化工燃料气生产平衡与优化

分析广州石化化工燃料气管网状况及存在的问题,阐述化工燃料气平衡思路和多项优化措施,通过生产调度平衡,对化工燃料气管网进行实时监控和动态调整优化,加强燃料气回收管理,优化资源配置降低运行成本,提高了燃料气管网的运行稳定性,避免出现不平衡发生排放火炬情况,达到节能减排、提高经济效益目的。     

化工过程的自优化控制:原理、发展与应用展望

自优化控制(SOC)是一种通过选择被控变量实现化工过程实时优化的控制系统设计方法,具有控制结构简单、优化效果好等优点,近年来得到了快速发展。详细阐述了SOC的基本工作原理及其在过程控制系统中的定位与作用,对其发展历程和研究现状进行了系统性的总结,主要包括:被控变量求解方法、变量筛选快速算法、可变约束集问题、间歇过程SOC方法和混合实时优化策略等内容。最后,全面回顾了现阶段SOC在化工过程中的应用案例,并从理论和实践角度对其未来发展方向进行展望。     

考虑调度操作安全平稳性的炼油化工生产过程调度优化

平稳运行是炼油化工企业本质安全运行、生产经济效益和挖潜增效的重要保证，然而由于原油供应以及产品需求多变，炼油化工生产装置的多操作模式运行已成为普遍现象，调度调整也日渐频繁。现有的研究方法未考虑到装置多模式切换等调度调整对平稳操作带来的影响，甚至会导致调度操作方案实际不可行。为此，提出一种考虑调度操作平稳性的炼油化工生产调度优化模型，以解决常规调度优化模型优化产生的调度调整易使生产波动从而导致调度方案不可行的难题。考虑调度操作平稳性的调度优化模型采用离散时间表示，通过操作模式的切换与装置加工速率的波动综合表征系统平稳性，建立以生产成本最低为目标的调度优化模型。为了验证所提出模型在解决实际工业问题时的有效性，采用Julia的JuMP包调用Gurobi求解器对典型案例进行仿真求解。案例仿真结果验证了所提出模型的正确性及可实施性。与常规调度优化相比，以过程动态为表征的调度操作的平稳性提高了10%以上。     

电石法聚氯乙烯生产计划的优化路径探析

目的：为切实提升聚氯乙烯生产质量与效率,保证生产安全,降低生产能耗,满足我国化工市场聚氯乙烯产品的供给需求,最大限度提升化工企业经济效益,加强化工产业链的组织协作,促进我国化工领域的健康可持续发展。方法：本文采用文献综述法及案例分析法,对电石法聚氯乙烯生产计划的优化路径进行探析,对聚氯乙烯的生产制作工业流程进行阐述,并以电石法为主要视角对聚氯乙烯生产计划调度集成优化路径进行探析。结果：通过对调度集成优化路径及实际案例进行分析,得出对聚氯乙烯生产计划调度集成优化可有效降低企业能耗,提升企业经济效益。结论：有关管理人员需充分做好组织协作,对生产计划调度集成路径进行全面优化,最大限度促进化工企业发展,推动化工领域全面进步。     

合理调度优化生产

化工生产是一个系统工程。搞好生产优化就是通过合理调度 ,使生产系统处于最佳运行状态。中原石油化工有限责任公司的生产系统是由储运车间、裂解车间、聚乙烯车间、聚丙烯车间、公用工程等五个子系统组成。为了使系统处于最佳运行状态 ,必须协调好各子系统之间的关系 ,采取理论和实践相结合、定性与定量相结合、总体和局部相结合的方法 ,对化工生产过程进行工艺与经济计算 ,通过合理调整工艺参数、生产负荷 ,实现生产的优化设计、优化操作、优化控制和优化管理。1　原料配置优化中原石油化工有限责任公司原料来源复杂、质量差别较大 ,因此…     

考虑需求不确定性的化工生产计划与调度集成

生产计划与调度是化工供应链优化中两个重要的决策问题。为了提高生产决策的效率,不仅要对计划与调度进行集成,而且要考虑不确定性的影响。对于多周期生产计划与调度问题,首先在每个生产周期内,分别建立计划与调度的确定性模型,通过产量关联对二者进行集成。然后考虑需求不确定性,使用有限数量的场景表达决策变量,建立二阶段随机规划模型。最后运用滚动时域求解策略,使计划与调度结果在迭代过程中达到一致。实例结果表明,在考虑需求不确定性时,与传统方法相比,随机规划方法可以降低总费用,结合计划与调度的分层集成策略,实现了生产操作性和经济性的综合优化。     

