二甲苯精馏装置先进控制与节能优化应用

以预测控制和实时优化为代表的先进控制技术可以保证产品质量、提高产率、降低能耗,已经越来越多地应用到石油化工装置上。二甲苯精馏是芳烃生产中的重要单元,具有很大的控制难度,且塔底重沸炉耗能巨大,具有较高的节能空间。针对二甲苯精馏单元的精馏塔和塔底重沸炉在操作和控制中存在的一些问题,根据机理与实际装置数据,建立了该单元的状态空间模型,基于多变量状态反馈预测控制技术开发了该单元的先进控制系统,使装置运行平稳性得到显著改善,提高了精馏塔的分离效果,通过优化促进了装置节能减排。该先进控制系统在两个实际装置应用中都取得了很好的控制和优化效果。     

连续重整装置的先进控制研究与应用

以预测控制和实时优化为代表的先进控制技术可以保证产品质量、提高产率、降低能耗,已经越来越多的应用到石油化工装置上。连续重整装置是炼油企业生产中的重要装置,是生产芳烃或高辛烷值汽油的主要途径。针对连续重整装置常规控制中存在的问题,以及装置操作所期望的控制目标,设计了质量指标软测量与预测控制方案,开发了该装置的先进控制系统,使装置运行平稳性得到显著改善,提高了芳烃产品的收率,并通过优化促进了装置节能降耗。该先进控制系统在实际装置应用中取得了很好的控制和优化效果。     

影响合成气制乙二醇质量关键指标的因素及控制方法

紫外透光率(简称UV值)、乙二醇纯度、醛含量是评价合成气制乙二醇产品质量的关键指标。针对合成气制乙二醇企业在生产运行过程中普遍存在的关键指标不稳定、装置长时间运行后UV值下降的现象,主要探讨了精馏分离系统的温度、真空度、副产物的采出以及粗乙二醇进料质量等因素对合成气制乙二醇关键指标的影响,进一步提出了在生产运行过程中的控制要点及采取的辅助措施。     

脱酯脱醛工艺在煤制乙二醇装置中的应用问题分析及解决措施

在煤基合成气制乙二醇(SEG)的反应过程中，会发生多种副反应、生成多种副产物，其中，微量的酯类、醛类物质对乙二醇产品紫外线透光率造成很大影响。通过技术改造增设脱酯、脱醛装置，对产品精馏塔侧线采出的乙二醇进行脱酯脱醛处理。实际运行数据表明，脱酯、脱醛后乙二醇220 nm紫外线透光率平均能提升6%～14%,275 nm紫外透光率平均能提升8%～15%。介绍了煤制乙二醇脱酯、脱醛装置的树脂装填、装置开停车、树脂保护，脱酯脱醛装置运行经验及控制，可为乙二醇生产厂家进行产品质量提升提供参考和借鉴。     

合成气制乙二醇产品品质提升方法的应用研究

在乙二醇合成工艺路线中，合成气制乙二醇生产装置的聚酯级乙二醇产出率低。通过对乙二醇精馏系统进行分析，设计乙二醇液相加氢系统，采用原精馏系统与液相加氢系统深度融合技术，将乙二醇杂质含量降低，使合成气制乙二醇生产装置产出的工业级乙二醇产品全部或大部分转化为聚酯级乙二醇，显著提高了企业的经济效率。     

我国合成气制乙二醇技术获重大突破

<正>2018年11月28日,我国自主研发的单套规模最大的合成气制乙二醇技术工业装置开车成功,并平稳运行近2个月,优等品率达100%。该装置以低温甲醇洗装置的净化气为原料,采用先进的合成气间接生产乙二醇工艺技术,既可降低原油进口依存度,又可实现煤炭的清洁高效利用,标志着我国现代煤化工关键技术取得新突破,合成气制乙二醇行业进入"大装置"时代。由宁波中科远东催化工程技术有限公司开发的,山东华鲁恒升化工股份有限公司年产50万t大型乙二醇装置打通全部     

