的设定 值来 自 Ｂ ＰＣ模件 或者手动
为 了满足清 洁汽油 的质量 控制要 求 ， 对调和方 案的 准确 制定及调 和过程 的 自动控制提 出了更高 的要 求 ， 为
了确保 一次调 成率 ， 在调和 时不得不 留有 很大 的质量裕
股组分油通 过管道直接 到混合器 进行混合 ， 通过泵 打到 成品罐 ， 和结束后 ， 调 对成 品罐的汽油进行分析 ， 若产 品
结果 向储运 车 间下达调 和配 方 ， 储运车 间接 收指令后 ，
手动 进行 调 和 ， 和产 品 的质量 分析 结 果没 有 实时数 调
汽油在 线 自动调 和 ， 可以较好 的解 决汽油调 和系统存在 的 问题 ， 约成本 ， 得较大 的经济效 益和社 会效益 。 节 取
据， 控制精度低 ， 调和效果 不能及 时监控 ， 整个调 和的 自
Ｗ ＡＮＧ ｌｎｇ ． ＡＮ Ｇ ｏ ｇ ｓ 。 Ａ－ｏ Ｗ Ｈ ｎ －ｈｕ
（ ． ｕｏ ｔ ｎ ｎｔｕｅ ｆ ｅｏ ｇｉ ｇ ｃｄｍｙＨ ｒｉ １０ ９ ｈｎ ； １Ａ ｔｍａｏ ｓｔ ｉ ｎ ｊ ｎ ａｅ ， ａｂ ５０ ０Ｃ ｉａ ｉ Ｉ ｉｔｏ Ｈ ｌ ａ Ａ ｎ
动 化水 平 比较低 。
２ 哈 尔 滨石 化公 司 汽 油调 和 的现 状
汽油在线优化调合系统的工业应用
摘要 ｉ 油在线优化调合 系统利 用先进 的优化调合软件 保证优 化控 制成 品油质量指标 合格 ， 汽 系统 的
在线近红外分析仪（ ｍ） Ｎ 具有分析速度 快 、 度 高的特 点 ， 精 分析计 算每一 组分 的参数 ， 并与 目标给定值 比
较。 反馈系统对偏差进行调节， 调合精度较 高。中国石化股份 天津分公司和北京中自 诚毅 自动化技术有
分 子 在近红外线 的照射下会发 生振 动能级 的跳
次调合或三次调合直至达到成品合格 。由于汽油
调和组分多、 储罐少 、 作业频繁 、 手段单一 ， 指标有 时富裕 ， 造成资源浪费 ， 严重 时影响到产 品的最终 出厂。天津分公 司实施 汽油在线 优化调合 ， 有利
收稿 日 ：０５ １ —１； 期 ２０ — ０ ２ 修改稿收到 日期 ＂ ０ —１ —１。 ， ５ ２ ０ ２ ０ 作者简介 ： 剑晖（９３ 。 ， 北省 人。１ ６ 毕业于 江 李 １７ 一） 男 河 ９ 年 ９ 苏石 油化工学院化学工程系有机化工专业。工程师。一直从事 石 油炼制 与石油化工方面的生产管理工作。
（） １ 汽油在线优化调合系统 ， 主要应用了先进
的质 量 控 制 与优 化 （ Ｐ ） 术 、 ＡＣ 技 基本 调 合 控 制
（Ｂ ） Ｂ Ｃ 技术 、 在线近红外分析仪 （ Ｉ ） ＮＲ 在线检测技
（ 其中在装置馏 出口混入部分加氢裂化轻石脑油）
馏出口汽油。经化验 常规分析后 ， 生产调度处和
等。天津分公司 ２０ 年和 ２０ ０３ ０４年全年及 ２０ 年 ０５ 计划原油加工量 、 生产的汽油 品种及产量见表 １ 。
褒 １ 天津分公司 ２０ ２０ ０３～ ０５原油加工■ 、 品种及产量
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同时 ，国家正计划改 建和新建更大规模 的现 代炼油企业 ，也 需 要引入 该类 项 目。本 项 目的应 用实 施 ，将带 动我 国 的软件 产 业 、仪器仪表 行业、工业 自动化控制技术的发展。固
