聚丙烯装置先进控制系统及其应用

针对液相本体聚合法聚丙烯装置的工艺特点和过程控制需求,设计了浓度控制器、质量控制器、产量控制器和牌号切换控制策略。基于先进控制软件APC-Suite建立了聚丙烯装置先进控制系统。工业应用结果表明:先进控制系统可提高生产装置的氢气浓度、环管密度,产品质量等关键工艺指标的平稳性,减少牌号切换时间,降低操作人员劳动强度,进而获得显著的经济效益。     

硫磺回收装置中加氢水解反应器的动态模拟与优化

硫磺回收装置的工艺与处理能力,是炼油厂特别是加工含硫原油工厂实现绿色化工的重要标志。其原理是把硫化氢、二氧化硫通过CLAUS反应转化为硫磺,回收利用。而硫磺装置中加氢水解反应器的操作,是装置尾气能否达标的关键。本文通过动态模拟加氢水解反应器,改变进料和反应器的压力控制,提出最佳的操作条件。为实际装置的操作员提供仿真培训、故障诊断和开停车测试等离线优化操作;同时配合其它工具把模拟出的优化策略简化并且下装到远程串级模块中,进行DCS的在线优化。     

干气制乙苯反应器自适应在线操作实时动态模拟

中石油某厂于气制乙苯生产过程中,随着反应器中催化剂的逐渐失活,操作人员通常凭现场化验分析结果及以往积累经验来调节操作温度,以保证工况要求乙烯转化率工艺指标,其过程存在较大滞后性和人为性.为消除以上所述不利因素,以该厂第:代于气制乙苯工艺为背景,针对炕基化反应器中催化剂的逐渐失活,在Matl曲环境下建立严格的机理模型,并借助OPC技术及栲型参数自适应校正,来实现烷基化反应过稃的实时动态模拟,从而在线预测出装置的卜一步合理操作温度以指导生产.其中,在建立过程严格动态机理模型的基础上,采用的OPC技术实现了实时动态模拟所需的在线数据采集与传输;而利用模型参数自适应校正则时刻保证了模拟的精度要求.二者的应用满足了建立的烷基化反应过程实时动态模拟的实时性与模型准确性要求.该系统的实现在将来应用中可使装置操作温度的调控变得更加精确、及时和有效,不但能够时刻保证生产中工况要求乙烯转化率工艺指标,而且能起到指导生产、在线优化装置操作的作用.通过在线预测来合理调节装置操作温度,既能降低燃料费用,又可延长催化剂使用寿命,有利于实现装置的"卡边"操作,将为企业带来显著的经济效益.     

影响聚丙烯树脂反应器循环气在线色谱分析仪测量数据准确性原因分析

在石油化工和煤化工聚丙烯树脂生产工艺中,反应器中氢气和丙烯浓度的比值是工艺调节熔融指数的主要依据,决定了聚丙烯树脂产品的不同牌号和产品质量,对工艺操作极为重要。由于反应器中聚合反应持续进行且剧烈,导致反应器中各组分工艺气浓度不断变化,由于实验室离线分析周期长,送分析的样品在样品采样、运输和待分析过程中持续反应,分析数据已不具备代表性,使得在线分析数据成为此处工艺操作人员掌握工艺气各组分浓度的唯一选择。在原料气组分出现波动、操作条件改变或切换生产牌号时,没有实时分析数据做参考,不仅增大了工艺的操作难度,也使得产品的不合格率增大,企业生产成本升高。聚丙烯装置树脂反应器循环气在线色谱分析仪能否准确稳定测量数据,直接决定了聚丙烯树脂产品的质量。通过多方面详细分析影响聚丙烯反应器循环气在线色谱分析仪测量数据准确性的原因,并提出科学合理的解决方案。     

聚丙烯装置流程模拟及其应用

介绍了用AspenTech公司开发的Polymers Plus软件建立HYPOL工艺聚丙烯装置的静态和动态模型的过程、原理。此模型较全面地模拟了中国石化股份有限公司广州公司7万吨／年聚丙烯装置的聚合过程和主要流程，可在动态过程中实现开、停车，牌号切换等过程，对装置高负荷生产、新牌号操作条件的预测、提高产品质量都有一定的指导作用。利用该模型该装置2002年下半年及2003年明显提高了产量取得了较好的经济效益。     