乙二醇装置应用绿色APC技术效果

通过安装于计算机上的特殊软件与DCS上的PID调节器配合应用,对装置进行综合调节,同时满足生产中多个控制要求的技术,被称为先进控制.因为先进控制在满足了多个控制要求之后,能够根据工艺人员设置的参数,进一步实现生产效益的最优化,所以有时先进控制也被称作狭义的优化控制.其中,计算机上的特殊软件被称为先进控制器.先进控制器中包含有装置信息,根据来自系统外部的干扰信息和生产中的调节信息,先进控制器可以预测出装置未来的变化趋势.这里的先进控制也被称为模型预测控制.为进一步提高聚酯原料EG装置的经济运行水平,挖掘装置潜力,以乙二醇装置为工业应用背景,采用Honeywell Profit Controller绿色先进控制技术设计先进控制器.先进控制器投运后,在提高装置运行的平稳性和安全性的同时,降低了劳动强度,节约了装置能耗,提高了高价值产品收率.实施结果表明绿色先进控制技术在聚酯原料EG装置上的应用,不产生污染,节能减排,能取得显著的经济效果.     

乙二醇生产过程中CO偶联生产草酸二甲酯工艺优化

煤基原料制乙二醇是替代石油化工的一条重要途径,淮化集团有限公司与华东理工大学、上海浦景化工技术有限公司合作,建设年产十万吨合成气制乙二醇工业示范项目,2016年5月装置一次开车成功,生产出合格聚酯级乙二醇产品,"合成气制乙二醇技术"是以CO、H_2和O_2为主要原料,经中间产品草酸二甲酯,间接合成乙二醇的新技术,由于我国能源的基本国情,在可预见的将来"合成气制乙二醇技术"必将在我国发展成为替代采用传统石油原料的"EO/EG技术"的乙二醇制备路线",根据公司年产十万吨合成气制乙二醇工业示范项目运行特点,重点探讨温度、压力、配料比等关键因素对CO偶联生产草酸二甲酯工艺过程的影响,提出了草酸二甲酯生产工艺优化。探索乙二醇装置反应的能耗及经济性。     

先进控制和优化技术在苯加氢装置中的应用

苯加氢装置可通过加氢反应脱除不饱和烃及少量硫化物，并进一步将组分进行精馏与提纯，生产出较高附加值的苯、甲苯、二甲苯等产品。装置的基础回路都采用PID控制，因装置内物料与能量存在耦合关系，使有些基础回路的PID控制效果变差。针对上述问题，通过对苯加氢生产过程实施先进控制与优化技术，显著提升了装置内被控变量的控制品质，并减轻了操作人员的劳动强度，同时通过优化改善了装置用能，取得了良好的经济效益。     

乙二醇脱水和精制系统先进控制与优化

在对过程机理深入分析的基础上,通过推断控制、解耦控制、专家控制等先进控制策略的开发和实施,解决了乙二醇脱水和精制系统存在的具体问题,并根据所建立的准确工业过程模型进行了操作条件优化。表明了先进控制和优化技术的实施显著提高了乙二醇脱水和精制系统操作的稳定性,有效降低系统能耗并延长了运转周期。     

基于样条插值模型的间歇精馏模拟与预测控制

以Aspen Batch Distillation（ABD）中的间歇精馏仿真系统为过程原型,提出了利用过程的模拟测试数据来建立间歇精馏过程的样条插值简化模型（spline interpolation model, SIM）。结合变回流比下的动态修正函数,构造出了一种简单实用的动态模型。该模型可有效模拟不同组分浓度下回流比发生变化时馏出液浓度和流量的动态变化情况。以该模型作为预测模型,进一步提出了一种变回流比的预测控制（model predictive control, MPC）算法来使馏出液浓度按照期望的设定值变化。控制仿真结果表明该控制方案计算简单,同时具有较好的控制效果。     

Explicit Nonlinear Predictive Control of a Distillation Column Based on Neural Models

A nonlinear Model Predictive Control (MPC) algorithm and its application to a distillation column are described. The algorithm uses a neural model of the process that is linearized online around the current operating point. The algorithm is computationally efficient because the control policy is calculated explicitly without any optimization. The algorithm requires online repetition of a matrix decomposition task and the solution of linear equations. The obtained solution is projected onto the admissible set of constraints imposed on the magnitude and the increment of the manipulated variables. For the distillation column considered, the control accuracy is comparable not only to that obtained in MPC with online linearization and quadratic programming but also to that obtained in nonlinear MPC, which is based on full nonlinear optimization repeated at each sampling instant.     