联 系地 址 ： １ｏ ８ ） 京 市 中关 村 东路 ９ （ｏ ｏｏ ￣ ５号 中科 院 自动 化 所 联 系人 ： 李 泽 飞
组织 的科技成 果鉴定。鉴定委 员会 对整个项 目进 行综合评估后 认 为 ：该项 目提 出的汽 油辛烷值 调合 规则 、汽油生产 的计 划 、
调 度 排 产 及 在 线优 化 控 制 算 法 ，以 及 以此 为基 础 开 发 的 软 件 系 统 ，达 到 了 国 际 先 进 水 平 ，对 提 高 企 业 经 济 效 益 和市 场 竞 争 力 具有重要意义。
２ ０ ．７ 企 业 科 技 与 发 展 ０ ９０Biblioteka 汽油在线 自动优化调合系统
本项 目着眼于炼 油行业中汽油调合 生产过程优化技 术的改 造和创新 ，将传 统的人工罐式调合 和简易管道调合技术 改造 为 汽油在线 自动优化调合技 术。该技术对汽油 生产的计划 、调 度 排产 、在线调合过程 进行整体 建模 ，根据成 油品组成成份对 油 品质量指标 的影 响和 油品非线性性质特征 ，应 用现代计算机 及 控制技术 ，建立汽油 生产计 划 、调度排产 、在线调合的非线 性 优 化算法 ，开发 了汽油调 合的软件 系统 。该 软件系统包括汽 油 生产优 化计 划软件 、优化 调度 软件 、在线优化 软件 ，对汽油 调 合的整个过程提 出整体解 决方案 ，使炼油企 业汽油生产环节 实 现效益最大化 。 中国科学院 自动化研 究所 自主研发 的 “ 汽油 在线 自动优化
竞争 。这些 炼油企 业普遍 有调合 生产技 术改造 的需求和计 划。
技术创新 点
（ ）提 出了汽 油辛烷 值指 数调合规 则模型 和汽油 组分辛 １ 烷值调合特性分类分析法 。 （）提 出了汽油生产 串联计划模型和相应算法 。 ２ （） 以汽 油生产 手工排 产操作 模式 为参考 ，提 出汽 油调 ３
推 广应用 的意 义
本项 目所形成 的关键 技术可直接 拓展应 用于柴油 调合、润 滑油 调合以及原油调合领 域 ，对于我 国炼 油企 业节能降耗 、优 化产 品结构、应对全球 日益严重的能源危机具有重要的意义。 我国现 有各类炼油厂 １ ０余家 ，其 中年产 １ ０万 吨以上汽 Ｏ ０ 油 的中型炼油 厂约 ５ Ｏ余家 。面对市 场的需 求和 国内外 同行 的
调 合模 型 及 软 件 系 统 开 发 与 工 业 应 用 ”项 目通 过 了 中国 科 学 院
（）针对汽油在线优化 ，提 出基于优 先级约束 ＣＭＭ０ 的调 ４
合模型及相 应算法 、基于 随机 规划 的调合模 型及 相应算法 、 目
标规划与调合政策相结合 的调合模型及相应算法 。 （ ）该 项 目所开发 的汽 油在线调合软件 系统 ，对汽油生产 ５ 的计划 、调度排产 、在线调合过程 进行整体优化控 制 ，既考虑 了汽油生产计划 环节的全局优化 问题 ，又通过 自动排 产解决 了 优化计划 的可执 行难题 ，而且借助 在线优化控制 ，有效地缓解 了在线调合过程 中局 部优先与 控制平稳 性之 间的矛盾 。整个系 统达到 了国际先进水平。