考虑需求不确定性的化工生产计划与调度集成

生产计划与调度是化工供应链优化中两个重要的决策问题。为了提高生产决策的效率,不仅要对计划与调度进行集成,而且要考虑不确定性的影响。对于多周期生产计划与调度问题,首先在每个生产周期内,分别建立计划与调度的确定性模型,通过产量关联对二者进行集成。然后考虑需求不确定性,使用有限数量的场景表达决策变量,建立二阶段随机规划模型。最后运用滚动时域求解策略,使计划与调度结果在迭代过程中达到一致。实例结果表明,在考虑需求不确定性时,与传统方法相比,随机规划方法可以降低总费用,结合计划与调度的分层集成策略,实现了生产操作性和经济性的综合优化。     

批处理过程优化调度研究综述--1.MILP调度方法的描述框架

综述化工批处理过程调度建模研究及其实际应用。计划／调度在企业生产管理中起着承上启下的作用，合理的计划调度不但能提高企业的服务水平、降低存储费用，而且还能提高企业的生产能力、加深对过程机制及关键数据的理解。整数规划方法应用于批处理过程计划调度，具有较好的适用性和扩展性，解的性质良好，在批处理过程调度研究得到广泛的应用。     

石油化工过程先进控制和实时优化技术

石油化工工业作为全球最大的化工领域之一,在生产过程中面临着复杂的工艺控制和运营挑战。为了提高生产效率、产品质量和可持续性,先进控制和实时优化技术已经成为石油化工过程中不可或缺的工具。本文对石油化工生产过程进行了一定论述,在此基础上,进一步探讨了先进控制技术和实时优化技术,并结合石油化工的生产特点,分别从建立系统模型的方法、采集实时数据和建立模型以及模型在计算控制器目标函数中的应用等方面探讨了实施过程,进而为石油化工生产的安全高效进行提供可靠保障。     

基于序的原油调合调度问题

原油在线调合调度对于平稳混炼原油性质、保障先进控制的实施和优化炼油计划具有重要的意义。原油调合调度问题由于既包括顺序变量又包括连续变量,不存在明确的问题结构,复杂度高,传统的优化方法效率低,不能满足在线实时的要求。本文针对问题的两层结构提出了基于序的求解方案,利用实际原油性质数据的仿真结果表明,基于序的求解算法可以大幅度提高计算效率。     

化工过程运行系统的集成

提出了基于智能体方法的化工过程运行系统的集成策略.依据过程操作响应的时间尺度,把过程运行系统分成故障检测与诊断、模拟优化和调度3个子系统,分别建立相应的智能体模型.通过信息集成和任务集成实现化工过程运行系统的整体集成.报道了该集成方法对TE过程的案例应用.结果表明：基于智能体的方法能实现多个运行决策的全局协调和集成,达到过程运行系统整体优化的目标.     

西部管道调度计划及热力水力工况校核的研究

针对西部管道调度计划编制和执行等方面的特点,在明确调度计划编制流程的基础上,通过强调调度计划编制的延续性以及对分输计划进行关联和组合,有效提高了调度计划编制和调整效率;通过采用水力热力耦合特征线方法对于西部管道运行过程中的水力、热力变化进行了分析和确定,为调度计划的水力热力工况校核提供了支持;引入遗传算法作为西部管道密闭流程下多泵站开泵方案的计算方法,使得调度计划的多方案比较和优化成为可能。     

化工过程总体裕量与控制性能的权衡优化

化工过程的总体裕量可以用操作优化的经济效益进行评价,根据稳态优化和动态优化的经济效益可进一步划分为服务于操作控制的控制裕量和表征过程可实现经济效益的工艺裕量,二者都与化工过程的控制性能有关。针对具有一定裕量的化工过程进行多目标动态优化,优化目标分别为操作点的经济效益与动态过程中的控制性能指标,采用0-1变量描述控制结构,将控制结构和控制器参数也作为优化变量进行混合整数动态优化,采用Constrained NSGA-Ⅱ算法求解非劣解集,根据非劣解集分析总体工艺裕量、总体控制裕量与控制性能指标的关系。通过催化裂化装置的实例分析发现,对于具有一定裕量的化工过程,控制性能越高,所需的总体控制裕量越多,表征操作优化可实现经济效益的总体工艺裕量越少,只有通过对总体控制裕量和总体工艺裕量进行权衡,才能找到兼顾工艺要求和控制性能的工艺操作点和控制设计方案。     

