连续重整装置的先进控制研究与应用

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先进控制技术在连续重整装置的应用研究的开题报告

先进控制技术在连续重整装置的应用研究的开题报告

先进控制技术在连续重整装置的应用研究的开题报告摘要:随着化工行业的快速发展,连续重整装置已经成为化工生产中不可或缺的重要设备。

然而,传统的控制方法在面对连续重整装置的复杂性时存在一定的局限性。

因此,引入先进控制技术来提高连续重整装置的性能与效率已成为当前研究的热点。

本文旨在探讨先进控制技术在连续重整装置中的应用,提出研究框架,并分析可能面临的挑战。

关键词:连续重整装置,先进控制技术,性能优化,研究框架,挑战一、研究背景和意义连续重整装置是一种用于石化生产中催化反应的设备。

由于其生产效率高、反应过程稳定等特点,已经成为化工生产过程中的重要组成部分。

传统的控制方法包括PID控制、模糊控制等,但是这些方法在面对连续重整装置的复杂性时存在一定的局限性。

为了提高连续重整装置的性能和效率,需要引入先进控制技术。

先进控制技术在化工领域的应用已经得到了广泛的研究和应用。

例如,模型预测控制(MPC)和自适应控制(AC)等技术已经被用于优化化工生产中的反应器和分离装置。

然而,这些技术在连续重整装置中的应用尚不充分,因此迫切需要开展相关研究。

本文将研究先进控制技术在连续重整装置中的应用,通过模拟和验证的方法,优化整个装置的性能和效率,并提高化工生产中的经济效益和安全性。

二、研究内容和方法2.1 研究内容本文将研究先进控制技术在连续重整装置中的应用,包括但不限于以下内容:1. 确定连续重整装置的优化控制目标和策略。

2. 建立适用于连续重整装置的数学模型并验证其有效性。

3. 开发基于先进控制技术的算法和方法,并在实际装置中进行验证。

4. 研究先进控制技术在连续重整装置的应用中可能遇到的问题和挑战,并探索相关的解决方案。

2.2 研究方法本研究将采用以下方法:1. 回顾和分析现有的研究成果,了解先进控制技术在化工领域的应用情况。

2. 构建连续重整装置的数学模型,并进行仿真和验证。

3. 开发基于先进控制技术的控制算法和方法,并进行实验室中的测试。

国产连续重整成套技术在装置改造中的应用

国产连续重整成套技术在装置改造中的应用
芳烃收率为67%。装置年开工时数按8
一48—
作者简介:李彬(196t卜),1988年毕业干华东理工大学石油
=!JnY-专,lk,1998年毕业于石油化1=科学研究院,获得硕士学 位,教授级高级工程师,现从事科研开发和技术管理工作。
h计算。
万方数据
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4.1 4.1.1
重整循环氢压缩机喘振的原因及整改措施 喘振原因循环氧压缩机(K201)在装置改
造时核算能力够用,因此未做改动。而开工后,随 着处理量的提高,系统J玉降明显逐渐升高,导致 K201多次出现喘振。对重整循环氢系统压降分
一பைடு நூலகம்0—
万方数据
一.圭竺竺:苎兰兰堡皇竺壁奎竺查垄茎兰苎兰!竺!墨里
3.12 54.71/33.58/11.7l
43.15 54 746
57.95/27.03/15.02
40.48 52 600 77.08
53.06/34.69/12.25
44.68 58 058 77.61
77.23 88.08
68.02
88.15
67.95 303
88.10 68.38 382
3.41
344.254
合计 重整进料景/t 装置能耗/GJ・t-‘ 1)挚何为kWh。
5 949.13
3.756
4装置运行中出现问题的整改及优化措施 装置改造开工正常后,随着加工量提高到满 负荷,逐步暴露出了个别利旧设备能力卡边、新增 设备与部分利旧设备之间存在不协调、催化剂连 续再生1二艺需要优化整改等问题。运转过程中陆 续对这些问题进行了整改优化。

