常减压装置的先进控制和实时优化

针对常减压装置(CDU)需要加工多种不同性质原油的特性,设计了一套在常减压装置中实现先进控制和实时优化的系统。该系统利用在线分析仪和实时数据装置,通过流程模拟计算操作变量和被控变量的优化目标。优化目标包括常压炉和减压炉出口温度,以及常压塔和减压塔主要产品拔出量等。通过多变量模型预测控制器,系统实现了对装置的稳定控制,按生产条件逐步实现工艺点接近计算的优化目标。应用结果表明,该优化系统能达到维持工艺参数安全、稳定和高效的目标。     

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.     

35000Nm3/h空分装置先进控制技术的开发和应用

针对空分工艺流程的过程检测控制具有过程响应迟缓、多参数耦合的缺点,在传统偏差控制的基础上,采用APC先进优化控制技术,开发设计了空分装置先进控制系统.基于装置的物料平衡、能量平衡和组分平衡,采用工艺计算方法,实时协调多变量预测控制器,实现了对装置的优化操作.实践证明,该系统提高了生产过程的自动化水平,在保证产品质量的同时也降低了能耗.     

乙烯装置微机优化系统

介绍乙烯装置上实现的一种计算机生产优化系统．该系统在操作经验的记忆、对比和推理的基础上对生产过程进行优化．为复杂工艺过程的优化控制提供了一条新的可行途径。     

BDMOS:大数据挖掘优化系统及其在化工过程优化中的应用

自主研发BDMOS(Big Data Mining Optimization System)大数据挖掘优化系统,该系统集成了多种数据挖掘方法和技术,特别是模式识别建模方法和优化技术。本工作将BDMOS大数据挖掘优化系统成功应用于聚全氟乙丙烯树脂反应装置及氟橡胶聚合生产装置的生产优化。根据装置DCS系统采集的生产数据,研究了装置优化操作的主要工艺参数,采用模式识别建模方法和优化技术建立了生产装置的优化操作模型,根据模型提出的工艺参数优化方案,显著提高了产品合格率。BDMOS软件提供的方法和技术能有效解决复杂化工数据的建模和优化难题,有望在化工生产装置优化过程中得到推广应用。     

重整反应单元先进控制及实时优化系统的设计与应用

针对连续重整反应单元在操作和控制中存在的问题,通过机理分析,提出了用宏观反应热衡量反应深度,并实现了反应热的实时计算;在此基础上建立了基于状态空间模型的多变量预估控制系统,对反应热和反应温度进行协调控制:并以反应热为调优手段,建立了反应深度实时优化器,使芳烃收率最大化.该先进控制及实时优化系统,解决了通常先进控制因原料性质、负荷等变化而不能长期使用的问题,并在该装置得到了成功地应用,实现了产品质量的卡边控制.该系统上线运行至今已经有2年多,一直保持了95%以上的投用率,极大地提高了装置控制平稳率和安全性,提高芳烃收率0.76%,获得了显著的经济效益.     

蜡油催化裂化装置的先进控制应用策略

详细论述了催化裂化装置的控制策略,利用先进控制的模型预估控制功能,提高装置的平稳程度,多变量预估控制的应用可以减少MV变量的变化,同时保证CV变量的平稳,主要表现在温度、液位和产品质量的平稳上;提高装置处理量和掺渣量及高价值产品收率;实现产品质量卡边控制：包括汽油干点、柴油95％点、稳定汽油RVP等;降低能耗：主要是降低泵负荷以及蒸汽的消耗。实现催化裂化反应再生系统、主分馏塔和吸收稳定系统的前馈控制和动态解藕．提高了对装置的控制水平。镇海300万吨／年催化裂化联合装置的先进控制经过一年多的投用,降低了关键变量的波动方差,得到了操作人员的欢迎．由于先进控制与工艺的密切关系,随着工艺改造和生产方案的变化,周期性地对先进控制的维护是用好先进控制的基础,加大了用好先进控制的难度。     

先进控制技术在煤制氢装置中的应用

为解决煤制氢装置在生产过程中所面临的负荷多变、干扰多、滞后大、耦合严重、自动化程度较低等问题,提出了一种以多变量预测控制和专家控制为核心的先进控制策略,以满足生产过程的产品质量、物料平衡和能量平衡的控制要求。先进控制系统采用浙江中控自主研发的APC-Suite软件,同时结合工艺计算进行建模和控制器设计,实现了装置全流程的控制优化。先进控制系统的应用,有效提高了工艺参数的平稳性,降低了装置物耗、能耗。     

