基于神经网络的软测量技术在精馏塔上的应用

针对扬子石化公司丁二烯精馏塔原控制系统存在的问题, 利用从集散控制系统(DCS)采集的大量现场数据和用机理模型得到的模拟数据, 运用前向反馈(BP)神经网络软测量技术，构造了产品丁二烯和总炔含量的自适应软测量仪表, 设计了一套控制系统. 实际监测数据表明, 这套控制系统可实现产品质量的闭环控制.     

乙烯精馏塔软仪表与先进控制工程实践

以乙烯装置乙烯精馏塔现有的常规控制为基础，提出乙烯精馏塔先进控制策略，通过化工机理分析，建立用于预测控制的动态机理数学模型，并线性化简化为状态空间模型和质量控制软仪表。塔顶侧线乙烯产品纯度和塔底馏出物乙烯浓度两个机理软仪表工业实施效果良好，其中乙烯产品纯度软仪表采用在线色谱分析数据实时校正。预测控制器控制塔顶产品纯度（给定点控制）和塔底循环乙烷浓度（约束控制），操纵变量为塔顶侧线采出量和塔底再沸器加热蒸汽量。仿真实验表明预测控制器的有效性。状态反馈预测控制器用于工业装置，效果良好，可以实现塔顶侧线产品的“卡边控制”和塔底馏出物浓度的区间约束控制。     

关于丁二烯精馏塔的推断控制方案及软测量的模型探讨

对丁二烯精馏塔的控制回路目前所出现的问题进行分析,从而根据某工厂的问题情况,查找出比较适合软测量的主要推断方法。经过现场数据的采集情况做好分析,同时建立一定的模型进行讨论。     

工频感应炉温度控制系统的仿真研究

针对某铜业公司立式感应炉内铜液温度过高,不能实时测得其温度,无法直接反馈构成闭环控制回路的问题,提出一种基于参数辨识的铜芯温度软测量控制方案,利用所建模型的输出作为铜芯的估计温度,即可实现炉内铜芯温度的闭环控制.由于炉料和炉体工况的变化会引起实际模型参数发生变化,故需在线更新模型参数.仿真结果表明该方案合理可行.     

基于软测量的SBR污水处理自控系统的设计与实现

针对SBR污水处理工艺中控制系统不能有效控制除磷剂投加量的问题,设计了基于软测量的SBR污水处理自控系统。通过对水质参数的分析,确定适合的辅助变量,利用GA-BP神经网络软测量技术实现对总磷含量的实时预测,基于软测量的SBR污水处理控制系统以预测总磷含量作为系统反馈值,实现对除磷剂投加量的闭环控制。实验结果表明:该系统可以减少除磷剂的投加量,避免了过量投加试剂的危害,使SBR工艺稳定运行。     

DMF法抽提丁二烯第二精馏塔冷凝系统的暴聚和改造

我厂的丁二烯抽提装置是以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,经两段萃取精馏、两段普通精馏,除去轻柴油裂解副产碳四中的丁烷、丁烯、碳四炔烃及其他少量杂质,制备适合生产顺丁橡胶需要的纯度较高的丁二烯。装置中的第二精馏塔是提纯丁二烯的最后一道工序,借以最终除去丁二烯中少量杂质,由塔顶得到产品丁二烯。 由于丁二烯的共轭双键结构,产品丁二烯的高纯度以及系统中微量氧的存在,致使丁二烯容易发生暴聚。暴聚的主要部位在塔顶冷凝器。     

常减压装置常压塔塔顶汽油干点的软测量

针对某炼油厂常压精馏塔塔顶汽油干点在线测量困难的问题,建立了汽油干点与其影响因素的软测量网络模型.将易于测量的温度压力等变量作为网络的输入,汽油干点作为网络的输出,然后进行训练,使网络输出与化验分析值接近.以此方法实现了常压精馏塔产品质量的软测量,为先进控制提供较准确的产品质量数据,以达到提高效率,节能降耗等目的.     

先进控制技术在丙烯精馏塔控制中的应用

介绍了先进控制技术在丙烯精馏塔的应用情况,先进控制系统的投用提高了丙烯精馏塔的运行稳定性,实现了塔顶产品的“卡边”控制和塔釜有效产品的“截留”控制,减小了丙烯损失,达到了提高产品收率和装置节能降耗的目的。     

径向基函数神经网络在精馏塔软测量中的应用

精馏塔是化工过程中最常用的操作单元 ,具有很强的非线性和时变性 ,故很难进行机理建模分析或常规在线实时控制 ,因而提出一种基于径向基函数神经网络的优化控制方案。通过利用径向基函数神经网络建立精馏塔产品质量的软测量模型 ,将软测量结果与现场数据比较 ,表明本模型具有比较准确的跟踪显示效果 ,并将软测量模型进一步应用到精馏塔的回流量和釜液排放量的优化控制中     

基于预测函数的丙烯精馏塔的先进控制系统设计

基于多变量预测函数控制算法设计了丙烯精馏塔控制系统,塔顶丙烷浓度和塔釜丙烯浓度为被控变量,回流量和塔釜再沸器蒸汽流量为调节变量,实现r两端产品的直接质量控制。仿真结果表明该控制器响应速度快、抗干扰能力强。     

基于支持向量机的软测量建模方法的应用

利用基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的软测量建模方法,通过工业现场数据来对丁二烯精馏装置建立软测量模型.对于该软测量模型,支持向量机方法比BP神经网络方法具有更好的泛化能力.研究结果表明,基于最小二乘的支持向量机建模方法是一种有效的软测量建模方法.     