CCC机组控制系统在连续重整装置增压机组上的改造及应用

CCC机组控制系统在连续重整装置增压机组上的改造及应用

CCC机组控制系统在连续重整装置增压机组上的改造及应用【摘要】连续重整装置氢气增压机组的入口压力控制采用传统的CCS三分程控制,由于运行精度差及操作受限,实际生产中无法实现三分程自控,只能采取手动控制,同时机组回流量大,为保证系统平稳运行,引用美国CCC机组控制系统,包括防喘振控制,在保证反再系统压力稳定的同时达到节能降耗的目的。

【关键词】氢气增压机CCC机组控制系统1 引言连续重整装置氢气增压机1110-K202(BCL707+BCL708)采用两段轴向布置,一二段均布置防喘振系统线,如何同时实现反再系统压力的自动控制、防喘振系统的自动控制及入口压力超限控制,保证系统平稳操作,在CCS系统应用的Triconex三分程控制已不能满足操作要求,引用美国CCC机组控制系统很好的解决了这一问题。

另外传统的Triconex喘振控制系统使一二段防喘振阀常存在一定开度且波动较大,影响安全运行,能耗较大,通过CCC系统现场实测喘振线,利用防喘振控制方法,基本实现了回流阀的关闭,达到了节能降耗的目的。

2 控制系统改造2.1 改造前存在的问题改造前增压机组K202的CCS控制系统存如下问题:(1)三分程中段转速控制通过人为手动控制,影响装置的平稳运行,操作困难,且波动较大。

(2)装置经常处于满负荷状态,环境温度的变化容易使运行点易进入喘振区域,易引起K201入口压力波动,并形成恶性循环,增加了装置的运行危险性。

回流阀开度在8%左右,导致压缩机运行能耗过高。

(3)性能控制与防喘振控制功能不清晰,相互干扰,没有有效的解耦控制,无法有效调节压缩机性能。

2.2 控制系统改造方案首先确定总体控制方案,反再系统压力取消三分程控制,改由压缩机转速直接参与控制,防喘振控制只参与喘振保护工作,反再压力超限由压缩机入口防火炬阀定值控制。

以上控制方案非常简化,但实现了平稳控制及安全保护的要求。

控制系统改造是在原CCS系统基础上进行,具体改造内容如下:取消原Triconex控制器CCS系统中防喘振控制、入口压力“三分程”控制,只保留联锁控制、开停机升降速控制及常规监控报警等。

国产连续重整成套技术在装置改造中的应用

国产连续重整成套技术在装置改造中的应用

共 用余 热 回收 系统 , 以提 高加 热 炉的 热效 率 。
2 . 催化剂再 生部分 ① 催化剂再生采 用 国 .2 2 产 连 续 再 生 工艺 , 分 发 挥 设 备 的 烧 焦 能 力 , 充 提
高 再 生 后 催 化 剂 的 活性 稳 定 性 。 ② 提 升 管 线 由
q5 更换 为 d 0mm, 再生 器底部提 升 器改 )0分 公司生 产总 流 程的 安排 ,
决定 对该装 置进行 改造 。
用 氢 气 介 质输 送 , 催化 剂 粉 尘 收 集 器 由两 套 改 使 为 一 套 , 消 了一 反还 原 罐 上 部料 斗 。 ③ 催 化 剂 取 采 用 闭 锁 料 斗 控 制 无 阀 输 送 技 术 , 加 了催 化 增
路 的复杂 性 。⑦ 设置 淘析 风机 , 为淘 析器 ( 粉尘 收
集 器 ) 供 大 流量 、 提 低压 差 的 循 环氮 气 , 而 降 低 从
收 稿 日期 :2 1.31 ; 改 稿 收 到 日期 :2 1—60 。 0 00 —9 修 0 00—8 作 者 简 介 :李 彬 ( 96 ) 18 1 6一 , 9 8年 毕 业 干 华 东 理 工 大 学 石 油
油艨 制 与记 二
惯蓬艺一 “ “ 0
P RL MP C SG N P RCElL E O U R E I D E OH C S T E O SN A T M A
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国产连续 重整成套技术在装置改造 中的应用
李 彬 , 卫 东 邢
( 中国石油化工股份有限公司洛阳分 公司, 洛阳 4 1 1 ) 7 02
实 际加 工能 力 降低 到 5 0k/。为 解 决 化 纤芳 烃 0 t a 装 置对 原 料 的 需 求 , 同时 满 足 汽柴 油 质量 升级 对

