中国流化催化裂化装置计算机和自动控制三十年(上)

自60年代至90年代30年内，我国从无到有建设了100余套流化催化裂化装置，它为我国提供了近2／3的商品汽油和1／3的商品柴油。催化裂化装置是石油炼制工业中自动化技术发展最活跃的领域。该文是继《催化裂化20年》之后的又一篇新著，它回顾了气动仪表、电动仪表、智能化仪表、计算机监控系统（SCADA）、集散控制系统（DCS）、自动保护联锁系统（ESD）在流化催化型化装置上运用的进程和发展，着重讨论了现阶段DCS和ESD在催化裂化装置中的配置原则和90年代的发展趋势，讨论了先进控制和优化控制在我国催化裂化装置中的应用、发展和经验教训。该文具有较高的参考价值。     

催化裂化装置采用先进控制的探讨

介绍了先进控制及其在催化裂化装置上的应用效果引进国外最新的先进控制软件，提高ＦＣＣ装置的自动控制水平，是增加炼厂经济效益的有效手段。     

催化裂化装置采用先进控制的探讨

介绍了先进控制及其在催化裂化装置上的应用效果。引进国外最新的先进控制软件，提高ＦＣＣ装置的自动控制水平，是增加炼厂经济效益的有效手段。     

胜利炼厂FCCU先进控制技术的应用

将Ｓｅｔｐｏｉｎｔ公司的ＩＤＣＯＭ－Ｍ技术应用于催化裂化装置（ＦＣＣＵ），通过阶跃测试获取装置的动态数学模型，以此对装置实施多变量预估控制，并结合约束控制，以保证装置的平稳、安全运行。理介绍该技术的特点和取得的经济效益，以期使大家对先进控制在胜利炼厂的应用有所了解。     

胜利炼厂FCCU先进控制技术的应用

将Ｓｅｔｐｏｉｎｔ公司的ＩＤＣＯＭ－Ｍ技术应用于催化裂化装置（ＦＣＣＵ），通过阶跃测试获取装置的动态数学模型，以此对装置实施多变量预估控制，并结合约束控制，以保证装置的平稳、安全运行。现介绍该技术的特点和取得的经济效益，以期使大家对先进控制在胜利炼厂的应用有所了解     

DMCplus控制器在催化裂化装置的应用

详细介绍了动态矩阵控制(DMCplus)控制器的设计及其在抚顺石化分公司石油-厂催化裂化装置的成功应用。实践证明，DMCplus控制器投用后，在稳定装置操作、降低能耗、提高产品质量等方面成效显著，通过实施先进控制，可使装置轻质油收率提高0．5％～1．0％。     

先进控制技术及其在乙烯装置上的应用

介绍了先进控制和优化技术所实现的主要功能和技术要点，阐述了在乙烯装置上应用的方法和策略，为乙烯装置实施先进提供借鉴。     

状态反馈预测控制在催化裂化柴油产品质量先进控制中的应用

对催化裂化装置主分馏塔柴油产品质量先进控制系统进行了设计与工程实施。根据过程动态机理分析，运用状态反馈预测控制，考虑装置的操作控制及现有的测点情况，从实时控制出发，建立了主分馏塔柴油产品质量先进控制的简化状态空间数学模型。使用实测过程变量，实现状态变量反馈和可测干扰变量前馈的预测控制方法，提高控制系统的性能及抗干扰能力，增大了模型适应范围。先进控制的全部功能在DCS层上实施，可以在线实时调整控制系统参数，监视系统运行状态，提高了控制系统应用的灵活性，装置实际运行结果表明该设计是有效的。     

先进控制技术能改善催化裂化装置的操作与维护

先进控制技术已经被应用到中国石油化工股份公司所属炼油厂的常减压，催化裂化等20多套主要装置上，在先进控制的实施过程中，需要工艺与控制人员的合作，进行底层回路的调整，实现平衡操作与卡边操作，以达到提高目的产品与节能的目标，先进控制的区域操作思想，以及调整基本的底层回路，都能极大地提高装置的操作水平与维护水平，有利于避免误操作。     

先进控制与实时优化技术在催化裂化装置上的应用

介绍了先进控制与实时优化系统及其在催化裂化装置上的应用.先进控制与实时优化系统以常规PID控制为基础,通过与DCS的无缝链接,实施软测量系统、多变量模型预测控制器和反应深度实时优化器,实现减轻操作员工作强度、改善控制性能、实时计算产品质量指标、提高高价值产品收率等目标.实践证明,系统的实施取得了显著经济效益.     