自动负荷升降系统在DCS上的实现及应用

针对扬子石化丁二烯生产装置,以达到负荷自动升降为目标,介绍了DeltaV DCS系统利用自身模块和SFC功能块的强大组态功能,对装置的控制回路进行改造,应用顺序控制策略,完成了自动负荷升降系统在其DCS上的实现及应用.     

基于聚类的多模型软测量建模及其应用

实际生产中往往存在对产品质量影响重大、但又难以在线测量的一些参数(只能离线测量与分析)。本文提出一种基于聚类的多模型建模方法对这些难以在线测量的参数实现软测量,将相关性分析、主元分析(PCA)、聚类和多模型建模应用于软测量建模中,构建一种实现重要参数软测量的基本框架:首先,基于相关度分析进行辅助变量的选择,然后用主元分析进行数据的进一步降维,再用k-means聚类与多模型建模思想相结合。最后将提出的思想和方法应用于某精馏塔组分的软测量中,仿真结果表明,测量精度有了较大的提高。     

基于软测量技术的先进控制在精馏塔上的应用

In this paper, the control of a butadiene distillation column is discussed and improved. At first, a neural network soft-sensor instrument of product quality was built based on abundant on-the-spot data collected by DCS and simulated data obtained by a theoretical model. Then, an inferential control scheme based on the soft-sensor was designed. By increasing logic and expert controllers in the inferential control arithmetic, the robustness of the system was enhanced. The practical application showed that the scheme could run smoothly over a long period and realized close-loop control of product quality.     

醋酸乙烯精馏异常诊断和生产优化

针对醋酸乙烯精馏过程控制存在的主要问题,提出一种用于DCS平台的异常诊断和生产优化方法。该方法基于大量的运行数据和丰富的操作经验,通过程序设计并用于DCS平台实现对醋酸乙烯精馏过程的异常诊断和生产优化。采用该方法后,醋酸乙烯精馏工艺参数平稳率提高、能耗降低,获得较好经济效益。     

Evolutionary design of optimum distillation column sequence

Synthesis of the optimum distillation column sequence (DCS), which incorporates a huge search space composed of both conventional and complex arrangements, is a highly complicated combinatorial problem in the field of chemical process design and optimisation. In this study, a novel procedure for the synthesis of optimum DCS proposed by Boozarjomehry et al. [Boozarjomehry et al., Can. J. Chem. Eng. 87, 477–492 (2009)] is expanded to include the complex distillation arrangements. The method is based on evolutionary algorithms, and the total annual cost (TAC) is the main criterion used to screen alternatives. Efficient procedure has been proposed for encoding mechanism to include and classify various complex arrangements together with conventional distillation columns. All columns existing in each DCS alternative are designed using the most recommended short‐cut methods to estimate the TAC of the DCS. Four standard benchmark case studies are carried out to clearly demonstrate the excellent performance of the proposed method. The produced results for these problems indicate that the proposed method outperforms the other existing approaches in terms of flexibility, accuracy and comprehensiveness. © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering     

丁二烯萃取蒸馏新工艺

巴斯夫（BASF）的丁二烯萃取蒸馏工艺是以NMP（N-甲基吡咯烷酮）为溶剂的工艺，三种普遍用于丁二烯萃取溶剂中NMP是唯一无毒的溶剂。BASF公司投入了大量的精力改进了以NMP为溶剂的丁二烯萃取蒸馏的工艺。新工艺包括萃取蒸馏区。脱气区。蒸馏区和溶剂回收区。新工艺设备减少，投资降低10%，维护费用减少15%，装置安全性得到改善。     

先进控制系统在精馏中的应用

讨论分析了轻烃分馏分公司戊烷精分车间装置先进性系统建立的原因,以及建立过程中出现的问题,投用后取得的成效.这次采用先进控制技术对原有的DCS集散系统进行了进一步的优化.该技术是在国内同类装置上首次应用,使我国乃至亚洲戊烷精分装置的综合自动化水平实现了重大突破.它的最大作用是可以克服各种干扰因素,实现对戊烷精分装置的稳定、快速和准确的控制,同时通过优化调整工艺参数实现产品质量和产量的“卡边”控制.     

Analytical approach to evaluation of distillation control structures by frequency-dependent relative gains

It is known that control structure selection based on the relative gain array (RGA) may be unreliable for systems larger than 2 × 2. To obtain useful information by the RGA, it is often advantageous, or even necessary, to consider the system with some control loops closed. In distillation, it is necessary to close the inventory control loops. In the paper, analytical relationships useful for frequency-dependent relative gain analysis of distillation control structures are developed. An expression that relates the RGA for an arbitrary control structure to the transfer functions for the so-called LV-structure is derived. Relationships that directly relate the relative gains for different control structures to one another are also derived. The usefulness of the relationships is illustrated by calculation of frequency-dependent relative gains for nine different control structures for a distillation column. Based on these relative gains, the most promising control structures can be selected for further study.