连续重整装置过程控制与优化

连续重整装置过程控制与优化

连续重整装置过程控制与优化摘要:对于我国石油加工行业来说,连续重整装置具有重要的作用,不仅能够提供便宜的氢气,还能生产较好的清洁汽油组分。

但是在该装置的运行过程中,还存在一些问题,严重影响了重置装置的长周期运行情况。

本文主要讨论其过程的控制与生产优化。

关键词:连续重整装置;过程;控制:长周期引言随着我国石化行业规模的不断扩大,连续重整装置的先进管理和控制可以有效提高产量,满足国家降低能耗的设计要求。

与连续重整装置的传统控制技术相比,先进控制技术以其良好的性能优势得到了广泛的应用。

在实际功率范围内提高机组的稳定性能,实现装置经济效益最大化,准确控制生产过程中的数据,利用估算技术科学预算产量,减少石化行业复杂因素对生产中获取准确数据的影响。

1连续重整装置过程控制现状连续重整装置的控制一直在随工艺优化而不断改进。

在先进控制的广泛应用中,石油化工生产控制系统不断改善,连续重整装置在投用先进控制器后,不仅极大改善了装置的平稳性,同时对相关工艺流程的生产起到了促进作用。

因此,先进控制的出现,大大改善了连续重整装置的控制方式,这一控制方法也为许多商业公司带来了发展方向与研究方向,许多自主研发的先进控制算法,商业化先进控制软件应运而生。