PCVD反应器监控系统通讯程序设计

采用AI人工智能工业调节器和PC机组成PCVD反应器监测系统。通过AI调节器检测和控制PCVD反应室温度和气压,由上位PC机实时接收并显示和存储测控参数的设定值和测量值。给出了系统结构框图和利用VC++编程的上位机通讯软件设计方案。该系统满足实时处理的要求,抗干扰能力强。     

基于神经网络的多变量协调预估控制器

针对操作变量多于被控变量的“胖”系统，提出了一种多变量协调控制系统，本控制系统在保证对关键变量实施定点控制的同时，还尽可能将操作变量协调至理想操作区，以达到优化操作变量的目的，文中将生产过程中复杂的操作要求和优化规则归纳整为一系列多变量优化协调逻辑，并进而用人工神经网络予以实现，用预估控制技术实现控制。这种协调控制器结构充分发挥了神经元网络和预估控制算法两方面的优势。在石油分馏塔上实现的多变量协调     

基于PCS7的锅炉控制系统设计

以工业锅炉为被控制对象,结合整个反应的工艺,并且根据反应的动态特性,兼顾生产安全、过程稳定、反应高效等一系列控制要求,开发、设计了循环反应锅炉控制系统。针对系统过程的液位、温度、压力、出料等变量进行控制,使其在稳定的状态下,高效地生成产物。该设计采用高级多功能实训控制系统(SMPT-1000)以及西门子的过程控制系统PCS7,实现了整个系统的安全、稳定、高效运行。试验结果表明,所设计的控制系统能较好地实现控制要求,具有一定的推广价值。     

乙烯裂解炉燃料气消耗的实时优化

乙烯装置作为石化行业能耗大户,在乙烯装置能量优化过程中,炉群系统能耗优化起到至关重要的作用。在保证工业装置产品收率不变的情况下,本文采用调整操作变量裂解炉出口温度,达到炉群整体燃料气消耗降低的目的。本文采用K均值聚类算法结合即时学习局部建模方法,建立了精确的燃料气消耗预测模型,模型平均绝对百分比误差为0.0626%,相对误差在5%以内,满足实际工业过程对预测模型精度的要求。以某组工业数据为例,通过差分进化算法,炉群整体燃料气消耗量降低2.5%,有效的通过操作变量优化达到整体乙烯装置经济效益提高。     

环己烷精馏装置仿真培训系统的开发

化学工业的生产特点及其在安全环保方面的特别要求决定了企业员工培训和学校学生的实习都不允许在真实的生产装置上动手操作,解决这一难题的途径之一是开发具有真实工业场景、工艺过程和操作参数与实际装置高度接近的仿真培训系统。按照工艺和设备具有典型代表性的思路,选择以环己烷氧化制环己酮生产装置中的环己烷精馏为对象开发仿真培训系统,针对三效精馏和组分多的复杂工艺,采用序贯模块法开发了整个系统的仿真模型,将各个独立的模型设计成独立的模块,模块之间通过变量进行连通,模块的连接关系按工艺连接关系搭接,仿真对象的有关数据来源于实际生产装置的运行参数,保证仿真速度的实时性和外部特性的逼真。整个系统包括了环己烷精馏装置生产工艺仿真软件,计算机控制系统(DCS)的实时仿真和仿真操作评价系统,是对环己烷精馏装置的全系统仿真。系统中开发平台的各项功能,提供了一套完整的开放式仿真平台。通过使用证明该系统能够有效模拟环己烷精馏的工艺现象和工艺操作步骤,真实地反映装置的开停车、生产及事故状态的动态效果,同时对工艺装置的安全分析和应急处理训练提供了一个良好的平台,可满足培训操作工和学生的需要,也可用于生产工艺的优化、诊断和控制方案方面的研究。     