催化裂化装置反应再生系统动态过程模型的建立与仿真

建立了适合提升管式催化裂化装置（FCCU）反应再生系统的动态过程模型，数字仿真结果表明，所建模型正确地反映了系统的动态特性。对此模型进行了合理的简化，得到了易于应用的简化模型。简化模型较好地保留了工作点附近的系统特性。应用实例表明，简化模型可以用于过程控制系统的仿真研究。     

催化裂化装置动态机理模型的应用：反应控制策略分析

应用催化裂化装置支柱机理模型及其仿真软件平台,对反应温度和反应热两种反应控制策略进行了分析比较。在反应压力控制回路片地开环的情况下,反应温度控制时系统不稳定,而采用反应热控制时系统则是稳定的。反应压力闭环控制后,从控制器给定值改变后各变量的动态响应来看,反应温度控制时系统动态变化时间较长,各变量变化幅度较大,而采用反应热控制时系统动态变化时间短,各变量变化幅度也较小。     

换热器动态模型的简化

通过频域分析，从理论上提出了一种建立管壳式换热器简化模型的方法。与基于偏微分方程的严格模型相比较，其仿真结果说明，用提出的方法所建立的简化模型，能较好地逼近严格模型，且结构简单、易于应用。在催化裂化装置主分馏塔外循环取热系统上的应用表明了这一方法是切实可行的。     

催化裂化装置先进控制策略及应用

兰州炼化公司利用引进的Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ先进控制软件，根据以往应用过程控制软件的经验，结合装置工艺及生产实际，确立了相应合理的控制策略和应用管理关系，成功地在１．２０Ｍｔ／ａ重油催化裂化装置上实现了先进控制，提高了装置的平稳操作水平，汽油收率及产品质量合格率明显提高，取得了较大的经济效益。     

FCCU分馏塔底油浆系统控制方案探讨

流化催化裂化装置(FCCU)分馏塔底油浆系统的控制效果对整个装置的平稳安全运行具有重要意义。近年来国内新建了许多大型FCCU.既包含国内各设计院自己的技术,也有部分引进国外的工艺包.其分馏塔底油浆系统的控制方案也有多种形式。总结了近年来国内新建FCCU常用的三种较为典型的油浆系统控制方案.阐述了各方案的特点,对其进行了简要的对比和分析。在此基础上尝试性地提出了这三种方案的适用场合,方便设计人员根据每个项目的特点设计合理的控制方案,达到最佳控制效果。     

基于动态模型的催化裂化装置再生器裕量分析

基于催化裂化装置反应-再生系统的动态数学模型,采用动态优化的方法对再生器的藏量裕量和主风裕量进行了分析。结果表明,过程动态特性对再生器设计裕量的选取有很大影响。对于再生器的藏量裕量和主风裕量来说,在考虑过程工艺条件变化和设备条件变化留出的稳态裕量之外,均需再留出一定的动态裕量,以满足过程操作和控制的要求。动态裕量的大小与过程控制系统的性能有关。系统对控制器性能的要求越高,所需要的动态裕量越大。因此,在进行过程设计时,需要综合考虑系统的控制性能和设计裕量,使设计结果同时满足工艺和控制两方面要求。     

PLC在重油催化裂化装置气压机组控制系统的应用

介绍了GE Fanuc系列90—70PLC控制系统的特点和基本构成，分别介绍了PLC的硬件配置和软件组成．简单概括了重油催化裂化装置气压机组的工艺流程。结合PLC在重油催化裂化装置生产中的应用，对气压机组中有关防喘振和转速的两个关键控制方案进行了说明；同时在PLC日常维护工作中，发现了PLC存在的问题并提出一些建议。     

基于粒子群算法的自动送钻控制器仿真优化

针对液压盘式刹车自动送钻系统控制过程中影响因素的多样性,控制参数存在时滞、时变、非线性等特点,根据液压盘式刹车自动送钻系统的工作原理,建立数学物理方程并确定目标函数,设计了粒子群算法优化模糊控制器,对 PID 参数进行了整定。为了研究电液伺服阀与液压缸对自动送钻系统液压环节的控制效果,设计了液压调节闭环控制系统,并利用 MATLAB/Simulink仿真软件进行了动态仿真优化。首先使用临界比例度法对PID参数进行了整定,在此基础上,使用模糊控制工具搭建模糊规则对传递函数进行仿真,最后在MATLAB界面,对传递函数进行基于粒子群算法迭代寻优,优化控制系统所需参数。优化结果表明,粒子群优化模糊自适应 PID 控制器与传统的 PID 控制器和模糊自适应 PID 控制器相比,系统的自适应能力显著增强,超调量明显降低,调整时间更短,可以满足自动送钻系统的设计要求,特别适合应用在一种新型的基于井底钻压的自动送钻系统中。     

重油催化裂化装置流化输送技术的改进

石家庄炼油厂第二套０．８Ｍｔ／ａ重油催化裂化装置的再生系统采用带预混合管前置烧焦罐高效再生技术，并设有下流式外取热器。通过对其它同类型装置在生产运行中反－再系统存在的共性问题的分析总结，从设计和生产操作两方面对装置进行了改进，不但彻底解决了以往装置在流化上存在的问题，而且通过对外循环滑同控制方案的优化，有力地保证了高效再生的真正实现。