先进控制给连续重整装置的控制带来的稳定性改善,平稳性改善,使操作简化,使产品收率大大提升。

2连续重整装置过程控制与优化2.1预处理单元2.1.1温度在进行预加氢反应操作的过程中,反应温度具有重要作用,是该过程的关键参数。

如将反应温度提高,可以加快加氢脱氮的反应速率,但要注意,不能让该温度过高,否则会生成硫醇,这样就会导致脱硫率大幅降低。

因此,在操作过程中,应控制装置,保障预加氢反应温度小于340摄氏度。

2.1.2压力通过氢分压,可以体现出反应压力的影响,而操作压力、原料油的汽化率以及氢油比决定着氢分压。

若压力提高,不仅可以使催化剂上的积炭量减少,也能加速加氢反应,进而更好的去除一些杂质。

连续重整装置先进控制及其操作要点

连续重整装置先进控制及其操作要点

连续重整装置先进控制及其操作要点刘㊀桐摘㊀要:石油化工的生产过程具有易燃易爆㊁高温高压㊁有毒有害的特点ꎬ特别是直接作业环节很容易发生事故ꎮ文章主要探讨连续重整装置先进控制及其操作要点ꎮ关键词:连续重整装置ꎻ先进控制ꎻ操作一㊁连续重整装置催化剂装填(一)CCR重整反应器装填催化剂的程序要点1.将桶装催化剂倒入输送料斗ꎬ用吊车将载满催化剂的输送料斗吊至反应器顶部ꎬ输送料斗卸料管放入装填料斗中ꎮ2.打开输送料斗下面闸阀ꎬ使催化剂通过装填料斗缓慢装入反应器内ꎮ催化剂分别通过还原区ꎬ第一㊁二㊁三㊁四反应器ꎬ到达催化剂收集器ꎬ随着催化剂的不断装入ꎬ催化剂料位不断上升ꎮ3.对每个反应器进行催化剂检查ꎬ完毕后安装盖板ꎬ并自下而上逐个封好入孔ꎮ4.当催化剂装入预定量后ꎬ催化剂料位将上升至反应器还原区ꎬ此时应用卷尺检测料面高度ꎬ并核实装入量是否与预定量相符ꎮ同时要注意投用还原区催化剂料位计ꎬ并将卷尺所测料位高度变化与核料位计所显示的料位高变化相比较ꎬ以检验料位仪表的反应灵敏度和线性变化情况ꎬ试验报警及连锁信号ꎮ5.当核料位仪显示催化剂料位已达80%~90%时ꎬ停止装剂ꎬ用卷尺检测料面高度ꎬ核实催化剂料位仪所显示的催化剂料位是否准确ꎮ6.催化剂装填结束ꎬ清理现场ꎬ拆开和盲封的部位立即复位ꎮ7.用N2将反应器充压至0.005MPaꎬ保持微正压ꎮ(二)CCR重整再生区催化剂装填的程序要点1.分离料斗㊁再生器㊁氮封罐㊁闭锁料斗内件安装完好ꎬ各部均已干燥完毕ꎬ而且器内无异物ꎮ2.分离料斗㊁再生器㊁氮封罐㊁闭锁料斗之间做好隔离工作ꎬ避免空气形成对流ꎮ3.将闭锁料斗系统控制的再生器开关切至 装剂 位置ꎮ4.再生催化剂隔离系统已打开ꎮ5.仪表校验闭锁料斗核料位计ꎬ分离料斗核料位计ꎬ调校好零位ꎬ调校完毕后将辐射源拆走或做好防护措施以免核辐射ꎮ6.拆除分离料斗顶部催化剂入口的Y型短管ꎮ7.在分离料斗顶部拆开部位固定一个特制的装剂料斗ꎮ8.将桶装催化剂装入催化剂输送料斗ꎬ用吊车吊至分离料斗顶部ꎬ将卸料口放入装剂料斗ꎮ9.缓慢打开输送料斗底部闸阀ꎬ催化剂经装剂料斗进入分离料斗㊁再生器和氮封罐内ꎮ10.催化剂装填入分离料斗后ꎬ放射性料位会显示料位存在ꎬ当分离料斗料位计指示50%时ꎬ停止催化剂装填ꎮ11.用标尺测催化剂的料位高度ꎬ校验料位计显示的准确性ꎬ同时核实催化剂装入量是否与预定的相等ꎮ12.催化剂装入闭锁料斗ꎮ闭锁料斗缓冲区放射性料位计显示催化剂料位ꎬ分别记录料位显示5%㊁10%㊁30%㊁50%㊁70%㊁90%时的催化剂装入量ꎬ核实料位计显示是否基本准确ꎮ(三)装填时的注意事项1.