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。     

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。     

氯乙烯精馏过程的先进控制系统

针对氯乙烯精馏过程存在的控制难点,使用多变量预测控制软件包APC-Hiecon设计了两个多变量预测控制器,并在低沸塔和高沸塔上应用,大大提高了生产操作平稳度和氯乙烯单体的纯度,取得良好的控制效果和显的经济效益。     

先进控制技术在常减压装置的应用

中国石化股份公司济南分公司引进了AspenTech先进控制软件,结合装置工艺及生产实际情况确立了相应合理的控制策略和应用关系,成功地在南常压装置上实现了先进控制,提高了装置的平稳操作水平,处理量及高附加值产品,取得了较好的经济效益。本文介绍了济南分公司常减压装置APC的设计目标、方案的实施、运行环境以及控制器的组成和投用后的效果,特别针对本装置APC控制器的设计运行做了较为详细的介绍。     

先进控制技术在聚乙烯装置中的应用

文章以14万t/a聚乙烯生产装置反应器为背景,介绍先进控制技术在实际化工生产过程中的应用。针对聚乙烯装置的实际工艺条件与控制目标,设计了产率控制器并建立动态矩阵控制(DMC plus)模型,通过软件组态实现控制器的功能,对在CENTRUM-CS系统平台上的实时运行效果进行了前后对比,表明文章设计实施的多变量预估先进控制是切实可行的。     

基于被控变量在线建模的化工过程实时优化方法

选择合适的被控变量可对过程进行实时优化(RTO),但现有方法在设计阶段确定被控变量后,不允许对其进行在线调整,导致了RTO效果的局限性。针对这一问题,提出了一种基于被控变量在线建模的方法,使用局部建模技术在线寻找相似样本并建立一阶最优性必要条件(NCO)的估计模型,将其作为被控变量更新控制回路,在反馈控制作用下达到更好的RTO效果。对一个蒸发过程的研究表明,此方法能够通过对NCO的在线准确建模,增加生产过程的经济效益。     

Honeywell先进控制在常减压装置上的控制策略

介绍Honeywell先进控制在常减压装置上的控制策略，探讨其先进控制技术应用。     

循环流化床锅炉燃烧过程的优化控制

针对常规PID控制很难实现循环流化床锅炉燃烧自动控制的问题,介绍优化控制系统在循环流化床锅炉燃烧控制的应用．     

先进过程控制技术在环氧丙烷生产中的应用

分析了环氧丙烷生产过程的控制要点,介绍了先进过程控制技术用于环氧丙烷装置上的实施方案及效果。     

DCS控制系统在石油化工企业中的应用

分析石油化工企业DCS的特点及存在问题,并提出提高DCS应用水平的措施。     

先进控制在三氯氢硅精馏过程中的应用

以三氯氢硅精馏工序为应用试点,设计实现了先进控制和优化技术,开发了三氯氢硅精馏过程先进控制系统。应用结果表明:先进控制系统投运后,从过程控制与优化的角度进一步提高了三氯氢硅精馏过程的自动化水平,产品质量和收率得到提高,生产过程安全平稳,实现了三氯氢硅精馏过程的精细化控制。     

变频调速技术在石化公司中的应用案例

结合呼石化公司应用变频调速的实际情况,阐述了电机变频调运技术在炼油企业中的油泵、水泵、风机上的应用,并就变频器的应用效果和注意问题进行了简单分析。     

解析化工生产中复杂过程控制系统的控制方案的选择与运用

化工工业生产过程尤其是现代化工工业生产过程都是复杂的过程,往往由许多子过程串、并联组成,虽然生产工艺千变万化,但其控制方案却是相似的。因此掌握复杂过程控制系统的不同控制方案的区别及各自的特点对于现在的工程师和技术员来说就显得越发重要。     

先进控制技术在PTA行业的实践与思考

对原采用横河控制系统进行过程操作控制的华东某PTA工厂实施先进控制系统控制,在DCS基础上完成先进控制技术改造,实现装置精细化控制,并降低了单耗。该先进控制技术改造实例如推广到全PTA行业,每年预计可产生亿元以上总经济效益;对于其它PTA工厂进行先进控制技改以有效降低消耗及提高运行平稳率,有很好的借鉴作用,值得推广。     

石化企业应用RCM技术的调查与分析

大型机组是石油化工企业生产的关键设备,其运行状态及检修质量直接影响企业效益。目前石化企业设备检修体制盲目性较大,科学性较差,问题较多。本文通过调查对部分国有、民营石化企业现行维修体制存在的问题进行了分析,并提出了推广应用基于状态监测与故障诊断的RCM技术,以促进企业创新设备维修体制,降低维修成本,保证设备的安全性、可靠性。     

溶剂精制系统先进控制和优化

介绍带有前馈的模型预测控制算法，并对精馏塔的灵敏板温度进行控制。仿真实验和实际运行效果表明，该算法具有快速的跟踪性能和良好的抗干扰能力。     

先进控制器优化和过程监控技术在石化装置的应用

针对某生产装置自控率不高、报警频繁、操作工劳动强度大且装置不平稳,而且部分装置的收率长期达不到设计要求的问题,采用内模-PID控制器优化技术和基于树状结构的自控率监控技术对其进行优化。项目实施后,装置的历史平均自控率从69.75%提高到长周期95.00%以上,历史操作记录降低为原来的1/5,报警次数降低为原来的1/10;炼油一部的常减压装置轻烃回收部分液化气的收率从实施前的0.303%提升到0.543%;轻催装置的汽油、柴油和液化气总收率有0.510%的提升,脱硫一装置中液化气收率提升0.390%,重催化的汽油收率有0.142%的提高,重整二装置苯的收率提升0.550%,二甲苯的收率提升3.079%。     

乙烯裂解炉裂解深度的先进过程控制与优化

乙烯裂解装置的先进控制与优化系统(APC)能够实现装置稳定运行,减少装置的波动。结合产品最新市场情况,合理调整裂解深度优化方向,借助APC控制系统模型、SPYRO模型和进料分析仪,实现不同原料动态实时裂解深度稳定优化操作。     

生物除臭技术介绍及在石化废水上的工程应用

采用以炭质生物媒为填料的生物除臭工艺为主的除臭技术,对宁波某石油化工废水处理过程中产生的臭气进行净化。结果表明,水洗+生物除臭系统在臭气与填料的接触时间大于12 s,进水pH控制在7左右,出水pH控制在2左右,当进口臭气中H2S浓度变化范围为24.5~122.5 mg/m3时,H2S的去除率大于95.3%。当进口臭气中NH3浓度的变化范围为0.2~2.0 mg/m3时,NH3的去除率大于50%,均可达到排放标准的要求,且水洗+生物除臭系统具有较强的耐高浓度污染物负荷的冲击能力。