气体分离装置的先进控制

本文介绍了Honeywell公司RMPCT先进控制技术在炼油厂气分装置上的应用,阐述了先进控制系统的设计方案,通过中国石油大学精馏塔机理模型得到装置的动态数学模型,运用中国石油大学分馏塔工艺计算软件包实现了主要产品质量的软测量仪表计算。为在整个操作范围内保持控制器的性能,开发了在线实时修改RMPCT控制器模型的软件,基于稳态模型的在不同工作点上增益变化的信息,来调整RMPCT控制器的内部模型,实现了模型自适应预测控制。运行结果表明,先进控制系统提高了装置操作的平稳性,优化了生产,降低了能耗,提高了产品质量的控制水平。     

炼油企业生产计划与重点装置工艺条件集成优化

传统的生产计划优化由于不考虑过程装置的操作优化,从而无法保证企业生产计划层与过程操作层的全局最优.为了在获得炼油企业最优生产计划的同时,确保计划优化中重点装置的操作条件可以实现,本文建立了集成装置工艺条件的炼油企业生产计划优化模型.该模型引入常减压装置侧线产品切割点温度、催化裂化装置转化率等过程工艺条件,基于物料质量平衡、产品质量指标约束等关系,进行厂级生产计划建模与求解,确定可达的装置操作条件.应用案例中重点通过与传统常减压装置侧线收率固定的生产计划方案比较,证明在满足可达的操作条件下,集成装置工艺条件操作范围的生产计划优化模型,可以实现更高的全厂利润与更优的装置收率分布,同时优化结果对炼厂实际生产更具有指导意义.     

间歇液相本体丙烯聚合过程的模拟与分析

在丙烯聚合反应宏观动力学的基础上,针对间歇液相本体丙烯聚合工艺的特点,将丙烯聚合过程分解为升温阶段和恒温阶段建立聚合反应器模型。采用MathCAD软件解算模型,计算出的结果与实际生产数据偏差小于±5%。从反应放热和系统热负荷两个方面模拟分析装置的反应过程,反应前期(<50℃)反应放热最少,当反应进行到67 min～70 min时,反应放热达到最大值,在反应前期控制温度在20 min之内达到50℃,有利于催化剂活性的发挥,降低反应放热峰值;在50℃～75℃升温阶段,反应放热集中,以缓和的速度升温,能够减少热负荷波动的频率和幅度,实现平稳生产控制,降低单位聚丙烯能耗。     

基于小波变换和模糊相似关系的工艺参数优化

根据小波变换模极大值检测奇异点原理,对一个实际的反应器压力波动信号做出稳定性评价,在此基础上,通过分析生产过程中得到的结果数据与生产责任指标之间的模糊相似关系,找到最贴近生产责任指标的生产结果,将其对应的操作参数作为优化工艺参数的依据,这种优化方法简便有效,对其它生产装置有很好的借鉴作用,尤其是那些设计有缺陷却在维持生产的装置.     

β-蒎烯热裂解反应过程模拟与分析

基于高温热裂解β-蒎烯生产月桂烯工艺,建立反应核心装置-裂解反应器的动力学模型,并基于g PROMS建模平台,利用不同工况的工业运行数据对模型动力学参数进行估计,进而构建β-蒎烯热裂解反应过程模型。模型验证结果表明,模型对月桂烯产品浓度具有较好的预测性能。同时,模拟分析了进料流量、操作压力和反应温度等参数对月桂烯产品浓度的影响,较佳的工艺条件是蒎烯进料流量为210 L/h,操作压力为0.09 bar,反应温度为510℃,为生产操作条件的优化、负荷的调整以及过程安全平稳生产的运行提供重要参考。     

一种反应式SPM及其动态语义XYZ表示

过程支撑环境PSE(process supporting environment)是一种支持软件过程元过程的计算机环境,PSE通过运作一个事先定义好的软件过程模型SPM(software process model)来控制和指导实际软件开发过程.SPM使用的控制方式分为主动式(proactive)和反应式(reactive)两种.由于主动式不能很好地支持软件过程的演化,反应式渐渐受到人们的重视.提出了一种反应式SPM以及建立这种模型所使用的图形化的软件过程建模语言,同时,对于所建立的SPM,提出用时序逻辑语言XYZ/E表示它的行为视图动态语义的方法.这为模型提供了明确的动态语义,为其运作和分析提供了形式化基础.     