打开缓冲罐底部的阀门ꎬ导通底部盲板ꎮ拆除闭锁料斗缓冲罐下面的两只手动球阀下面的短管ꎮ在方向合适位置的阀门下面ꎬ安装一个用于收集催化剂的帆布袋ꎮ2.在手动球阀连着的帆布袋下ꎬ放置一个已称过皮重的空桶ꎮ3.对每一个循环卸出的催化剂进行称重ꎮ称重重量的误差应该稳定在1%左右ꎮ这个重量将确定从低料位到闭锁料斗全空的时间ꎬ并用于调节计时器的时间ꎮ4.关闭闭锁料斗缓冲罐底部的V型球阀ꎬ闭锁料斗缓冲罐保持空ꎬ缓冲罐底部盲板导通ꎮ5.重复上面的闭锁料斗循环ꎮ记录每一次装载缓冲罐的装载量ꎮ6.闭锁料斗和闭锁料斗缓冲罐料位计必须通过0~100%的料位测量校准ꎮ当标定完成而且催化剂料位处于料位计100%位置时ꎬ需继续向闭锁料斗缓冲罐装剂直到完全装满ꎮ之后关闭缓冲罐顶部阀门ꎬ并记录随后的闭锁料斗装载时间ꎮ装载时间需通过正常装料时间除以该周期的装料时间以及前一周期的卸料时间才能确定ꎮ这个数值和之前的闭锁料斗装料数ꎬ即为闭锁料斗装料到闭锁料斗缓冲罐并能够保持全满和全空的总数ꎮ注意这个数值是确定闭锁料斗在线装料量所必需的ꎮ7.通过间断打开和关闭闭锁料斗缓冲罐底部的隔离阀以及关闭闭锁料斗缓冲罐顶部阀门ꎬ将重整催化剂全部卸至催化剂桶中ꎮ所有从闭锁料斗缓冲罐卸出的催化剂都必须进行称重ꎮ并且随着闭锁料斗缓冲罐中催化剂料位不断降低ꎬ同时检查和标定料位计的每个刻度对应的催化剂重量ꎬ以此来校验料位计的量程是否线性ꎮ8.当闭锁料斗缓冲罐空时ꎬ关闭缓冲罐底部的阀门ꎬ重新安装可拆卸短管ꎮ9.记录闭锁料斗缓冲罐催化剂总藏量变化ꎬ这个数值将被用于今后闭锁料斗在线标定装料量ꎮ试验的结果用于计算闭锁料斗缓冲罐中的催化剂净重ꎬ这个数据将作为闭锁料斗装满缓冲罐的重量数据ꎮ10.最后将闭锁料斗分离罐装满催化剂ꎬ并将闭锁料斗缓冲罐填充至50%料位ꎮ二㊁工艺事故的处理(一)分馏塔压力剧烈波动原料中含水或轻组分含量突然增高ꎬ以及回流突然带水增多时ꎬ如果操作不当ꎬ可造成操作激烈波动ꎮ通过保持较高压力ꎬ可以减少轻质汽油损失的数量ꎬ可以提高塔的处理能力ꎮ当塔的操作压力从0.10MPa提高至0.30MPa时ꎬ塔的生产能力可增长70%ꎮ但塔的压力提高以后ꎬ不利因素是物料的相对挥发度降低ꎬ给分离造成困难ꎮ为保持操作稳定ꎬ达到相同的分离精度ꎬ则需加大塔顶的回流比ꎬ从而增加了塔顶冷凝器的负荷ꎮ此外ꎬ由于进料温度不能随意提高ꎬ当压力上升以后ꎬ汽化率会下降ꎮ(二)分馏塔顶温剧烈波动塔顶温度是控制塔顶油干点的主要操作参数ꎬ塔顶温度过低ꎬ将不能拔出必要组分ꎬ操作不稳ꎻ塔顶温度过高ꎬ将使塔顶油干点升高ꎬ携带较多的重组分ꎮ因此ꎬ塔顶温度过高过低都会影响塔顶产品的质量ꎮ在实际生产过程中ꎬ控制塔顶温度最基本的方法是调节塔顶回流量ꎮ如果塔顶温度突然升高ꎬ就应及时增加回流量ꎬ或降低回流温度ꎮ较大的回流量或温度较低的回流进入塔顶后ꎬ与塔内高温物料接触时吸收热量ꎬ如果回流量加大的数量或温度降低的程度ꎬ正好与塔顶温度增加产生的热量相平衡ꎬ塔顶温度就能恢复到正常ꎮ三㊁结论文章主要从连续重整装置催化剂装填工艺操作与工艺事故两个方面进行阐述ꎬ在预加氢精制单元发生紧急事故ꎬ必须立刻予以处理ꎮ若处理不当ꎬ将使重整催化剂和反应器等设备严重损坏ꎮ参考文献:[1]张丹平.连续重整装置闭锁料斗控制系统研究[J].石化技术ꎬ2008(3).作者简介:刘桐ꎬ大连福佳 大化石油化工有限公司ꎮ871。