化工过程总体裕量与控制性能的权衡优化

化工过程的总体裕量可以用操作优化的经济效益进行评价,根据稳态优化和动态优化的经济效益可进一步划分为服务于操作控制的控制裕量和表征过程可实现经济效益的工艺裕量,二者都与化工过程的控制性能有关。针对具有一定裕量的化工过程进行多目标动态优化,优化目标分别为操作点的经济效益与动态过程中的控制性能指标,采用0-1变量描述控制结构,将控制结构和控制器参数也作为优化变量进行混合整数动态优化,采用Constrained NSGA-Ⅱ算法求解非劣解集,根据非劣解集分析总体工艺裕量、总体控制裕量与控制性能指标的关系。通过催化裂化装置的实例分析发现,对于具有一定裕量的化工过程,控制性能越高,所需的总体控制裕量越多,表征操作优化可实现经济效益的总体工艺裕量越少,只有通过对总体控制裕量和总体工艺裕量进行权衡,才能找到兼顾工艺要求和控制性能的工艺操作点和控制设计方案。     

动态实时优化策略下的分层式预测控制及其在化工过程中的应用

针对化工过程中那些因存在批处理、含有物料回流环节而很难达到稳态的过程以及一些因扰动的存在而很难精确地操作在一个设定点处的非线性过程,采用常规的稳态优化会产生低效或失效优化解的问题,提出一种动态实时优化策略。即在多层控制结构中的RTO层采用动态优化而非常规的稳态优化,依照过程的优化操作信息在满足过程动态规律和物料、产品市场价格变化的条件下实现生产的经济利润最优,事例仿真结果表明该方法的可行性和有效性。     

成品油管道技术发展现状与趋势

重点介绍了近年来成品油管道技术在停输混油理论与控制、计划调度、优化运行技术、管道的完整性管理等方面的进展,并分析总结了成品油管道技术的发展趋势,最后结合国内成品油管道的发展现状和实际情况,展望了我国成品油管道发展方向和重点。     

间歇化工过程热集成研究进展

间歇化工过程热集成问题的研究能够促进过程系统的可持续发展并且提高产业经济性和技术竞争力,顺应了化工发展大环境。本文介绍了以系统综合优化为目标的间歇化工过程热集成研究的发展现状,整理了早期研究的三大通用图解模型,并讨论和比较了在建模求解过程中常见算法。总结了当前研究的重点在换热网络设计优化、热储罐系统和考虑调度的热集成三个方面,并评述了与之相关的进展、瓶颈和研究意义。指出了热集成问题已成为当前间歇化工过程的研究热点,其中热集成和生产调度的协同优化十分必要,能够从系统全局的角度上给出优化方案。但由于间歇化工过程中存在较多的不确定性和约束条件,增加了热集成的研究难度,因此对间歇化工过程优化设计提出了更高的要求。     

工艺调度对乙炔加氢反应器优化运行策略的影响分析

乙炔加氢反应器是乙烯工业中用于除去高浓度乙烯流中的少量乙炔的重要装置,该装置一般持续运行较长时间,期间反应器内催化剂活性逐渐降低,直至活性难以满足工艺要求。乙炔加氢反应器全周期操作优化一般是针对装置的一个再生周期进行的,在装置运行周期内应按照操作优化方案进行。但是,在实际工业过程中,为了满足临时的工艺调度需求,乙炔加氢反应器在按照操作优化方案运行一定时间后,需要在剩余的运行周期内临时改变操作方案,这给操作优化问题带来了更多变化和挑战。基于裕量估计和慢时变系统的控制优化框架,研究了这类在运行周期中临时改变操作优化方案的全周期动态优化问题。改变操作优化方案的方式包括：变更运行周期、追求经济效益最大化和变更优化目标、追求运行周期最大化。通过对这两种改变操作优化方案的分析,发现前者变更的运行周期越接近原定运行周期,全周期总经济效益越高,后者切换时刻越早,反应器能维持的运行周期越长,但二者的全周期经济效益均不及原操作优化方案,临时的工艺调度对乙炔加氢反应器的全周期优化运行总体上是不利的。     

化工自动化仪表的自动控制过程研究

研究了化工自动化仪表的自动控制过程，强调了实时监测和数据采集在化工自动化中的作用，深入探讨了反馈控制和前馈控制两种常用的控制策略，特别关注了模型预测控制（MPC）这一高级多变量控制策略。结果表明，MPC能够满足化工自动化仪表自动控制需要，并为优化化工自动化仪表的自动控制过程提供有力支持。     

面向价值最大化的炼油过程虚拟制造

通过炼油生产全局优化,实现精细化加工,以最小的成本生产合格的产品,已成为全球炼油企业的共识。文章以实际炼油工业为研究对象,围绕炼油全局优化相关的质量和效益问题,研发虚拟制造系统,重点研究分子尺度过程机理建模、分子管理驱动的计划决策优化、经济导向的装置尺度实时优化,实现炼油过程准确表征、装置运行优化以及全局资源配置最优,最终实现炼油全局价值最大化。