GIS和MIS集成技术的研究

信息时代对海量信息的处理和管理提出了更高的要求,同时通过网络实现信息的远程处理和管理更为越来越多的用户所青睐,因此建立基于网络的高效信息处理和管理系统尤为重要。以基于Internet的WEBGIS作为基础平台,研究了GIS和MIS集成的可行性和方法,以实现信息的网上处理和管理,提高信息处理和管理的效率。通过对各种技术对比、研究,提出了一种可行的GIS和MIS集成模式。     

基于Multi-Agent的混凝土坝浇筑仿真模型框架

混凝土坝浇筑计算机仿真是施工管理的重要依据之一。然而由于以往所建立的仿真模型多是基于工艺因素，缺乏对管理因素的考虑（像承包商的经济目标等），使得仿真系统很难准确地模拟真实的环境。基于多Agent系统的混凝土坝浇筑计算机仿真模型可以考虑工艺和组织管理两个方面的因素，使建立的模型更具实用性并提高描述问题的深度和广度。该文在对现有模型应用中存在问题分析基础上，提出了一种混凝土浇筑多Agent系统建模的构架，它把混凝土浇筑过程看作协商过程，使得施工管理人员可以得到更多的信息并进行交互。这一框架使得混凝土浇筑施工仿真模型更加具有智能性和价值性。     

Application of entity-based approach for unified representation of design alternatives for structural design

To support the design process fully from preliminary to detailed design stages in a natural way, a computer-integrated design system is needed. In early design stages more than one design alternatives are considered as possible solutions. The representation of design alternatives must be uniform and unbiased to be equally treated. In this study, an entity-based approach has been adopted to develop product and process models for representing design alternatives, which is more desirable for top–down design process because it allows high-level abstraction in representing design information and design activities. The entity-based approach has several benefits: (1) a unified representation of design alternatives; (2) a consistent development of product and process models based on the entity-based concepts; and (3) an easy integration of the product and process models. The work toward product and process models for structural design presented in this paper is a useful step toward integrated computer-aided design systems.     

流程模拟软件SysCAD在湿法冶金中的应用

近年来,流程模拟技术越来越得到广泛的应用。利用在矿物加工行业中比较突出的流程模拟软件SysCAD对山东某精炼厂的湿法冶金过程中的高品位浸出流程进行动态模拟计算、研究并分析不同操作条件对浸出流程的影响。     

Exact finite approximations of average-cost countable Markov decision processes

For a countable-state Markov decision process we introduce an embedding which produces a finite-state Markov decision process. The finite-state embedded process has the same optimal cost, and moreover, it has the same dynamics as the original process when restricting to the approximating set. The embedded process can be used as an approximation which, being finite, is more convenient for computation and implementation.     

Internal representation of a process,fault diagnosis and fault correction

This paper reports on an investigation into the relationship between the internal representation of a process on the one hand and on the other, control behaviour when diagnosing and correcting faults. The subjects were 87 process operator trainees, performing certain tasks in a simulated process control situation. Two modes of internal representation are distinguished: a more verbal or abstract mode of the functioning of the process (the mental model) and a more visual or concrete mode of the structure of the process (the mental image). It is concluded that the mental model probably plays an important role in fault correction and in the verification process in diagnosing faults, while the mental image seems to play an important role in the search for information in the process of diagnosis. Some implications for operator training are discussed.     

支持概念设计的特征手势建模

给出了特征手势的概念并且建立了特征手势库，描述了基于特征手势的建模过程；进一步讨论了特征手势内部的约束建立和求解算法以及上下文感知技术，通过与传统建模和交互方式的对比，验证了特征手势建模的方便性．文中算法以用户为中心，给出了自然简便的设计工具，改善了人机交互方式．     

Tell less, say more: the power of implicitness

Implicitness is a very practical feature of OO development, as distinctive as anything that is routinely considered part of the definition. It is the constant refusal to say more than what we strictly need to say. The double refusal (refusal to close, refusal to assert completeness) requires some intellectual audacity, but yields a productive development process. In the end, what resolves the contradiction is the release of the software. The release process (the process of closing what was until now open) is the process of equating each type with the Cartesian product of its properties. So when everything has been said, the objects are indeed what they have. But only at the end. Until then, you always leave room for more properties. Everything is open until officially closed; and by telling less now you retain the possibility of saying more later     

Relay feedback auto-tuning of process controllers — a tutorial review

The PID relay auto-tuner of Astrom–Hagglund is one of the simplest and most robust auto-tuning techniques for process controllers and has been successfully applied to industry for more than 15 years. This tuner is based on an approximate estimation of the critical point on the process frequency response from relay oscillations. Many developments have recently been reported to extend its applications. It turns out that more and accurate information on process dynamics can be obtained from the same relay test with the help of new identification techniques, and used to tune PID controllers better. Extensions are also made to tune model-based advanced controllers and multivariable controllers. The present paper reviews these developments and shows the state-of art in relay auto-tuning of process controllers.