连续催化重整装置大型化的研究

连续催化重整装置大型化的研究

连续催化重整装置大型化的研究摘要:在大型炼化生产企业中连续催化重整装置是主要加工生产装置,因为连续催化重整装置能够生产出高辛烷值汽油,得到苯、甲苯以及二甲苯等芳烃产品,也能够生产加氢生产单元所需要的氢气。

本文主要针对连续催化重整装置的大型化的生产工艺与设备设施进行探索和研究,为催化重整装置的大型化进行技术层面的探讨。

关键词:连续催化重整装置;大型化;研究;优势1 连续催化重整装置的原料与产品分析在传统的炼化生产企业中,连续催化重整装置的原料主要来自于蒸馏生产单元,加氢裂化生产单元的生产规模普遍比较小,而且加氢裂化生产单元的生产产品一般以产燃料油品为主。

因为原料产量的因素,传统的炼化生产企业中重整加工能力较小。

随着技术不断改进,产品需求的不断提高,对能耗的要求逐步提高,在新建设的炼化一体化项目里面,随着加氢裂化生产单元的规模不断扩大,加氢裂化生产工艺能够让加氢裂化的重石脑油占重整原料的比重大幅度进行提升。

另一方面随着乙烯原料不断的轻质化,连续催化重整装置越来越多地引入石脑油作为其生产原料。

所以说,随着炼化一体化技术的不断改进与发展,优质的连续催化重整原料供应能够更充分地满足重整装置大型化需求。

连续催化重整装置以石脑油作为其主要生产原料,石脑油在一定的温度、压力以及临氢条件中能够让石脑油里面的环烷烃、烷烃转化成为芳烃,这样就可以大幅度提升催化重整出油品的辛烷值,石脑油经过连续催化重整也能够产出大量的氢气,连续催化重整装置是生产芳烃以及清洁汽油的重要生产装置。

随着社会对于油品质量的升级以及环保要求不断提高,连续催化重整装置还可以为加氢装置提供大量低价、稳定的氢气来源,连续催化重整装置的生产产品还能够成为高辛烷值汽油调合组分或者芳烃装置的生产原料。

通过综合判断连续催化重整装置的生产产品与石脑油相比价值提升非常巨大,连续催化重整装置的生产产品使用范围更加广泛、产品的市场需求量更加巨大,所以说连续催化重整装置是提升大型炼化企业整体效益的重要主体装置。

连续重整 芳烃装置先进控制策略及应用

连续重整 芳烃装置先进控制策略及应用

连续重整芳烃装置先进控制策略及应用摘要:先进控制技术目前已经广泛应用于石油石化企业中,有效提高了装置的自动化水平。

Honeywell公司的RMPCT模型预测技术是目前应用最广泛的先进控制技术之一。

本文从连续重整/芳烃装置的工艺特点出发,论述了采用鲁棒性多变量模型预测控制技术(RMPCT)在连续重整/芳烃装置中的控制方案的设计、策略及应用。

关健词:连续重整芳烃装置先进控制多变量控制模型预估控制先进控制技术是随着自动化技术、控制理论、计算机技术以及通讯技术的快速发展和不断完善的技术,目前已经广泛成功地应用于炼油化工生产过程,取得了显著的应用效果。

它较好地解决了炼油化工过程中时变、非线性、耦合、干扰等常规PID难于控制的问题。

RMPCT(鲁棒多变量预估控制技术)是目前应用最为广泛的先进控制技术,它是美国Honeywell公司开发的第二代先进控制技术,以此技术形成的商业化软件在国外石油化工企业中获得了广泛应用。

RMPCT是一种鲁棒性、多变量、预估控制技术,与常规PID控制相比,可在线调整控制品质,进行约束极限控制。

根据得到的过程模型,对被控变量进行预测,然后按照某种优化控制算法计算出输出值,最终实现前馈优化控制。

连续重整/芳烃装置,在石化产业中起到重要作用,该联合装置涉及到复杂的工艺过程,反应过程复杂,过程变量多,变量间耦合严重,因此,采用RMPCT可有效的降低装置波动、提高高附加值产品、挖潜增效。