Online‐Analytik zur Prozessführung

Online Analyzers for the Process Control Save, efficient, and economical operation of chemical processes more and more relies on online analyzers. The use of component properties (e.g., concentrations) for control becomes even more common. The combination of online analyzers and advanced control technologies holds an enormous economic potential, though a rocky path is leading there. As a result the number of existing applications is only growing slowly, but steadily. The main part of this contribution shows the potential of the combination of advanced control technologies and online analyzers using some illustrative examples like a batch distillation column, a continuous isomer distillation unit and the automation of a complete fine chemicals unit. Based on the experiences and problems encountered in the past projects, some guidelines and requests are formulated to optimize the definition and implementation of these projects in an interdisciplinary team and the integration of the online analyzers in a distributed control system.     

先进控制技术在甲醇精馏装置中的应用

针对甲醇精馏装置的工艺特点,通过理论分析和先进控制技术提供的软件工具建立合成甲醇精馏装置的先进控制应用数学模型,并以此模型建立精馏单元的先进控制器,提高装置的自动控制水平,降低操作人员的劳动强度,达到安全平稳控制生产,节能降耗,优化生产提高装置的综合经济效益。     

聚酯增容改造中工艺塔的模拟计算

建立工艺塔的数学模型 ,并且应用改进的三对角矩阵法对其进行了模拟计算。计算结果表明 ,对于水和乙二醇这种相对挥发度较大、易分离物系 ,精馏塔无需提馏段 ,而且精馏段理论塔板数仅为 4块 ,就能满足水和乙二醇的分离要求     

基于稳态模型的自适应预测控制策略及其应用

针对丙烯精馏塔,结合模型预测控制器的设计,提出基于系统稳态模型的自适应模型预测控制策略,利用稳态模型在不同操作点上被控变量对操纵变量及扰动变量的相对变化率的变化,来刷新调整预测模型各通道的增益,以有效提高对丙烯塔塔顶、塔底温度控制的性能.现场应用表明:采用该模型自适应调整方法,其控制温度的波动性降低了一个数量级,有利于产品质量的稳定.     

先进控制条件下化工过程操作裕量与控制性能分析

引言化工过程的设计裕量可以定义为考虑过程不确定参数(包括工艺条件、设备条件、外来扰动)发生变化时为满足生产和操作要求需要在正常操作的标称设计值上增加的量。设计裕量根据其属性可以     

乳酸提纯新工艺动态建模仿真和控制系统设计

基于非平衡级和拟均相假设,建立了乳酸提纯反应精馏新工艺实验装置的动态机理模型.通过改进的数值计算方法提高了模型的求解效率,设计并实现了包含物性估算系统的模型仿真平台,以促进新工艺的工业化应用.利用仿真平台对新工艺装置进行了动态特性分析,在此基础上设计了两种单端质量控制方案:直接物料平衡和间接物料平衡方案.在不同类型和幅度的过程扰动下,分析比较了两种控制方案的调节性能.结果表明直接物料平衡方案控制品质优于间接物料平衡方案,可在不同扰动情况下满足过程的产品质量和转化率的联合控制要求.非平衡级动态机理模型能够反映反应精馏过程的动态特性,分析发现反应精馏过程有着独特的过程特性,基于机理模型的仿真平台是分析反应精馏特性的有效工具.     

萃取法回收水溶液中乙醇的模拟及试验

简要介绍了乙醇和水分离的方法，设计了蒸馏和萃取精馏相结合分离乙醇和水的工艺，并模拟该工艺的分离结果，以乙二醇为萃取剂进行了萃取精馏试验，结果表明以乙二醇为溶剂萃取分离乙醇和水，分离后乙醇的质量含量可提高到９９．７％，与蒸馏过程相比节能２０％～３０％。