改进的PSO算法在常压塔参数调优中的应用

鉴于标准粒了群算法在常压塔参数优化问题中不易收敛的不足,本文针对常压塔参数优化问题本身,在粒子速度更新公式中加入了化工先验知识抽象获得的"控制因子(ChemMat)",通过该"控制因子"调整粒子的速度方向,进而调整模型的输入变量,使得产品干点满足工艺要求.改进的粒子群算法应用于优化常压塔模型,以常压塔进料物流温度、气提蒸汽进料流量和常压塔操作参数共15个变量作为控制变量,在4个产品的干点值满足工艺要求条件下最大化轻油产量和最小化能量消耗量.经过仿真实验证明,与标准粒子群算法以及自适应惯性权值改进的粒子群算法相比,采用控制因子的粒子群算法能够在较短的迭代次数里获取优于当前状态的常压塔操作参数.在相同的迭代次数的条件下,采用控制因子的粒子群算法能够搜寻到更优的操作参数.     

催化裂化反再过程先进控制与优化应用研究

以催化裂化装置反应再生过程为对象,采用多变量预测控制、软测量技术,并结合催化裂化反应过程集总动力学模型的研究,实现催化裂化装置提升管反应器产品干气、液化气、汽油、轻柴产率以及生焦率的在线实时预测和反应深度的闭环优化控制。工业应用结果表明:在催化裂化装置先进控制基础上开展反再过程的建模与优化是进一步挖掘装置效益的有效途径。     

氢氧化铝气态悬浮焙烧监控系统的开发与应用

气态悬浮焙烧炉具有装置结构紧凑、操作简便、经济技术指标良好等特点,在氧化铝和其它焙烧工业中有着广泛的应用。结合国内外先进焙烧控制技术,开发了基于PLC的焙烧监控系统。采用设备、控制和管理三层逻辑结构,PLC加上位机模式,实现温度闭环控制、过程协同调节、燃烧安全操作和生产过程指导等基本功能。系统在生产过程中得到成功应用。实验表明,该系统具有很好的经济、技术、安全和指导性能。系统开发和应用工作有利于我国氧化铝企业自动控制水平的提高,有利于企业实现降本增效和开展技术创新。     

焦炉燃烧过程温度优化控制系统的研究与应用

焦炉是具有大时滞、强非线性、多变量的复杂系统.直行温度受多种因素的影响,采用常规的控制方法难以将温度控制在要求的精度范围内.以某钢铁公司新2号焦炉为控制对象,在充分总结焦炉操作人员控制经验的基础上,考虑焦炉燃烧过程的特点,提出了融合多元线性回归和神经网络来建模,多变量模糊控制和专家控制相结合的温度反馈控制算法,开发了焦炉燃烧过程温度优化控制系统.系统投入实际生产运行后,控制效果良好,实现了焦炉燃烧过程温度的优化控制.     

先进控制技术在乙苯脱氢法苯乙烯装置中的应用

针对乙苯脱氢法苯乙烯装置的工艺特点,为解决生产过程中所面临的进料组分多变、干扰多、滞后大、耦合严重、物料循环量难以优化等问题,提出一种以多变量预测控制和软测量为核心的先进控制策略,以满足生产过程的产品质量、物料平衡和能量平衡的控制要求。先进控制系统实施后,明显提高了工艺参数的平稳性,降低装置物耗、能耗。     

浓密机生产过程综合自动化系统

针对浓密机生产过程工艺机理复杂,具有大滞后、非线性的特点以及给矿性质波动频繁、难以实现浓密机自动控制的难题,提出了由过程管理和过程控制两层结构组成的浓密机生产过程综合自动化系统。讨论了系统的结构、功能和浓密机底流浓度智能优化控制策略。实际应用结果表明,该方法实现了浓密机生产过程精细化,降低了浓密机压耙等生产事故,提高了浓密机生产效率,减轻了现场岗位劳动强度,实现了浓密机生产过程优化控制、优化运行和优化管理,取得了显著的应用效果。     

湿熄焦PLC控制系统的设计与实现

为了提高湿熄焦控制的自动化程度与精度,设计了一种以可编程逻辑控制器(PLC)为核心的湿熄焦控制系统.该系统下位机采用西门子S7-200 PLC,通过MPI通信协议与上位机监控系统建立通信连接,从而实现了对湿熄焦过程的全自动控制与实时监测,提高了熄焦工艺的质量及生产效率.经过焦化企业的实际应用证明,该系统操作简单,具有较高的精度和稳定性,能满足湿熄焦控制的实际需要.