1 连续重整装置工艺概述以某炼厂连续重整装置为例。

典型的重整装置由以下几部分组成:原料预处理、催化重整反应、催化剂再生单元、稳定分离单元、芳烃抽提及公用工程。

该装置是以宽馏分石脑油为原料,采用法国IFP第二代连续重整专利技术,以生产高辛烷值的重整油及富产氢气,重整生成油可供生产芳烃和作汽油调合组分。

由于重整反应压力低,温度高,加速了催化剂的结焦,要求对催化剂进行连续再生,保持催化剂高活性,以适应重整高苛刻度操作。

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连续重整装置的先进控制研究与应用
摘要:现阶段,随着我国经济发展水平不断进步,各行各业的发展相较于从
前来讲都出现了大幅度进步,石化行业作为国家经济发展支撑行业,发展前景相
当可观。

石油化工行业为了更好的发展,引进了很多新技术以及新装置。

先进控
制技术因为性能良好,技术前进等优点被广泛应用在石油化工行业发展过程中。

本文将围绕“连续重整装置的先进控制研究与应用”这一话题进行研究和探讨。

关键词:连续重整装置;先进控制;研究;应用
前言:连续重整装置的先进控制的重点是催化重整,催化重整涉及多种因素,包括催化剂上积炭、过程变量耦合以及约束作用等。

过程变量耦合会被反应器热
平衡所影响,一个因素出现变化,其他因素也会出现变化,且变化程度都有一定
区别。

有的变量引起的反应非常快,有的变量则比较慢。

同时,进料性质也会影
响重整反应和结焦,原油性质和上游装置的操作影响尽量,这很难控制。

1.
先进控制概念
1.1简介
先进控制与常规PID控制不同,它是比常规PID控制更强控制效果和控制策
略的总称。

实施先进控制,能够对动态控制的性能进行完善、降低变量波动大小,确保目标值能够尽快实现,继而使生产装置更好的运行,确保装置运行的稳定性
及可靠性、提升收率,适当提高装置处理量、减少成本及环境污染。

应用先进控制的效益相当可观。

拿石化行业来讲,一个先进控制项目的年经
济效益基本为百万元,投资回收一年左右。

当下我国石化行业正处在改革重构的
关键时期,这一时期行业发展面临着不少问题,主要包括如何确保产业效益最大化,如何兼顾发展与环境保护,如何在全球经济效益紧缩的背景下保证行业自身
生产效益等。

先进控制技术在一定程度上能够帮助行业解决上述这些问题。

1.2特点
(1)行业运用先进控制技术,需要强大的计算能力,以计算能力为支撑,控
制平台才能完成整个控制操作。

因为控制算法非常复杂,还会被硬件以及系统所
影响,所以一般情况下,上机位是先进控制算法运行的地方。

(2)传统控制基本上都是PID控制,先进控制则用的是模型控制。

比如推断
控制、专家控制、以及模糊控制等控制。

(3)行业在控制比较复杂,用普通控制无法实现的多变量问题的时候,会用
到先进控制。

比较常见的多变量耦合及约束控制等。

先进控制的基础是一般控制,以一般控制为基础,实现动态协调控制,能够使控制系统满足操作以及动态发展
要求。

当前行业发展过程中用到的先进控制技术种类不少,包括模型预测、推断控
制以及软测量技术等。

但是其中很多算法仅仅用在实验装置中,真正投入使用的
控制技术实际上只有几类。

1.
连续重整装置的先进控制研究
很多情况下,工作人员对重整装置中的一个工艺参数进行调整会对整个装置
运行都产生影响。

比如调节反应器入口的温度高低会对反应器温度及生成油组成
产生一定影响。

催化重整并不是一个简单的过程,常规PID控制和先进控制比起
来有很多不足之处。

因为常规PID控制用到的是单输入-输出的控制回路,回路
之间并没有任何联系。

PID单回路控制设定值由工作人员进行设置,在控制运行
出现变化的时候,常规PID控制仍旧按照设定值,不能主动进行变化。

这种模式
下操作状态并不是控制最优解。

因此连续重整装置稳定性控制问题需要用到先进
控制。

连续重整装置优化控制的目的是为了保证产品质量,产品质量合格之后,行
业才可以注意产品产量及生产消耗等指标。

产品质量控制过程中最重要的是即时
在线质量分析数据。

为了确保产品质量,工作人员连续重整装置运行过程中需要
使用工艺计算及软测量技术。

连续重整装置先进控制的目标为实现装置经济效益最大化,简单来讲,就是
在保证产品质量以及产品数量的基础上,尽可能优化控制全程,提高产品生产效率。

只有优化生产中的每一个环节,生产效益最大化这一目标才能够更好的实现。

所以在生产产品的时候,工作人员需要通过全流程模拟的方式(连续重整装置)
对生产进行指导。

3、连续重整装置的先进控制工艺
(1)反应系统
控制反应的条件为催化重整反应的操作参数,操作参数主要包括原料参数、
催化剂以及反应压力等。

对上述这些参数进行调整不仅会对产品质量、产品效率
以及催化剂速率产生影响,还会影响产品生产技术及成本。

重整装置过程中,以
催化剂性能为前提,以上参数调整需要以原料性质及产品质量为主。

(2)抽提塔
工作人员进行抽提塔操作,需要确保抽提速度与接触面积之间成正比。

选择
分散相、抽提塔结构及连续相,建立在能够对两相接触面积进行扩大的基础上。

抽提过程运行动力为浓度差,逆流式抽提加上增加溶剂比的方式能够促使浓度差
增加,提高两相运动速度,使相边界上液体层厚度变小
(3)精馏塔
连续重整装置中的精馏塔有脱戊烷塔、预加氢分馏塔、苯塔及预加氢脱戊烷
塔等。

操作上述这些塔需要使其处在一定压力中,从塔顶中提取出轻组分,从塔底
中提取出重组分。

如果操作过程中没有配备相关仪器,工作人员则需要对塔内温
度进行控制的方式保证产品质量。

通过对温度进行控制,依照不同的方案,例如汽油或是芳烃方案,能够有效
对产品质量进行控制。

精馏塔压力操作并不是非常稳定,过程中可能会出现波动,因此工作人员要准确控制产品质量可以使用压力补偿温度的方法。

4、连续重整装置的先进控制实践
例如某厂连续重整装置用的是移动床连续重整、连续再生技术。

原料为加氢
裂化重石脑油及加氢处理过的脱戊烷油。

催化剂为UOP连续重整催化剂R-132。

连续重整装置能够使催化剂一直处在新鲜状态下,在此状态下反应中运行,能够
生产出芳烃含量较高的产物及副产氢。

此厂使用的连续重整装置先进控制为DCS
自动控制系统,这一控制在常规PID控制的基础上,加上分程及串及等复杂控制。

此连续重整装置所装置单元多、耦合紧密、装置流程相对来讲也比较长。


行常规PID控制,连续重整装置中的重整反应、脱戊烷塔和预处理情况并不是非
常稳定。

这主要是因为常规PID控制不能对各单元的多变量耦合及时滞特性进行
有效控制,且常规PID控制只能依靠化验室分析结果来进行装置调整。

无法对分
馏塔质量及反应深度进行调节,所以无法实现产品生产各环节最大程度优化。


厂要提高产品生产质量,就必须对连续重整装置的控制进行改进,改进需要用到
先进技术,例如软测量技术、重整装置流程模拟计算技术及专家系统控制技术等。

利用先进控制,能够有效提高装置控制水平、降低成本的同时保证产品质量。

结语:总而言之,当下石化行业发展已经进入到新时期,行业发展面临更多
机遇与挑战的背景下,石化行业要不断引进新的技术及装置,以可持续发展和提
高产品产量以及质量为目标,不断提高产品生产效率,加大技术研发力度。

在这
个过程中,石油化工企业要实现高质量发展的目标,需要在连续重整装置中用到
先进控制技术,减少生产成本,提高生产效能,尽可能保证生产效益最大化。

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